磺胺二甲嘧啶對脊尾白蝦抗氧化酶活性的影響

仲崇虎 王夢杰 魏星 高煥 王懷忠 王海華 陳建華

摘要：研究不同濃度磺胺二甲嘧啶（sulfadimidine，SM2）對脊尾白蝦谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量的影響。結(jié)果表明，低濃度組（158、500 μg/L）CAT和 GHS-PX 活性先上升后下降;高濃度組（1 580、5 000 μg/L）在15 d時被顯著抑制。500 μg/L濃度組SOD活性在3 d時顯著誘導(dǎo)（3.58倍）;1 580、5 000 μg/L濃度組在3 d時被顯著誘導(dǎo)（2.68、3.22倍），在15 d時被顯著抑制。低濃度組（50、158、500 μg/L）MDA含量隨暴露時間延長而增加;1 580、5 000 μg/L濃度組表現(xiàn)為先上升后下降的變化趨勢且均在3 d時達(dá)到最大值（3.77、3.96倍）。提示GSH-Px、CAT、SOD活性和MDA含量對磺胺二甲嘧啶感應(yīng)敏感，均可作為磺胺二甲嘧啶暴露的生物標(biāo)記物。

關(guān)鍵詞：脊尾白蝦;磺胺二甲嘧啶;SOD;CAT;GSH-Px;MDA

中圖分類號： S917

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）15-0205-03

目前，在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)向規(guī)?；?、集約化快速發(fā)展的背景下，水產(chǎn)動物病害頻繁暴發(fā)，導(dǎo)致各種抗生素在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域被廣泛使用。由于磺胺類抗生素療效良好、性質(zhì)穩(wěn)定、價格低廉等優(yōu)點，在畜牧和水產(chǎn)養(yǎng)殖的疾病控制中起著不可替代的作用。研究發(fā)現(xiàn)，約60%～90%磺胺類抗生素會隨動物糞便排出體外，通過雨水沖刷進(jìn)入水體[1]。在飲用水、污水及地表水抗生素檢測中，磺胺類藥物的檢出率最高[2]，在不同水環(huán)境中檢出的磺胺類抗生素質(zhì)量濃度范圍一般為ng/L～mg/L水平，如磺胺類抗生素在丹麥垃圾填埋廠淋濾液中檢出的質(zhì)量濃度高達(dá)0.04～6.47 mg/L[3]。大量磺胺類抗生素不斷排入環(huán)境，對生態(tài)環(huán)境和人類健康均會造成嚴(yán)重危害[4]。人類在長期受磺胺類抗生素藥物污染影響后，也會產(chǎn)生排尿和造血紊亂等問題[5]。目前，關(guān)于環(huán)境中磺胺類抗生素的研究主要集中于藥物殘留檢測，而對其在環(huán)境中尤其是水環(huán)境中的潛在影響研究已逐漸在斑馬魚[2]、羅非魚[6]等魚類中開展，但蝦蟹類的相關(guān)報道較少，缺乏系統(tǒng)的生態(tài)毒理學(xué)研究，因此有必要開展磺胺類抗生素對蝦蟹類毒性作用的研究。

脊尾白蝦（Exopalaemon carinicauda），俗稱小白蝦，是我國沿海重要的經(jīng)濟(jì)蝦類之一。脊尾白蝦具有環(huán)境適應(yīng)性廣（廣溫、廣鹽和廣食）、繁殖周期短（3～4個月可繁殖1代）、生長速度快（1年內(nèi)可多茬養(yǎng)殖）等優(yōu)點[7]，且脊尾白蝦能在室內(nèi)通過控溫促使其繁育不受季節(jié)影響，其他甲殼動物1年只能繁殖1代，相對于三疣梭子蟹可在較短時間內(nèi)獲得不同發(fā)育時期的試驗材料。因此，脊尾白蝦是一種理想的測試生物體，可用于監(jiān)測和評價海洋水體環(huán)境和質(zhì)量變化及水體污染狀況。本研究的脊尾白蝦在磺胺二甲嘧啶（sulfadimidine，SM2）暴露脅迫下，觀察體內(nèi)谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）等酶活性變化及其體內(nèi)丙二醛（MDA）含量的變化，評價GSH-Px、CAT、SOD活性和MDA含量作為磺胺二甲嘧啶暴露的生物標(biāo)志物的適用性，為抗生素對蝦類的早期損傷和應(yīng)急反應(yīng)篩選出有效的生物標(biāo)志物。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

脊尾白蝦取自江蘇省連云港市忠玉水產(chǎn)養(yǎng)殖場，蝦體長（5.34±0.15） cm，體質(zhì)量（2.97±0.13） g。本試驗于2017年3月中旬至4月中旬于淮海工學(xué)院江蘇省海洋生物技術(shù)重點實驗室進(jìn)行。試驗前選擇健康的脊尾白蝦放入室內(nèi)水族箱中馴養(yǎng) 7 d 以上，馴養(yǎng)期間，每日換水1次，并在自然死亡率低于2%的情況下選擇身體健康、大小一致的脊尾白蝦進(jìn)行試驗。

抗生素磺胺二甲嘧啶購于Sigma-Aldrich公司（St. Louis，MO，美國），純度≥99%;助溶劑為0.1 mol/L NaOH。

1.2 毒性試驗

對脊尾白蝦幼體進(jìn)行靜水養(yǎng)殖，按等對數(shù)間距設(shè)置5個磺胺二甲嘧啶濃度，分別為50、158、500、1 580、5 000 μg/L 和空白對照組，試驗容器為10 L容量的聚乙烯塑料箱，每組溶液放置20尾脊尾白蝦和7 L海水且每個濃度設(shè)置3個重復(fù)，期間保持不間斷充氣。在培養(yǎng)期間1、3、7、15 d時分別取3尾蝦，解剖后取肝胰腺置于離心管中，做好標(biāo)記并在-20 ℃冰箱中冷凍保存。

1.3 組織勻漿制備

將各時期取樣的肝胰腺在冰浴中與0.86%生理鹽水用玻璃勻漿器制成10%勻漿，4 ℃ 10 000 r/min離心15 min，取上清液用于測定蛋白含量及各種酶活性。

1.4 蛋白含量及酶活性測定

采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒并按說明書測定組織蛋白含量及各種酶活性。

1.5 數(shù)據(jù)處理

酶活性采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差（x±s）表示，采用SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用方差分析（A-NOVA）法分析試驗組與對照組之間的差異，并用Student-Newman-Keuls檢驗法分析組間顯著性，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 磺胺二甲嘧啶對脊尾白蝦CAT活性影響

不同濃度磺胺二甲嘧啶暴露對脊尾白蝦肝胰腺CAT活性的影響見圖1。暴露于158、500 μg/L磺胺二甲嘧啶的脊尾白蝦，其CAT活性隨暴露時間延長表現(xiàn)為先增加后下降的趨勢，且在3 d時受顯著誘導(dǎo)后達(dá)到最高值，分別為對照組的236、3.41倍，隨后逐漸下降。5 000 μg/L濃度組則表現(xiàn)為CAT活性隨暴露時間的增加而下降，且在15 d時被顯著抑制。1 580 μg/L濃度磺胺二甲嘧啶濃度組脊尾蝦肝胰腺CAT活性也在15 d時被顯著抑制。50 μg/L濃度組表現(xiàn)為CAT活性與對照組無明顯差異。

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