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        鋅離子對(duì)雜交鱘幼魚行為生理、血細(xì)胞和抗氧化酶的影響

        2015-01-15 20:43:03宋波瀾申亮李代宗張華
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年11期
        關(guān)鍵詞:抗氧化酶血細(xì)胞

        宋波瀾+申亮+李代宗+張華

        摘要:在室內(nèi)條件下,研究了鋅離子對(duì)雜交鱘行為,血細(xì)胞,以及血清中抗氧化酶活性的影響。分別設(shè)置鋅離子濃度0.1、0.5、1.0mg/L3個(gè)濃度處理以及1個(gè)空白對(duì)照。分別在24、48、72h3個(gè)時(shí)間段取樣測(cè)定。結(jié)果表明,鋅離子對(duì)雜交鱘的行為指標(biāo)和血細(xì)胞有相似的影響趨勢(shì),即在24h和48h時(shí),隨著濃度的增大,雜交鱘的呼吸率和擺尾率逐漸增大,紅細(xì)胞數(shù)目含量逐漸增多;但隨著暴露時(shí)間的延長,雜交鱘的呼吸率、擺尾率、紅細(xì)胞數(shù)目逐漸降低。鋅離子對(duì)雜交鱘白細(xì)胞、抗氧化酶活性的作用表現(xiàn)出一定的劑量效應(yīng):即白細(xì)胞和3種抗氧化酶活性均隨著鋅離子濃度的增加表現(xiàn)出先升高后降低;同一濃度下,隨鋅離子作用時(shí)間的延長,白細(xì)胞和抗氧化酶活性明顯降低。說明鋅離子低濃度時(shí)對(duì)雜交鱘抗氧化酶活性和免疫細(xì)胞有明顯的誘導(dǎo)作用,高濃度時(shí)則抑制其免疫和抗氧化功能。

        關(guān)鍵詞:鋅離子;雜交鱘;行為指標(biāo);血細(xì)胞;抗氧化酶

        中圖分類號(hào):S965.215;S917文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1002-1302(2014)11-0256-03

        鋅是水生動(dòng)物必需的一種微量元素,它參與了動(dòng)物有機(jī)體多種金屬酶的激活和形成,在骨骼發(fā)育、生殖、免疫和生物膜穩(wěn)定等生理機(jī)能中擔(dān)負(fù)重要角色[1]。鋅又是有毒重金屬元素,過量的鋅會(huì)在體內(nèi)富集,對(duì)蛋白質(zhì)和酶產(chǎn)生毒害作用[2]。關(guān)于鋅離子對(duì)魚類行為和生理功能的影響國內(nèi)外已有一些報(bào)道,但不同濃度的鋅離子對(duì)不同種魚類的影響程度卻不盡相同[3-7]。鱘魚(Sturgeon)隸屬于硬骨魚綱(Dsteichthyes)鱘形目(Acipenseriformes),是當(dāng)今最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的大型優(yōu)質(zhì)珍稀魚類之一[8]。其中雜交鱘[歐洲鰉(HusohusoLinnaeus)×小體鱘(AcipenserruthenusLinnaeus)]由于其具有容易飼養(yǎng)、耗飼少、抗病蟲害能力強(qiáng)、成活率高、生長速度快、飼料耗用系數(shù)少等優(yōu)勢(shì),成為我國主要的養(yǎng)殖鱘類[9]。目前,雜交鱘的人工養(yǎng)殖和基礎(chǔ)生理學(xué)已有相當(dāng)?shù)难芯縖9-11],但重金屬離子對(duì)其生理生化影響的研究還不多見。本試驗(yàn)以不同濃度重金屬鋅離子對(duì)雜交鱘進(jìn)行處理,研究其行為和生理指標(biāo)的變化規(guī)律,以期對(duì)鱘魚養(yǎng)殖以及判斷養(yǎng)殖水體中污染物的毒性提供依據(jù)。

        1材料與方法

        1.1材料

        本試驗(yàn)于2013年6—7月在河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院科研中心育苗室進(jìn)行。試驗(yàn)用魚為從河北省秦皇島市海浪花市場(chǎng)購買的雜交鱘幼魚,選擇健康活躍且規(guī)格相近的幼魚140尾作為試驗(yàn)用魚[體質(zhì)量(762.0±49.3)g,體長(59.7±1.1)cm]。試驗(yàn)在聚乙烯塑料水族箱(100cm×78cm×60cm)進(jìn)行。試驗(yàn)前供試鱘魚在室內(nèi)靜水中馴養(yǎng)5d以上。試驗(yàn)期間連續(xù)充氣,保持充足的氧氣(≥6.0mg/L)和恒定的水溫[(20.0±1.0)℃],pH值7.2~7.4。

        1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        采用靜水法對(duì)雜交鱘進(jìn)行染毒處理。用分析純的硫酸鋅配成1mg/mL的母液。根據(jù)雜交鱘96hLC50值確定試驗(yàn)濃度。試驗(yàn)設(shè)定鋅離子0.1、0.5、1.0mg/L3個(gè)離子梯度組和1個(gè)空白對(duì)照組(0mg/L),每梯度組均設(shè)9個(gè)平行組。試驗(yàn)開始后于24、48、72h時(shí)取樣,每階段每梯度組水箱取9尾魚作為樣品。

        1.3測(cè)定指標(biāo)及方法

        1.3.1行為生理指標(biāo)

        使用攝像機(jī)從實(shí)驗(yàn)水槽正上方拍攝魚的游泳行為,每次拍攝持續(xù)600s,然后將所拍錄像轉(zhuǎn)換成MPEG4視頻文件在計(jì)算機(jī)上分析擺尾頻率和呼吸頻率[12]。

        用攝像機(jī)觀察的方法記錄一定時(shí)間內(nèi)雜交鱘的擺尾次數(shù)和鰓張合次數(shù),即可計(jì)算擺尾率(TBF)和呼吸頻率(RF)。計(jì)算公式為:

        1.3.2血液指標(biāo)

        用浸潤過肝素鈉的注射器從魚體尾動(dòng)脈中采血,用染色稀釋法鏡檢計(jì)數(shù)紅白細(xì)胞。

        1.3.3抗氧化酶

        超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和丙二醛(MDA)的測(cè)定采用南京建成生物工程研究所的試劑盒進(jìn)行測(cè)定,具體測(cè)定方法按照試劑盒的說明進(jìn)行。超氧化物歧化酶(SOD)活力測(cè)定采用羥胺法,過氧化氫酶(CAT)活性采用鉬酸銨顯色測(cè)定法,丙二醛(MDA)采用TBA法。

        1.4數(shù)據(jù)處理

        試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行常規(guī)計(jì)算后,用SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,對(duì)各組數(shù)據(jù)的差異采用單因素方差分析并進(jìn)行Duncan氏多重比較。

        2結(jié)果

        2.1鋅離子對(duì)雜交鱘行為的影響

        鋅離子處理雜交鱘后其呼吸頻率的變化見表1。同一時(shí)間內(nèi),24h和48h時(shí)0.1mg/L處理組和對(duì)照組差異不顯著(P>0.05),0.5mg/L和1mg/L處理組之間差異不顯著(P>0.05),但均顯著高于對(duì)照組和0.1mg/L處理組(P<0.05);72h3個(gè)處理組之間差異不顯著(P>0.05),但均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。同一鋅離子濃度下對(duì)照組各時(shí)間段的呼吸頻率差異不顯著(P>0.05),而3個(gè)處理組均隨著時(shí)間的延長,呼吸放緩,呼吸頻率在72h均顯著降低(P<0.05)。

        鋅離子處理雜交鱘后其擺尾率的變化為:同一時(shí)間內(nèi),24h和48h時(shí)對(duì)照組與0.1mg/L和0.5mg/L處理組間差異不顯著(P>0.05),而鋅離子濃度為1mg/L梯度組顯著高于其他組(P<0.05);72h時(shí)3個(gè)處理組間差異不顯著(P>0.05),但均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。同一濃度下,對(duì)照組各時(shí)間段差異不顯著(P>0.05),而3個(gè)處理組,隨著時(shí)間的延長,活動(dòng)放緩,擺尾頻率顯著減慢(P<0.05),運(yùn)動(dòng)能力降低。

        2.2鋅離子對(duì)雜交鱘血細(xì)胞的影響

        鋅離子處理雜交鱘后其紅細(xì)胞數(shù)目的變化見表2。同一時(shí)間內(nèi),24h和48h時(shí)紅細(xì)胞數(shù)有隨鋅離子濃度升高而顯著升高的趨勢(shì);0.5mg/L和1mg/L處理組顯著高于對(duì)照組和0.1mg/L組(P<0.05)。而72h時(shí)紅細(xì)胞數(shù)反而隨鋅離子濃度升高而顯著降低(P<0.05)。同一鋅離子濃度下,對(duì)照組各時(shí)間段差異不顯著(P>0.05),而處理組隨著時(shí)間的延長,紅細(xì)胞均顯著降低(P<0.05)。endprint

        鋅離子處理雜交鱘后其白細(xì)胞數(shù)的變化為:同一時(shí)間內(nèi),3個(gè)時(shí)間段鋅離子濃度0.1mg/L處理組白細(xì)胞數(shù)均最多,顯著高于其他處理組(P<0.05)。白細(xì)胞數(shù)隨鋅離子濃度的升高先升高后降低。同一鋅離子濃度下,對(duì)照組各時(shí)間段差異不顯著(P>0.05),而處理組隨著時(shí)間的延長,白細(xì)胞除了鋅離子濃度0.1mg/L處理組變化不明顯,其他組顯著降低(P<0.05)。

        2.3鋅離子對(duì)雜交鱘抗氧化酶活性的影響

        鋅離子處理雜交鱘后其血清中CAT酶活性的變化見表3。同一時(shí)間內(nèi),24、48、72h時(shí)鋅離子0.1mg/L處理組過氧化氫酶活性最高,顯著高于其他處理組和對(duì)照組(P<0.05)。CAT酶活性隨鋅離子濃度的升高先升高后降低。同一濃度下,對(duì)照組各時(shí)間段隨著時(shí)間延長差異均不顯著(P>0.05),而3個(gè)處理組的CAT酶活性隨著時(shí)間的延長除1mg/L組外,均明顯降低(P<0.05)。

        鋅離子處理雜交鱘后其血清中SOD活性隨鋅離子濃度的升高先升高后降低。同一時(shí)間內(nèi),24、48、72h時(shí)鋅離子濃度0.1mg/L的處理SOD酶活性最高,顯著高于其他處理組(P<0.05)。同一濃度下,對(duì)照組SOD活性隨時(shí)間延長差異不顯著(P>0.05),而3個(gè)處理組隨著時(shí)間的延長均明顯降低(P<0.05),72h時(shí)酶活性最低。

        鋅離子處理雜交鱘后MDA含量變化為同一時(shí)間內(nèi),24、48、72h時(shí)0.1mg/L處理組MDA含量最高,顯著高于其他處理組(P<0.05),其次是對(duì)照組,0.5mg/L和1mg/L處理組。同一濃度下,對(duì)照組隨著時(shí)間延長差異均不顯著,而3個(gè)處理組隨時(shí)間的延長均明顯降低(P<0.05),72hMDA含量最低。

        3討論

        3.1鋅離子對(duì)雜交鱘行為的影響

        魚類終生生活在水中,用鰓呼吸用鰭游泳。因此,用呼吸頻率和擺尾頻率可直接反映出水生動(dòng)物的行為能力[11-12]。本研究發(fā)現(xiàn)隨著鋅離子濃度的增大,雜交鱘應(yīng)激反應(yīng)比較活躍,雜交鱘的呼吸頻率和擺尾頻率隨之增大,這是雜交鱘的一種應(yīng)激反應(yīng);隨著時(shí)間的延長,雜交鱘活力受到損害,呼吸頻率和擺尾率均明顯降低。這可能是由于時(shí)間較長,重金屬富集,抑制其正常的生理過程,雜交鱘行為能力開始慢慢減弱。在對(duì)泥鰍的重金屬毒性研究中也發(fā)現(xiàn)了相似的規(guī)律[7]。泥鰍幼魚其呼吸強(qiáng)度在重金屬刺激后短時(shí)間內(nèi)驟增,隨染毒時(shí)間的延長而逐漸減弱。

        3.2鋅離子對(duì)雜交鱘血細(xì)胞的影響

        鋅對(duì)水生動(dòng)物的免疫功能具有重要的調(diào)節(jié)作用,它是動(dòng)物體內(nèi)許多酶(如羧肽酶A和堿性磷酸酶)的組成成分和激活劑[1]。白細(xì)胞是魚類體內(nèi)一種能吞噬異物、具有免疫和自我保護(hù)能力的免疫細(xì)胞。當(dāng)環(huán)境不良時(shí),為了抵御外來毒害,魚體內(nèi)白細(xì)胞數(shù)目會(huì)相應(yīng)增加,這是魚類的一種正常防御機(jī)制。本研究結(jié)果表明,低濃度的鋅離子(0.1mg/L)對(duì)雜交鱘血液中白細(xì)胞有明顯的誘導(dǎo)作用;高濃度的鋅離子則使白細(xì)胞數(shù)量降低,說明適當(dāng)濃度的鋅離子有利于免疫功能的增強(qiáng),而當(dāng)濃度超過臨界點(diǎn)的時(shí)候則會(huì)抑制免疫調(diào)節(jié),時(shí)間越長,免疫功能所受到的損傷越大[13-14]。紅細(xì)胞主要是與魚體內(nèi)氧的供應(yīng)有直接關(guān)系的物質(zhì),而氧的供應(yīng)與魚類的運(yùn)動(dòng)能力直接相關(guān)[12]。同一時(shí)間段內(nèi),隨著重金屬濃度的不斷增大,對(duì)泥鰍的毒性也隨之加大,其應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng),運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng),需要更多氧氣消耗,從而刺激體內(nèi)的紅細(xì)胞數(shù)目不斷增多[15]。

        3.3鋅離子對(duì)雜交鱘抗氧化酶系統(tǒng)的影響

        誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生過量的活性氧是鋅離子對(duì)水生動(dòng)物產(chǎn)生毒性效應(yīng)的主要原因。而生物體內(nèi)對(duì)應(yīng)的抗氧化酶系統(tǒng)能消除活性氧損傷,水生動(dòng)物抗氧化酶系統(tǒng)與重金屬的濃度相關(guān)[16-17]。CAT、SOD均為廣泛存在于生物體內(nèi)的抗氧化防御性功能酶。本研究結(jié)果表明,鋅離子對(duì)雜交鱘血清中2種抗氧化酶活性的影響表現(xiàn)出一定劑量效應(yīng)關(guān)系。而同一濃度時(shí),隨著暴露于重金屬鋅離子的時(shí)間延長,抗氧化酶活性明顯降低。說明隨著處理時(shí)間的延長,魚類抗氧化系統(tǒng)破壞,氧化損害加劇。這種變化規(guī)律在鯉魚[3]和牙鲆[17]等均有相似的現(xiàn)象。這些魚均表現(xiàn)出重金屬低濃度誘導(dǎo),高濃度抑制酶活性的變化規(guī)律。國外研究者將之稱為毒物興奮效應(yīng),是一種普遍現(xiàn)象[18]。

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        鋅離子處理雜交鱘后其白細(xì)胞數(shù)的變化為:同一時(shí)間內(nèi),3個(gè)時(shí)間段鋅離子濃度0.1mg/L處理組白細(xì)胞數(shù)均最多,顯著高于其他處理組(P<0.05)。白細(xì)胞數(shù)隨鋅離子濃度的升高先升高后降低。同一鋅離子濃度下,對(duì)照組各時(shí)間段差異不顯著(P>0.05),而處理組隨著時(shí)間的延長,白細(xì)胞除了鋅離子濃度0.1mg/L處理組變化不明顯,其他組顯著降低(P<0.05)。

        2.3鋅離子對(duì)雜交鱘抗氧化酶活性的影響

        鋅離子處理雜交鱘后其血清中CAT酶活性的變化見表3。同一時(shí)間內(nèi),24、48、72h時(shí)鋅離子0.1mg/L處理組過氧化氫酶活性最高,顯著高于其他處理組和對(duì)照組(P<0.05)。CAT酶活性隨鋅離子濃度的升高先升高后降低。同一濃度下,對(duì)照組各時(shí)間段隨著時(shí)間延長差異均不顯著(P>0.05),而3個(gè)處理組的CAT酶活性隨著時(shí)間的延長除1mg/L組外,均明顯降低(P<0.05)。

        鋅離子處理雜交鱘后其血清中SOD活性隨鋅離子濃度的升高先升高后降低。同一時(shí)間內(nèi),24、48、72h時(shí)鋅離子濃度0.1mg/L的處理SOD酶活性最高,顯著高于其他處理組(P<0.05)。同一濃度下,對(duì)照組SOD活性隨時(shí)間延長差異不顯著(P>0.05),而3個(gè)處理組隨著時(shí)間的延長均明顯降低(P<0.05),72h時(shí)酶活性最低。

        鋅離子處理雜交鱘后MDA含量變化為同一時(shí)間內(nèi),24、48、72h時(shí)0.1mg/L處理組MDA含量最高,顯著高于其他處理組(P<0.05),其次是對(duì)照組,0.5mg/L和1mg/L處理組。同一濃度下,對(duì)照組隨著時(shí)間延長差異均不顯著,而3個(gè)處理組隨時(shí)間的延長均明顯降低(P<0.05),72hMDA含量最低。

        3討論

        3.1鋅離子對(duì)雜交鱘行為的影響

        魚類終生生活在水中,用鰓呼吸用鰭游泳。因此,用呼吸頻率和擺尾頻率可直接反映出水生動(dòng)物的行為能力[11-12]。本研究發(fā)現(xiàn)隨著鋅離子濃度的增大,雜交鱘應(yīng)激反應(yīng)比較活躍,雜交鱘的呼吸頻率和擺尾頻率隨之增大,這是雜交鱘的一種應(yīng)激反應(yīng);隨著時(shí)間的延長,雜交鱘活力受到損害,呼吸頻率和擺尾率均明顯降低。這可能是由于時(shí)間較長,重金屬富集,抑制其正常的生理過程,雜交鱘行為能力開始慢慢減弱。在對(duì)泥鰍的重金屬毒性研究中也發(fā)現(xiàn)了相似的規(guī)律[7]。泥鰍幼魚其呼吸強(qiáng)度在重金屬刺激后短時(shí)間內(nèi)驟增,隨染毒時(shí)間的延長而逐漸減弱。

        3.2鋅離子對(duì)雜交鱘血細(xì)胞的影響

        鋅對(duì)水生動(dòng)物的免疫功能具有重要的調(diào)節(jié)作用,它是動(dòng)物體內(nèi)許多酶(如羧肽酶A和堿性磷酸酶)的組成成分和激活劑[1]。白細(xì)胞是魚類體內(nèi)一種能吞噬異物、具有免疫和自我保護(hù)能力的免疫細(xì)胞。當(dāng)環(huán)境不良時(shí),為了抵御外來毒害,魚體內(nèi)白細(xì)胞數(shù)目會(huì)相應(yīng)增加,這是魚類的一種正常防御機(jī)制。本研究結(jié)果表明,低濃度的鋅離子(0.1mg/L)對(duì)雜交鱘血液中白細(xì)胞有明顯的誘導(dǎo)作用;高濃度的鋅離子則使白細(xì)胞數(shù)量降低,說明適當(dāng)濃度的鋅離子有利于免疫功能的增強(qiáng),而當(dāng)濃度超過臨界點(diǎn)的時(shí)候則會(huì)抑制免疫調(diào)節(jié),時(shí)間越長,免疫功能所受到的損傷越大[13-14]。紅細(xì)胞主要是與魚體內(nèi)氧的供應(yīng)有直接關(guān)系的物質(zhì),而氧的供應(yīng)與魚類的運(yùn)動(dòng)能力直接相關(guān)[12]。同一時(shí)間段內(nèi),隨著重金屬濃度的不斷增大,對(duì)泥鰍的毒性也隨之加大,其應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng),運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng),需要更多氧氣消耗,從而刺激體內(nèi)的紅細(xì)胞數(shù)目不斷增多[15]。

        3.3鋅離子對(duì)雜交鱘抗氧化酶系統(tǒng)的影響

        誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生過量的活性氧是鋅離子對(duì)水生動(dòng)物產(chǎn)生毒性效應(yīng)的主要原因。而生物體內(nèi)對(duì)應(yīng)的抗氧化酶系統(tǒng)能消除活性氧損傷,水生動(dòng)物抗氧化酶系統(tǒng)與重金屬的濃度相關(guān)[16-17]。CAT、SOD均為廣泛存在于生物體內(nèi)的抗氧化防御性功能酶。本研究結(jié)果表明,鋅離子對(duì)雜交鱘血清中2種抗氧化酶活性的影響表現(xiàn)出一定劑量效應(yīng)關(guān)系。而同一濃度時(shí),隨著暴露于重金屬鋅離子的時(shí)間延長,抗氧化酶活性明顯降低。說明隨著處理時(shí)間的延長,魚類抗氧化系統(tǒng)破壞,氧化損害加劇。這種變化規(guī)律在鯉魚[3]和牙鲆[17]等均有相似的現(xiàn)象。這些魚均表現(xiàn)出重金屬低濃度誘導(dǎo),高濃度抑制酶活性的變化規(guī)律。國外研究者將之稱為毒物興奮效應(yīng),是一種普遍現(xiàn)象[18]。

        參考文獻(xiàn):[HJ1.4mm]

        [1]HalverJE,HardyRW.Fishnutrition:227[M].NewYork:AcademicPress,2002:292-294.

        [2]韓軍花,楊月欣,門建華,等.鋅對(duì)紅細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)功能影響的研究[J].營養(yǎng)學(xué)報(bào),2001,23(4):320-323.

        [3]高曉莉,羅胡英,趙彥珍,等.銅、鋅對(duì)鯉魚抗氧化酶影響的研究[J].淡水漁業(yè),2004,34(4):22-23.

        [4]王銀秋,張迎梅,趙東芹.重金屬鎘、鉛、鋅對(duì)鯽魚和泥鰍的毒性[J].甘肅科學(xué)學(xué)報(bào),2003,15(1):35-38.

        [5]LopesPA,PinheiroT,SantosMC,etal.Responseofantioxidantenzymesinfreshwaterfishpopulations(Leuciscusalburnoidescomplex)toinorganicpollutantsexposure[J].ScienceoftheTotalEnvironment,2001,280(1/3):153-163.

        [6]周新文,朱國念,孫錦荷.Cu、Zn、Pb、Cd及混合重金屬離子對(duì)鯽魚DMA甲基化水平的影響[J].中國環(huán)境科學(xué),2002,21(6):549-552.

        [7]賈秀英.四種重金屬對(duì)泥鰍幼魚呼吸強(qiáng)度的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào):農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版,2001,27(5):87-89.

        [8]王吉橋,姜志強(qiáng),胡紅霞.主要養(yǎng)殖鱘魚的生物學(xué)特性[J].水產(chǎn)科學(xué),1998,1(6):34-38.

        [9]孫大江,曲秋芝,張穎,等.中國的鱘魚養(yǎng)殖[J].水產(chǎn)學(xué)雜志,2011,24(4):67-70.

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        [11]李丹,林小濤,李想,等.水流對(duì)雜交鱘幼魚游泳行為的影響[J].淡水漁業(yè),2008,38(6):46-51.

        [12]宋波瀾,林小濤,王偉軍,等.不同流速下紅鰭銀鯽趨流行為與耗氧率的變化[J].動(dòng)物學(xué)報(bào),2008,54(4):686-694.

        [13]JingG,LiY,XieLP,etal.Metalaccumulationandenzymeactivitiesingillsanddigestiveglandofpearloyster(Pinctadafucata)exposedtocopper[J].ComparativeBiochemistryandPhysiology,2006,144(2):184-190.

        [14]LeeMH,ShiauSY.Dietarycopperrequirementofjuvenilegrassshrimp,Penaeusmonodon,andeffectsonnon-specificimmuneresponses[J].Fish&ShellfishImmunology,2002,13(4):259-270.

        [15]南旭陽.銅離子對(duì)鯽魚紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血紅蛋白量的影響[J].江西科學(xué),2002,20(1):38-41.

        [16]高春生,王春秀,張書松.水體銅對(duì)黃河鯉肝胰臟抗氧化酶活性和總抗氧化能力的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2008,27(3):1157-1162.

        [17]王凡,趙元鳳,呂景才,等.銅對(duì)牙鲆CAT、SOD和GSH-PX活性的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,26(6):836-838.

        [18]BeaumontAR,NewmanPB.Lowlevelsoftributyhinreducegrowthofmarinemicroalgae[J].MarinePollutionBulletin,1986,17(10):457-461.endprint

        鋅離子處理雜交鱘后其白細(xì)胞數(shù)的變化為:同一時(shí)間內(nèi),3個(gè)時(shí)間段鋅離子濃度0.1mg/L處理組白細(xì)胞數(shù)均最多,顯著高于其他處理組(P<0.05)。白細(xì)胞數(shù)隨鋅離子濃度的升高先升高后降低。同一鋅離子濃度下,對(duì)照組各時(shí)間段差異不顯著(P>0.05),而處理組隨著時(shí)間的延長,白細(xì)胞除了鋅離子濃度0.1mg/L處理組變化不明顯,其他組顯著降低(P<0.05)。

        2.3鋅離子對(duì)雜交鱘抗氧化酶活性的影響

        鋅離子處理雜交鱘后其血清中CAT酶活性的變化見表3。同一時(shí)間內(nèi),24、48、72h時(shí)鋅離子0.1mg/L處理組過氧化氫酶活性最高,顯著高于其他處理組和對(duì)照組(P<0.05)。CAT酶活性隨鋅離子濃度的升高先升高后降低。同一濃度下,對(duì)照組各時(shí)間段隨著時(shí)間延長差異均不顯著(P>0.05),而3個(gè)處理組的CAT酶活性隨著時(shí)間的延長除1mg/L組外,均明顯降低(P<0.05)。

        鋅離子處理雜交鱘后其血清中SOD活性隨鋅離子濃度的升高先升高后降低。同一時(shí)間內(nèi),24、48、72h時(shí)鋅離子濃度0.1mg/L的處理SOD酶活性最高,顯著高于其他處理組(P<0.05)。同一濃度下,對(duì)照組SOD活性隨時(shí)間延長差異不顯著(P>0.05),而3個(gè)處理組隨著時(shí)間的延長均明顯降低(P<0.05),72h時(shí)酶活性最低。

        鋅離子處理雜交鱘后MDA含量變化為同一時(shí)間內(nèi),24、48、72h時(shí)0.1mg/L處理組MDA含量最高,顯著高于其他處理組(P<0.05),其次是對(duì)照組,0.5mg/L和1mg/L處理組。同一濃度下,對(duì)照組隨著時(shí)間延長差異均不顯著,而3個(gè)處理組隨時(shí)間的延長均明顯降低(P<0.05),72hMDA含量最低。

        3討論

        3.1鋅離子對(duì)雜交鱘行為的影響

        魚類終生生活在水中,用鰓呼吸用鰭游泳。因此,用呼吸頻率和擺尾頻率可直接反映出水生動(dòng)物的行為能力[11-12]。本研究發(fā)現(xiàn)隨著鋅離子濃度的增大,雜交鱘應(yīng)激反應(yīng)比較活躍,雜交鱘的呼吸頻率和擺尾頻率隨之增大,這是雜交鱘的一種應(yīng)激反應(yīng);隨著時(shí)間的延長,雜交鱘活力受到損害,呼吸頻率和擺尾率均明顯降低。這可能是由于時(shí)間較長,重金屬富集,抑制其正常的生理過程,雜交鱘行為能力開始慢慢減弱。在對(duì)泥鰍的重金屬毒性研究中也發(fā)現(xiàn)了相似的規(guī)律[7]。泥鰍幼魚其呼吸強(qiáng)度在重金屬刺激后短時(shí)間內(nèi)驟增,隨染毒時(shí)間的延長而逐漸減弱。

        3.2鋅離子對(duì)雜交鱘血細(xì)胞的影響

        鋅對(duì)水生動(dòng)物的免疫功能具有重要的調(diào)節(jié)作用,它是動(dòng)物體內(nèi)許多酶(如羧肽酶A和堿性磷酸酶)的組成成分和激活劑[1]。白細(xì)胞是魚類體內(nèi)一種能吞噬異物、具有免疫和自我保護(hù)能力的免疫細(xì)胞。當(dāng)環(huán)境不良時(shí),為了抵御外來毒害,魚體內(nèi)白細(xì)胞數(shù)目會(huì)相應(yīng)增加,這是魚類的一種正常防御機(jī)制。本研究結(jié)果表明,低濃度的鋅離子(0.1mg/L)對(duì)雜交鱘血液中白細(xì)胞有明顯的誘導(dǎo)作用;高濃度的鋅離子則使白細(xì)胞數(shù)量降低,說明適當(dāng)濃度的鋅離子有利于免疫功能的增強(qiáng),而當(dāng)濃度超過臨界點(diǎn)的時(shí)候則會(huì)抑制免疫調(diào)節(jié),時(shí)間越長,免疫功能所受到的損傷越大[13-14]。紅細(xì)胞主要是與魚體內(nèi)氧的供應(yīng)有直接關(guān)系的物質(zhì),而氧的供應(yīng)與魚類的運(yùn)動(dòng)能力直接相關(guān)[12]。同一時(shí)間段內(nèi),隨著重金屬濃度的不斷增大,對(duì)泥鰍的毒性也隨之加大,其應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng),運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng),需要更多氧氣消耗,從而刺激體內(nèi)的紅細(xì)胞數(shù)目不斷增多[15]。

        3.3鋅離子對(duì)雜交鱘抗氧化酶系統(tǒng)的影響

        誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生過量的活性氧是鋅離子對(duì)水生動(dòng)物產(chǎn)生毒性效應(yīng)的主要原因。而生物體內(nèi)對(duì)應(yīng)的抗氧化酶系統(tǒng)能消除活性氧損傷,水生動(dòng)物抗氧化酶系統(tǒng)與重金屬的濃度相關(guān)[16-17]。CAT、SOD均為廣泛存在于生物體內(nèi)的抗氧化防御性功能酶。本研究結(jié)果表明,鋅離子對(duì)雜交鱘血清中2種抗氧化酶活性的影響表現(xiàn)出一定劑量效應(yīng)關(guān)系。而同一濃度時(shí),隨著暴露于重金屬鋅離子的時(shí)間延長,抗氧化酶活性明顯降低。說明隨著處理時(shí)間的延長,魚類抗氧化系統(tǒng)破壞,氧化損害加劇。這種變化規(guī)律在鯉魚[3]和牙鲆[17]等均有相似的現(xiàn)象。這些魚均表現(xiàn)出重金屬低濃度誘導(dǎo),高濃度抑制酶活性的變化規(guī)律。國外研究者將之稱為毒物興奮效應(yīng),是一種普遍現(xiàn)象[18]。

        參考文獻(xiàn):[HJ1.4mm]

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        [3]高曉莉,羅胡英,趙彥珍,等.銅、鋅對(duì)鯉魚抗氧化酶影響的研究[J].淡水漁業(yè),2004,34(4):22-23.

        [4]王銀秋,張迎梅,趙東芹.重金屬鎘、鉛、鋅對(duì)鯽魚和泥鰍的毒性[J].甘肅科學(xué)學(xué)報(bào),2003,15(1):35-38.

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        [13]JingG,LiY,XieLP,etal.Metalaccumulationandenzymeactivitiesingillsanddigestiveglandofpearloyster(Pinctadafucata)exposedtocopper[J].ComparativeBiochemistryandPhysiology,2006,144(2):184-190.

        [14]LeeMH,ShiauSY.Dietarycopperrequirementofjuvenilegrassshrimp,Penaeusmonodon,andeffectsonnon-specificimmuneresponses[J].Fish&ShellfishImmunology,2002,13(4):259-270.

        [15]南旭陽.銅離子對(duì)鯽魚紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血紅蛋白量的影響[J].江西科學(xué),2002,20(1):38-41.

        [16]高春生,王春秀,張書松.水體銅對(duì)黃河鯉肝胰臟抗氧化酶活性和總抗氧化能力的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2008,27(3):1157-1162.

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        [18]BeaumontAR,NewmanPB.Lowlevelsoftributyhinreducegrowthofmarinemicroalgae[J].MarinePollutionBulletin,1986,17(10):457-461.endprint

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