叢琳,武瑞,李銀生
(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,大慶163319;2.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院,上海200240)
阿苯達(dá)唑?qū)︱球救舾缮笜?biāo)的影響
叢琳1,2,武瑞1*,李銀生2
(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,大慶163319;2.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院,上海200240)
采用人工污染土壤的方法進(jìn)行阿苯達(dá)唑的蚯蚓毒性試驗(yàn),設(shè)計(jì)阿苯達(dá)唑的暴露濃度為0、50、100、200、400、600 mg·kg-1,暴露實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3、7、14、28 d后,分別檢測(cè)蚯蚓體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)活性和丙二醛(MDA)含量。結(jié)果表明,在供試濃度范圍內(nèi),蚯蚓體內(nèi)各生化指標(biāo)對(duì)污染物暴露指示的敏感性存在差異,敏感性大小為:MDA>GST>SOD≈CAT>POD。400 mg·kg-1和600 mg·kg-1濃度下,阿苯達(dá)唑能夠引起蚯蚓機(jī)體的氧化應(yīng)激響應(yīng)。這些敏感的生化指標(biāo)可以用作阿苯達(dá)唑生態(tài)毒理的生物標(biāo)志物。
阿苯達(dá)唑;蚯蚓;抗氧化酶;谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶;丙二醛;生物標(biāo)記物
叢琳,武瑞,李銀生.阿苯達(dá)唑?qū)︱球救舾缮笜?biāo)的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2016,35(7):1264-1270.
CONG Lin,WU Rui,LI Yin-sheng.Effects of albendazole on biochemical characteristics of earthworms[J].Journal of Agro-Environment Science,2016,35(7): 1264-1270.
蚯蚓是大型土壤動(dòng)物,占土壤動(dòng)物總量的60%,是陸生生物與土壤生物之間傳遞污染物的橋梁,也是土壤污染毒理診斷的指示生物[1]。目前,污染物對(duì)蚯蚓的影響及毒性效應(yīng)已有報(bào)道,如通過(guò)蚯蚓急性毒性試驗(yàn),可大致確定污染物對(duì)蚯蚓的毒性大?。?];通過(guò)蚯蚓慢性毒性試驗(yàn),研究污染物對(duì)蚯蚓的生殖、生理、代謝、染色體以及基因的影響[3],研究的熱點(diǎn)有谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)、超氧化物歧化酶(SOD)、酸性磷酸酶(AP)[4]、過(guò)氧化氫酶(CAT)、乙酰膽堿脂酶(AChE)、羧酸酯酶(CES)[5]、過(guò)氧化物酶(POD)、脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)、活性氧自由基(ROS)[6]、細(xì)胞色素P450酶系[7]和彗星試驗(yàn)[8]等;還可以利用蚯蚓組織細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)變化來(lái)監(jiān)測(cè)污染物的污染程度[9],通過(guò)研究蚯蚓以及整個(gè)土壤動(dòng)物種群數(shù)量和結(jié)構(gòu)的變化反映土壤的污染程度[10]。污染物對(duì)蚯蚓的影響與蚯蚓的部位有關(guān),對(duì)蚯蚓不同部位的研究包括蚯蚓整體[11]、腸、體壁[12]、前部、中部、后部[13]和內(nèi)臟[14]等。
獸藥可用來(lái)維持動(dòng)物的健康,然而,過(guò)度或不正確的使用,造成藥物以原形或代謝物的形式隨著糞便和尿液排泄到土壤環(huán)境中,從而對(duì)土壤中的生物產(chǎn)生危害。阿苯達(dá)唑(ABZ)是一種驅(qū)蟲(chóng)藥,其驅(qū)蟲(chóng)的機(jī)理是抑制延胡索酸還原酶和葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn),減少三磷酸腺苷(ATP)的合成,從而干擾蟲(chóng)體的生長(zhǎng)和繁殖[15],可抗旋毛蟲(chóng)[16]、絳蟲(chóng)、吸蟲(chóng)[17]和囊尾蚴[18]等寄生蟲(chóng),廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)。ABZ在體內(nèi)迅速代謝為阿苯達(dá)唑亞砜(ABZSO),進(jìn)而轉(zhuǎn)化為阿苯達(dá)唑砜(ABZSO2),最終轉(zhuǎn)化為阿苯達(dá)唑-2-氨基砜(ABZSO2-NH2)[19]。研究發(fā)現(xiàn),ABZ進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后,在肌肉、組織和乳汁中[20]均有殘留,豬囊尾蚴病患者口服ABZ后,ABZ大約有11%以原藥的形式隨糞便排出,并且在尿液和糞便中均檢測(cè)到ABZSO和ABZSO2[18]殘留。
目前研究發(fā)現(xiàn),ABZ影響蚯蚓精子的超顯微結(jié)構(gòu)[21],還顯著影響AP、GST和腺三磷酶(Ca2+-ATPase)的活性[13]。而應(yīng)用蚯蚓抗氧化系統(tǒng)對(duì)ABZ毒性評(píng)價(jià)的研究相對(duì)較少。研究還發(fā)現(xiàn),蚯蚓中部可能是ABZ對(duì)蚯蚓GST活性影響較大的部位,選擇蚯蚓中部作為生化指標(biāo)研究的靶組織可能更有效,且有望成為毒理診斷的新方法。
本實(shí)驗(yàn)以蚯蚓為供試生物,以SOD、POD、CAT、GST活性及MDA含量為指標(biāo),通過(guò)人工污染土壤的方法,研究ABZ對(duì)蚯蚓體內(nèi)各生化指標(biāo)的影響,旨在探討適合土壤ABZ污染診斷的生物標(biāo)記物。
1.1供試材料
ABZ原粉(含量98%)由大連容海生物科技有限公司生產(chǎn)。
赤子愛(ài)勝蚓(Eisenia foetida)購(gòu)自一蚯蚓養(yǎng)殖場(chǎng)。選?。?00±20)mg、體色鮮艷紅潤(rùn)、有明顯環(huán)帶的健康成年蚯蚓進(jìn)行試驗(yàn)。
供試土壤為人工土壤,由10%的苔蘚泥炭細(xì)土、20%的高嶺土、69%的工業(yè)石英砂和1%的碳酸鈣組成,每個(gè)處理土壤干重500 g。
1.2染毒方法
試驗(yàn)設(shè)1個(gè)單純?nèi)斯ね寥缹?duì)照組(0mg·kg-1ABZ)、5個(gè)處理組(50、100、200、400、600 mg·kg-1ABZ),染毒濃度以土壤干重計(jì),每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。先將不同濃度的ABZ分別溶于20 mL丙酮中,再將ABZ溶液與500 g土壤充分混合30 min以上,待丙酮自然揮發(fā)24 h后,加入100 mL蒸餾水,轉(zhuǎn)移到長(zhǎng)方形帶蓋的塑料盒中(蓋上有孔);選取健康成年蚯蚓,清腸12 h后,放入塑料盒中,每個(gè)塑料盒中放10條蚯蚓,同時(shí)在塑料盒表面加入30 g研細(xì)的無(wú)藥物污染的濕牛糞作為蚯蚓的餌料,于人工氣候箱中培養(yǎng)28 d。箱中為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件:溫度為(23±1)℃、濕度為75%±2%、光暗比為12 h/12 h,并定期噴射少量的水以保持土壤的濕度。于試驗(yàn)的第3、7、14、28 d,從各處理組每個(gè)重復(fù)中取1條蚯蚓,進(jìn)行SOD、CAT、POD、MDA和GST的測(cè)定。
1.3組織勻漿液的制備
以預(yù)冷的0.86%生理鹽水為蚯蚓組織勻漿液,1條蚯蚓清腸12 h,除去頭尾,保留中部25~33節(jié),稱重,加入適量勻漿液,快速將蚯蚓剪碎,玻璃勻漿器勻漿數(shù)次,總計(jì)加入的勻漿液應(yīng)為9倍質(zhì)量體積,制成10%的組織勻漿。將勻漿液裝于1.5 mL離心管,10 000 r·min-1離心10 min,吸取上清,1.5 mL離心管編號(hào)供試,貯存于-80℃冰箱。
1.4酶活性的測(cè)定
SOD、CAT、SOD、GST和MDA均采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的測(cè)試盒測(cè)定,按說(shuō)明書(shū)的方法操作。其他藥品均為市購(gòu)分析純。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)設(shè)3個(gè)平行,每個(gè)平行重復(fù)測(cè)定3次。
1.5數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA),對(duì)組間數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析,顯著水平為0.05。
2.1SOD活性的變化
不同濃度的ABZ在不同時(shí)間對(duì)蚯蚓體內(nèi)SOD活性的影響如圖1所示。染毒后3 d,600 mg·kg-1的處理組SOD活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),為對(duì)照組的31%;其余處理組SOD活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。染毒后7 d,濃度為50~200 mg·kg-1的處理組SOD活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為400 mg·kg-1和600 mg·kg-1的處理組SOD活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),分別為對(duì)照組的85%和83%。染毒后14 d,濃度為50 mg·kg-1和100 mg·kg-1的處理組SOD活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為200 mg·kg-1和400 mg·kg-1的處理組SOD活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),分別為對(duì)照組的86%和72%;濃度為600 mg·kg-1的處理組SOD活性與對(duì)照組相比差異極顯著(P<0.01),為對(duì)照組的63%。染毒后28 d,濃度為50、400、600 mg·kg-1的處理組SOD活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),分別為對(duì)照組的79%、77%和75%;其余處理組SOD活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。
圖1 阿苯達(dá)唑?qū)︱球倔w內(nèi)SOD活性的影響Figure 1 Effect of albendazole on SOD activity of earthworms
2.2CAT活性的變化
不同濃度的ABZ在不同時(shí)間對(duì)蚯蚓體內(nèi)CAT活性的影響如圖2所示。染毒后3 d,各處理組CAT活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05),說(shuō)明ABZ對(duì)其沒(méi)有明顯的誘導(dǎo)或抑制效應(yīng)。染毒后7 d,濃度為50~200 mg·kg-1的處理組CAT活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為400 mg·kg-1和600 mg· kg-1的處理組CAT活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),分別為對(duì)照組的82%和75%。染毒后14 d,濃度為50~200 mg·kg-1的處理組CAT活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為400 mg·kg-1的處理組CAT活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),為對(duì)照組的83%;濃度為600 mg·kg-1的處理組CAT活性與對(duì)照組相比差異極顯著(P<0.01),為對(duì)照組的73%。染毒后28 d,濃度為600 mg·kg-1的處理組CAT活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),為對(duì)照組的77%;其余處理組CAT活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。
2.3POD活性的變化
不同濃度的ABZ在不同時(shí)間對(duì)蚯蚓體內(nèi)POD活性的影響如圖3所示。染毒后3 d,各處理組POD活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05),說(shuō)明ABZ對(duì)其沒(méi)有明顯的誘導(dǎo)或抑制效應(yīng)。染毒后7 d,濃度為50~400 mg·kg-1的處理組POD活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為600 mg·kg-1的處理組POD活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),為對(duì)照組的84%。染毒后14 d,濃度為50~400 mg·kg-1的處理組POD活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為600 mg·kg-1的處理組POD活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),為對(duì)照組的86%。染毒后28 d,各處理組POD活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。
圖2 阿苯達(dá)唑?qū)︱球倔w內(nèi)CAT活性的影響Figure 2 Effect of albendazole on CAT activity of earthworms
圖3 阿苯達(dá)唑?qū)︱球倔w內(nèi)POD活性的影響Figure 3 Effect of albendazole on POD activity of earthworms
2.4GST活性的變化
不同濃度的ABZ在不同時(shí)間對(duì)蚯蚓體內(nèi)GST活性的影響如圖4所示。染毒后3 d,各處理組GST活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05),說(shuō)明ABZ對(duì)其沒(méi)有明顯的誘導(dǎo)或抑制效應(yīng)。染毒后7 d,濃度為50~200 mg·kg-1的處理組GST活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為400 mg·kg-1和600 mg· kg-1的處理組GST活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),分別為對(duì)照組的83%和79%。染毒后14 d,濃度為50 mg·kg-1和100 mg·kg-1的處理組GST活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為200 mg· kg-1的處理組GST活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),為對(duì)照組的82%;濃度為400 mg·kg-1和600 mg·kg-1的處理組GST活性與對(duì)照組相比差異極顯著(P<0.01),分別為對(duì)照組的74%和68%。染毒后28 d,濃度為50~200 mg·kg-1的處理組GST活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為400 mg·kg-1和600 mg·kg-1的處理組GST活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),分別為對(duì)照組的84%和80%。
圖4 阿苯達(dá)唑?qū)︱球倔w內(nèi)GST活性的影響Figure 4 Effect of albendazole on GST activity of earthworms
2.5MDA含量的變化
不同濃度的ABZ在不同時(shí)間對(duì)蚯蚓體內(nèi)MDA活性的影響如圖5所示。染毒后3 d,濃度為50 mg· kg-1和100 mg·kg-1的處理組MDA活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為200 mg·kg-1的處理組MDA活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),比對(duì)照組高16%;濃度為400 mg·kg-1和600 mg·kg-1的處理組MDA活性與對(duì)照組相比差異極顯著(P<0.01),分別比對(duì)照組高30%和38%。染毒后7 d,濃度為50 mg·kg-1和100 mg·kg-1的處理組MDA活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為200 mg·kg-1和400 mg·kg-1的處理組MDA活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),分別比對(duì)照組高16%和13%;濃度為600 mg·kg-1的處理組MDA活性與對(duì)照組相比差異極顯著(P<0.01),比對(duì)照組高36%。染毒后14 d,濃度為50 mg·kg-1的處理組MDA活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05);濃度為100~400 mg·kg-1的處理組MDA活性與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),分別比對(duì)照組高16%、13%和17%;濃度為600 mg·kg-1的處理組MDA活性與對(duì)照組相比差異極顯著(P<0.01),比對(duì)照組高38%。染毒后28 d,各處理組MDA活性與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。
圖5 阿苯達(dá)唑?qū)︱球倔w內(nèi)MDA含量的影響Figure 5 Effect of albendazole on MDA content of earthworms
3.1阿苯達(dá)唑?qū)︱球維OD活性的影響
SOD是一種金屬酶,在動(dòng)植物和微生物體內(nèi)廣泛存在,可催化超氧陰離子自由基生成過(guò)氧化氫(H2O2),并水解為水(H2O)和氧氣(O2),SOD將對(duì)氧陰離子自由基的生成和清除處于一種動(dòng)態(tài)平衡中,從而使機(jī)體免受超氧陰離子自由基的影響。SOD活性的變化常被用作標(biāo)志物來(lái)指示重金屬[22]和殺菌劑[23]污染。ABZ對(duì)蚯蚓SOD活性的影響表現(xiàn)為:中高濃度處理組,隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng),其活性呈下降趨勢(shì),可能是ABZ對(duì)蚯蚓體內(nèi)SOD活性有抑制作用,且隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng),抑制作用越強(qiáng),說(shuō)明ABZ對(duì)蚯蚓體內(nèi)氧化損傷作用越強(qiáng)。王軼等[24]在阿苯噠唑?qū)︱球镜纳鷳B(tài)毒理效應(yīng)中發(fā)現(xiàn),染毒后21 d,濃度為0.25 mg·kg-1和0.5 mg·kg-1的處理組與對(duì)照組相比SOD活性呈上升趨勢(shì),說(shuō)明低濃度的ABZ對(duì)SOD具有誘導(dǎo)作用。
3.2阿苯達(dá)唑?qū)︱球綜AT活性的影響
CAT是一種抗氧化酶,在微生物、植物和動(dòng)物體內(nèi)均有存在,可清除體內(nèi)的H2O2,避免其與O-2·發(fā)生反應(yīng)生成有害物質(zhì)OH-[25],造成機(jī)體損傷。該酶在抗氧化防御系統(tǒng)中是一種關(guān)鍵酶,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、造紙、環(huán)保、食品和紡織等行業(yè)[26]。ABZ對(duì)蚯蚓CAT活性的影響表現(xiàn)為:低濃度處理組(50~200 mg·kg-1),在暴露時(shí)間內(nèi)與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05),說(shuō)明ABZ對(duì)其沒(méi)有明顯的誘導(dǎo)或抑制效應(yīng)。高濃度組(400 mg·kg-1和600 mg·kg-1)在染毒7 d時(shí)表現(xiàn)出顯著的抑制效應(yīng),隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng),染毒14 d時(shí)高濃度組(600 mg·kg-1)表現(xiàn)出極顯著的抑制效應(yīng),在染毒28 d時(shí)抑制效應(yīng)減弱,可能是機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生了大量的H2O2,超出其自動(dòng)調(diào)節(jié)能力,機(jī)體內(nèi)的CAT不足以清除大量的H2O2,使CAT活性下降,破壞機(jī)體的生物膜結(jié)構(gòu)[27]。羅艷蕊等[11]發(fā)現(xiàn),離子液體溴化1-辛基-3-甲基咪唑暴露42 d后蚯蚓體內(nèi)CAT活性被顯著抑制。王娟[28]發(fā)現(xiàn),吡蟲(chóng)啉可抑制CAT活性,且濃度越大,CAT被抑制程度越高。
3.3阿苯達(dá)唑?qū)︱球綪OD活性的影響
POD是一種抗氧化酶,可以清除生物體內(nèi)過(guò)量的H2O2,但其清除H2O2的方式與CAT不同。POD是以H2O2為電子受體,通過(guò)催化其他物質(zhì)氧化分解的同時(shí)使H2O2接受電子轉(zhuǎn)化為H2O。雖然POD和CAT在清除H2O2的方式上有所不同,但研究發(fā)現(xiàn)兩者在清除體內(nèi)過(guò)量H2O2上有良好的協(xié)同作用[29]。對(duì)蚯蚓POD的研究發(fā)現(xiàn),蚯蚓暴露于莠去津環(huán)境時(shí),可引起POD活力的上升[30]。ABZ對(duì)蚯蚓POD活性的影響表現(xiàn)為:濃度為50~400 mg·kg-1的處理組,在暴露時(shí)間內(nèi)POD活力與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異(P>0.05),說(shuō)明ABZ對(duì)其沒(méi)有明顯的誘導(dǎo)或抑制效應(yīng)。與之相反,濃度為600 mg·kg-1的處理組,在染毒7 d和14 d時(shí),POD活力受到抑制,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05);在染毒28 d時(shí),ABZ處理組又恢復(fù)至對(duì)照水平。造成該現(xiàn)象的原因可能是低劑量的ABZ產(chǎn)生的H2O2被體內(nèi)的POD和CAT及時(shí)、有效地清除,而高劑量的ABZ產(chǎn)生的H2O2,超出了機(jī)體的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力,機(jī)體內(nèi)的POD不足以清除大量的H2O2,使POD活性下降。本研究發(fā)現(xiàn),阿苯達(dá)唑?qū)AT和POD均有抑制作用,與POD相比,其對(duì)CAT的抑制作用更強(qiáng)。
3.4阿苯達(dá)唑?qū)︱球綠ST活性的影響
蚯蚓體內(nèi)含有很多解毒酶,例如GST、P450(細(xì)胞色素)、GSSG(氧化型谷胱甘肽)、GSH-Px(谷胱甘肽過(guò)氧化物酶)和GSH(還原型谷胱甘肽)等。GST在解毒過(guò)程中起著非常重要的作用,它可催化GSH與污染物中親電物質(zhì)結(jié)合,從而減少這些污染物與細(xì)胞內(nèi)生物大分子結(jié)合,還可清除脂類過(guò)氧化物,從而減少其對(duì)機(jī)體的損傷;另外其在抗氧化過(guò)程中也起著重要作用,可對(duì)活性氧簇(ROS)進(jìn)行解毒。有關(guān)GST活性的變化對(duì)污染物暴露的指示作用在水體環(huán)境中的研究較多,如朱麗娜[31]發(fā)現(xiàn),五氯酚(PentachioroPhenol,PCP)暴露3 h對(duì)雄性花背蟾蜍肝臟中GST活性的影響主要為誘導(dǎo)效應(yīng)。ABZ對(duì)蚯蚓GST活性的影響表現(xiàn)為:染毒7 d時(shí)高濃度組(400 mg·kg-1和600 mg· kg-1)表現(xiàn)出顯著的抑制效應(yīng),隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng),染毒14 d時(shí)高濃度組(400 mg·kg-1和600 mg·kg-1)表現(xiàn)出極顯著的抑制效應(yīng),可能是ABZ對(duì)其產(chǎn)生毒性作用。Gao等[32]發(fā)現(xiàn),染毒時(shí)間越長(zhǎng),蚯蚓體內(nèi)ABZ濃度越高,其對(duì)GST活性的抑制作用越強(qiáng),在染毒14 d時(shí)200~600 mg·kg-1的GST活性降到對(duì)照組的85%~73%。
3.5阿苯達(dá)唑?qū)︱球綧DA含量的影響
機(jī)體通過(guò)酶系統(tǒng)與非酶系統(tǒng)產(chǎn)生ROS,后者可作用于生物膜中的多不飽和脂肪酸,引起脂質(zhì)發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng),生成脂質(zhì)過(guò)氧化物MDA,因此測(cè)定MDA的含量可以反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化的程度,間接反映細(xì)胞的損傷程度[33]。MDA會(huì)引起核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的交聯(lián)聚合,并且具有細(xì)胞毒性[34]。ABZ對(duì)蚯蚓MDA含量的影響表現(xiàn)為:在染毒3 d時(shí),高濃度組(200~600 mg·kg-1)表現(xiàn)出顯著的誘導(dǎo)效應(yīng),尤其是400 mg·kg-1和600 mg·kg-1處理組表現(xiàn)出極顯著的誘導(dǎo)效應(yīng);隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng),在染毒7 d和14 d時(shí),濃度為600 mg·kg-1的處理組,持續(xù)表現(xiàn)出極顯著的誘導(dǎo)效應(yīng);在染毒28 d時(shí),ABZ處理組又恢復(fù)至對(duì)照水平。造成該現(xiàn)象的原因可能是高劑量的ABZ對(duì)蚯蚓造成過(guò)氧化損傷,暴露時(shí)間越長(zhǎng),其對(duì)蚯蚓的損傷程度越嚴(yán)重,而土壤的老化程度也越明顯,使ABZ的生物利用度降低,所以在染毒28 d時(shí)MDA的含量恢復(fù)至對(duì)照水平。黃沛力等[16]發(fā)現(xiàn),受染大鼠用藥組(ABZ)血清中MDA含量升高,但與未用藥組相比沒(méi)有顯著性差異(P>0.05)。
本研究結(jié)果顯示,蚯蚓體內(nèi)的生化指標(biāo)對(duì)不同暴露濃度的ABZ均有響應(yīng),但不同的生化指標(biāo)對(duì)ABZ響應(yīng)的毒性閾值是不同的,如SOD和CAT在600 mg·kg-1劑量下暴露14 d后表現(xiàn)出極顯著的抑制效應(yīng);而POD在600 mg·kg-1劑量下暴露14 d后表現(xiàn)出顯著的抑制效應(yīng);GST在400 mg·kg-1和600 mg·kg-1劑量下暴露14 d后表現(xiàn)出極顯著的抑制效應(yīng);MDA在400 mg·kg-1和600 mg·kg-1劑量下暴露3 d后表現(xiàn)出極顯著的誘導(dǎo)效應(yīng)。由此可看出,MDA響應(yīng)最為敏感,其次為GST,POD的響應(yīng)最弱。
本研究結(jié)果表明,土壤中的ABZ可能對(duì)蚯蚓產(chǎn)生氧化損傷。這種損傷是否影響蚯蚓的生存、生長(zhǎng)發(fā)育甚至種群數(shù)量與結(jié)構(gòu)等,需要進(jìn)一步研究。鑒于蚯蚓的重要生態(tài)功能,ABZ的這種毒性對(duì)土壤環(huán)境具有一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
(1)蚯蚓暴露于阿苯達(dá)唑污染土壤時(shí),所研究的5種生化指標(biāo)均對(duì)其產(chǎn)生了不同程度的響應(yīng),但是不同的生化指標(biāo)對(duì)毒性效應(yīng)響應(yīng)的閾值不同,其敏感性大小為MDA>GST>SOD≈CAT>POD。
(2)本研究結(jié)果可為阿苯達(dá)唑的土壤生態(tài)毒理診斷提供參考。
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Effects of albendazole on biochemical characteristics of earthworms
CONG Lin1,2,WU Rui1*,LI Yin-sheng2
(1.College of Animal Science and Technology,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319,China;2.College of Agriculture and Biology,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China)
The toxicity of albendazole(ABZ)was investigated using earthworms and artificial soils contaminated with varying concentrations(0,50,100,200,400 and 600 mg·kg-1)of ABZ.The toxicity to the earthworms was assessed by measuring malondialdehyde(MDA)content and glutathione-S-transferase(GST),superoxide dismutase(SOD),peroxidase(POD)and catalase(CAT)activities of earthworms after exposure to ABZ for 3,7,14 and 28 days.The MDA content was positively correlated with ABZ concentrations;Such correlation was significant at ABZ concentration of 400 mg·kg-1after 3 days and 600 mg·kg-1after 3,7 and 14 days.The activities of SOD,CAT,POD and GST were negatively correlated with ABZ concentrations.The SOD and CAT activities were significantly inhibited by ABZ at 600 mg·kg-1after 14 days,while POD activity was significantly suppressed by 600 mg·kg-1after 7 days,and GST activity by 400 to 600 mg·kg-1after 14 days. These sensitive biochemical indexes may be used as ecotoxicological biomarker of albendazole.
albendazole;earthworm;antioxidant enzyme;glutathione-S-transferase;malondialdehyde;biomarker
X820.3
A
1672-2043(2016)07-1264-07
10.11654/jaes.2016.07.006
2015-12-31
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31172360)
叢琳(1990—),女,碩士生,從事臨床獸醫(yī)學(xué)與新獸藥研發(fā)。E-mail:151072960@qq.com
武瑞E-mail:19393603@qq.com