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硫化物对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)雌性亲体胁迫效应的研究

顾顺樟  
【摘要】: 本文报道了水中硫化物浓度的升高对我国重要养殖种类中华绒螯蟹雌性亲体的急性毒性和急性、慢性胁迫效应,从生理生化和细胞水平两方面,初步探讨了中华绒螯蟹对硫化物胁迫的应答机制。研究结果可为水生动物毒理学提供基础资料,同时也对甲壳动物应激评价体系的建立提供参考依据,有助于推动河蟹养殖业的可持续发展。 急性毒性试验的结果表明,中华绒螯蟹雌性亲体在硫化物中暴露24h-、48h-、72h-和96h-的LC_(50)分别为12.51、6.73、5.66、3.09mg/L,安全浓度为0.31mg/l。 在96h-LC_(50)的基础上,急性胁迫试验设计了对照组、0.10、0.33、1.0mg/L硫化物暴露组。慢性胁迫试验采用2×3因子设计,设置pH 6.5条件下的3个硫化物浓度组LS1(0.1mg/L)、MS1(0.33 mg/L)和HS1(1.0mg/L),以及pH 8.5下的三个硫化物浓度组LS2(0.1mg/L)、MS2(0.33 mg/L)和HS2(1.0mg/L),共6个处理组,另设一个不添加硫化物的对照组CTR(自然pH值为7.5)。 急性胁迫下,在呼吸和代谢方面,河蟹鳃组织CCO活性随硫化物浓度的升高而降低,且随暴露时间的延长,各处理组中CCO活性不断下降;血糖浓度和血淋巴中乳酸含量迅速升高。慢性胁迫下,血淋巴中氧合血蓝蛋白含量下降,导致机体携氧能力降低。 抗氧化能力方面,硫化物胁迫在短期内可使河蟹血淋巴和鳃组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性升高,表现出“毒物兴奋效应”。随着暴露时间延长至10d,这种兴奋效应逐渐消失,血淋巴中SOD活性均逐渐下降。高浓度硫化物胁迫抑制血淋巴SOD活性,使机体对超氧阴离子的清除能力下降,从而在一定程度上降低了机体的免疫力。血淋巴中丙二醛(MDA)含量随硫化物胁迫浓度的升高而升高,且随胁迫时间的延长在组织中的累积量增大,说明硫化物胁迫使机体脂质过氧化程度加剧。 卵巢发育方面,不同pH条件下各处理组的GSI在30d时均低于对照组,其中HS组显著低于对照组(P<0.05)。在各取样时间点,所有处理组蟹卵巢的Lv含量均低于对照组,且MS和HS组在前20d显著低于对照组,但这种差异将随时间的推移而逐渐减小。各处理组蟹的卵巢Lv总含量始终低于对照组,且这种差异随时间的推移而逐渐增大。HS组肝胰腺中胆固醇含量有明显的下降趋势。结果表明,硫化物胁迫对河蟹卵巢发育的影响有两方面原因,其一,硫化物破坏了机体正常能量代谢和物质的合成、积累,进而干扰卵黄磷蛋合成和积累,影响河蟹的卵巢发育;其二,硫化物胁迫造成机体胆固醇积累减少,抑制性腺发育相关激素合成的,从而使河蟹的卵巢成熟滞后。相比之下,弱酸条件下水体中硫化物的毒性作用有所增强。 环境胁迫除了可影响机体的生理生化反应外,还会在细胞水平上引发一系列变化。采用Western-blotting法研究硫化物胁迫对河蟹鳃组织中HSP70表达影响的结果表明,河蟹经硫化物急性胁迫3h时便急剧上升,继续上升至6h时HSP70蛋白的表达量达到最大值,为对照组表达量的3倍以上,随后出现下降趋势,但整体仍保持在较高水平;低浓度硫化物对河蟹HSP70表达的影响仅表现在胁迫初期,12h后恢复到正常水平,而且MS组和HS组河蟹HSP70的表达量始终远高于对照组和LS组。因此应激蛋白能在生物体受到严重危害前,作为早期的预警标志应用于机体生理状况的评价中。


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