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萘对斑马鱼(Danio rerio)抗氧化防御系统的胁迫与生物响应

王隽媛  
【摘要】: 萘是重要的化工原料,在工业上广泛应用。它可通过城市生活污水、工业废弃物、大气沉降、表面径流以及土壤浸析等途径进入水体,危害水生生物的生长、发育和繁殖,而且对人体健康有潜在危害,现已成为水质保护的又一新课题。 本文以斑马鱼为实验对象,研究萘对斑马鱼抗氧化防御系统的影响。首先经急性毒性实验,得到萘对成体斑马鱼24、48、72和96h的半数致死浓度(LC50)分别为11.9、11.9、11.8和11.8 mg·L-1。以96h LC50为基础,设置五个浓度梯度:0、1/6 LC50、1/4 LC50、1/3 LC50、1/2 LC50。分别在暴露0.5d、1d、2d、4d、7d、14d后,测定斑马鱼内脏和肌肉中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性以及抗氧化小分子还原型谷胱甘肽(GSH)含量,研究了萘对斑马鱼抗氧化防御系统的影响。 得出以下几个结论: (1)内脏中,SOD酶活性在2d后整体表现为先升高后降低,CAT活性在1d后几乎所有处理组的均低于对照,而GPx、GST和GSH均在0.5d时出现反应,整体上GPx在低浓度组(1/6 LC50、1/4 LC50浓度组)始终处于诱导状态,而高浓度组(1/3 LC50、1/2 LC50浓度组)只在第14d时被抑制。GST和GSH则几乎是低于对照的。在肌肉中,抗氧化组分的变化趋势与在内脏中的不相同,SOD基本是在14d时才出现反应,CAT活性则在1d后先抑制后诱导,而GPx、GST和GSH也均在0.5d时出现反应,整体上GPx活性表现为先抑制后诱导,GST大体上是处于诱导中的,GSH含量先升高后恢复对照水平。依据抗氧化组分的反应时间以及对萘胁迫各浓度组SOD、CAT、GPx、GST、GSH变化趋势的比较,得出内脏和肌肉中均是GPx、GST、GSH较SOD、CAT对萘更敏感。 (2)在第14d时,内脏中除CAT、GPx的低浓度组外,其余几种酶的各浓度组均出现抑制现象,这可能说明,活性氧的积累未对斑马鱼内脏的低浓度组产生影响,但在高浓度组中,活性氧的积累造成了细胞的损伤,对其活性产生了抑制。而肌肉中CAT和GST酶活性被诱导,SOD酶活性出现低浓度诱导,高浓度略微抑制的现象,GSH和GPx酶活性基本恢复对照水平,这可能说明萘污染对斑马鱼肌肉可能未造成严重的氧化损伤,仍处于机体可调节的范围内。 (3)比较萘胁迫下内脏和肌肉不同器官中抗氧化组分的变化趋势,可以看出斑马鱼内脏对萘的敏感性大于肌肉。所以适宜以内脏中的GPx、GST、GSH作为生物标志物,来评价暴露于多环芳烃有机污染的鱼类的生物学效应。


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