氨氮對福瑞鯉鰓和肝組織抗氧化能力的影響

李利紅，袁宏利，胡振平，武雨欣 (山西省水產科學研究所，山西太原030006)

福瑞鯉是以建鯉和野生黃河鯉為親本，經選育而成的鯉魚新品種，具有生長速度快、體型好、餌料系數低、適應能力強和遺傳性狀穩定等特點，適宜在全國淡水水域中養殖［1－2］。隨著高密度、集約化養殖模式的迅速發展，水體中的殘餌、生物代謝物等不斷增多，經過氨化作用產生了大量的氨態氮，目前已經成為誘發魚病的主要環境因子之一［3］。水體環境中高濃度的氨氮通過鰓呼吸進入魚體，誘導腎、肝等組織抗氧化系統發生改變，直接或間接影響魚體的生長發育［4－5］，降低魚體的抗病能力［6］，增加病原菌的易感性等［7］。筆者通過研究氨氮脅迫對福瑞鯉幼魚鰓和肝組織超氧化物歧化酶(SOD)活性和總抗氧化能力(T-AOC)的影響，進一步探討氨氮對魚類的毒理機制，旨在為淡水魚類養殖中氨氮脅迫的防控提供科學依據。

1 材料與方法

1．1 試驗材料 試驗用福瑞鯉幼魚為購自長治沁縣漁場的魚苗，體質量為(50．00±0．16)g。試驗前室內暫養2周，日投食2次。養魚用水為曝氣自來水，水溫(25±1)℃，pH為(7．5±0．3)，用充氧機連續充氣，以保證溶解氧含量在6．0 mg/L以上，正式試驗前停食24 h。

1．2 染毒試驗 魚類染毒采用靜態水質接觸染毒法。通過預試驗，在確定福瑞鯉幼魚96 h氨氮半致死濃度(25℃，TAN濃度為 35．6 mg/L)的基礎上，參照龍章強［8］的研究方法，設置對照組(0 mg/L)、低濃度(10 mg/L)氨氮脅迫組、中濃度(20 mg/L)氨氮脅迫組和高濃度(30 mg/L)氨氮脅迫組，每個處理設3個平行組。用氯化銨(NH4Cl)配制試驗組總氨氮濃度100 L，隨機放入健康活潑的福瑞鯉20尾。試驗期間每天定時換水，采用虹吸式法監測總氨氮濃度。

1．3 樣品采集與分析 在染毒6、24、48和96 h后，各試驗組隨機取福瑞鯉3尾，分別用自來水、蒸餾水沖洗后迅速解剖。取新鮮肝臟和第2鰓弓上的鰓絲，用生理鹽水潤洗，濾紙吸干水分。準確稱量組織質量，按質量體積比制成10%的組織勻漿，4℃下3 500 r/min離心10 min，取上清液待用。SOD活性、T-AOC和蛋白含量均采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定。

1．4 數據統計與分析 計算3個重復試驗組的平均值和標準誤，使用SPSS統計軟件進行方差分析后，采用Duncan’s多重比較分析處理組與對照組間的差異顯著性。其中，*表示差異顯著(P＜0．05)，＊＊表示差異極顯著(P＜0．01)。

2 結果與分析

2．1 氨氮脅迫對福瑞鯉幼魚肝組織SOD活性和T-AOC的影響 氨氮脅迫誘導福瑞鯉幼魚肝組織SOD活性顯著升高，并在脅迫期間維持較高水平。氨氮脅迫6 h后，肝組織SOD活性迅速提高，10 mg/L脅迫組與對照組差異顯著(P＜0．05);氨氮脅迫24 h后，各脅迫組SOD活性達到最大，與對照組相比差異極顯著(P＜0．01)。隨著氨氮脅迫時間的延長，肝組織SOD活性增幅降低，各脅迫組SOD活性與對照組相比沒有顯著差異(圖1)。

氨氮脅迫后，福瑞鯉幼魚肝組織T-AOC呈先升高后降低的趨勢。氨氮脅迫24 h誘導肝組織T-AOC增加，各脅迫組與對照組差異顯著(P＜0．05)。此后，隨著氨氮脅迫時間的延長，肝組織T-AOC降低。氨氮脅迫96 h后，各脅迫組TAOC與對照組相比差異極顯著(P＜0．01)(圖1)。

2．2 氨氮脅迫對福瑞鯉幼魚鰓組織SOD活性和T-AOC的影響 從圖2可以看出，福瑞鯉幼魚鰓組織SOD活性隨著氨氮脅迫時間的延長呈先升高后降低的趨勢。氨氮脅迫6 h后，鰓組織SOD活性迅速提高至最大值，10 mg/L氨氮脅迫組和20 mg/L氨氮脅迫組與對照組差異極顯著(P＜0．01)，30 mg/L氨氮脅迫組與對照組差異顯著(P＜0．05)。隨著氨氮脅迫時間的延長，鰓組織SOD活性降低。脅迫48 h后，30 mg/L氨氮脅迫組顯著降低(P＜0．05);脅迫96 h后，20 mg/L氨氮脅迫組和30 mg/L氨氮脅迫組與對照組相比顯著降低(P ＜0．05)。

氨氮脅迫后，福瑞鯉幼魚鰓組織T-AOC呈先升高后降低的趨勢。氨氮脅迫6 h后，鰓組織T-AOC迅速增加。脅迫24 h后，鰓組織T-AOC達到最大，與對照組相比差異極顯著(P＜0．01)。此后，隨著氨氮脅迫時間的延長，鰓組織T-AOC仍顯著高于對照組，但高濃度脅迫組增幅降低。氨氮脅迫96 h后，各脅迫組T-AOC均低于對照組，20 mg/L氨氮脅迫組與對照組相比差異顯著(P＜0．05)(圖2)。

3 討論

當魚體受到環境脅迫時，誘導體內產生大量的活性氧自由基，使蛋白質、核酸、膜脂等生物大分子結構損傷、功能異常，導致細胞生理活動紊亂［9］。生物體內存在一套完整的抗氧化防御系統，主要由酶系統和一些小分子抗氧化物質組成，在活性氧的清除及機體的氧化應激反應過程中發揮重要作用［10］。SOD是生物體內重要的抗氧化酶之一，對多種環境脅迫因子都非常敏感，催化超氧陰離子(O2－·)歧化為H2O2和O2，緩解活性氧引起的氧化損傷［11］。該研究中氨氮脅迫初期福瑞鯉幼魚SOD活性升高，細胞總抗氧化能力增強，魚體進行適應性調節，以清除脅迫誘導產生的活性氧自由基，使胞內活性氧的產生和清除處于動態平衡，維持細胞正常的生理活動。然而，魚體抗氧化系統清除自由基的能力是有限的。隨著氨氮脅迫時間的延長，福瑞鯉幼魚體內SOD活性降低，細胞總抗氧化能力下降。這可能是由于隨著脅迫壓力的增強，產生大量的自由基消耗了過多的SOD，抗氧化系統的動態平衡被打破，福瑞鯉幼魚胞內過量的活性氧得不到及時清除，造成魚鰓和肝組織細胞損傷，導致酶蛋白結構改變，SOD酶活力也隨之回落，細胞總抗氧化能力降低［12－13］。姜會民［14］研究發現氨氮脅迫后黃河鯉肝胰臟中SOD活性呈現先升后降的趨勢，與該研究結果相一致。福瑞鯉鰓和肝組織總抗氧化能力與SOD活性呈現同樣的變化趨勢，說明細胞總抗氧化能力與抗氧化酶SOD活性呈一定的相關性。福瑞鯉幼魚SOD活性和總抗氧化能力在鰓和肝組織中的變化規律不同，可能與二者生理功能不同有關。肝臟是魚體內主要的解毒器官，肝組織中巨噬細胞有活躍的吞噬能力，生物體內的毒物在肝細胞內氧化、還原或水解過程中產生大量的活性氧［15］。因此，福瑞鯉幼魚肝臟SOD活性和總抗氧化能力明顯高于鰓組織。鰓是魚類呼吸、滲透壓調節及氨氮排泄的主要部位［16］。魚通過鰓呼吸，氨氮污染物首先作用于鰓組織，進入血液后對肝臟、腎臟等組織細胞產生影響。因此，氨氮脅迫6 h誘導鰓組織SOD活性迅速顯著升高，而肝組織中SOD活性在氨氮脅迫24 h顯著升高，鰓組織

SOD活性峰值的出現也早于肝臟。氨氮對SOD活性的影響在鰓和肝組織中都呈先升高后降低的趨勢，但在鰓組織中這種變化更加明顯。由此可見，福瑞鯉鰓組織最先也最易受到氨氮的毒害。因此，養殖水體中氨氮影響福瑞鯉幼魚抗氧化防御系統，其中鰓組織的敏感性高于肝臟，鰓組織中SOD活性反映了細胞抗氧化能力，可作為有效的生物標志物，來評價氨氮的毒性效應。

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