氨氮對黃河鯉肝組織中谷胱甘肽代謝的影響

袁宏利，李利紅

（山西省水產科學研究所，山西 太原 030006）

氨氮對黃河鯉肝組織中谷胱甘肽代謝的影響

袁宏利，李利紅

（山西省水產科學研究所，山西 太原 030006）

以黃河鯉幼魚為研究對象，研究氨氮脅迫對肝組織中谷胱甘肽代謝的影響。研究結果表明：氨氮脅迫誘導黃河鯉幼魚肝組織中還原型谷胱甘肽（GSH）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量升高，谷胱甘肽還原酶（GR）活性提高，有效將GSSG還原為GSH，表明谷胱甘肽代謝與黃河鯉對氨氮脅迫的耐受性密切相關。

黃河鯉；氨氮；谷胱甘肽

谷胱甘肽是生物體中富含巰基的活性物質，具有抗氧化、解毒和促生長等重要生物學功能[1-2]。谷胱甘肽有還原型（GSH）和氧化型（GSSG）兩種形式。谷胱甘肽還原酶（GR）是生物體內一種重要的抗氧化酶，利用還原型NAD（P）將GSSG催化反應成GSH，從而為細胞內活性氧（ROS）的清除提供還原力，緩解環境對生物體的氧化損傷[3]。氨氮目前已經成為影響魚類養殖的主要脅迫因子之一[4]。養殖水體中的氨氮進入魚體內后，引起組織器官結構發生改變[5-6]，機體免疫力下降，生長緩慢，甚至死亡[7-9]。本實驗檢測氨氮脅迫后黃河鯉幼魚肝組織中GSH和GSSG含量及其GR活性的變化，探討谷胱甘肽在水生生物體適應環境脅迫過程中的重要作用。

1 材料和方法

1.1 實驗材料與方法

以黃河鯉幼魚為材料，體質量（100.00±0.35）g。實驗前放入水族箱暫養14 d，每天投喂2次，水溫（25±1）℃，pH=7.5±0.3，連續充氣保持溶解氧含量6.0 mg/L以上，正式實驗前停食24 h。

用氯化銨（NH4Cl）準確配制母液，采用虹吸式法監測氨氮濃度，設置濃度為0、10、20和30 mg/L的氨氮處理組，每組設3個重復。

1.2 樣品采集與分析

在不同濃度氨氮處理 6、24和 48 h后，隨機取黃河鯉3尾，取新鮮肝臟。谷胱甘肽還原酶（GR）活性、總谷胱甘肽（T-GSH）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）和蛋白含量均采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定，還原型谷胱甘肽（GSH）含量=T-GSH含量－2×GSSG含量。

1.3 統計分析

利用SPSS統計軟件對數據進行分析，P<0.05為差異具有統計學意義差異（*），P<0.01為差異極具有統計學意義（**）。

2 結果

2.1 氨氮脅迫對黃河鯉幼魚肝組織中GSH和GSSG含量的影響

氨氮脅迫后，黃河鯉幼魚肝組織GSH和GSSG含量呈先升高后降低的趨勢。氨氮脅迫6 h時，肝組織GSH和GSSG含量迅速升高。脅迫24 h后，各脅迫組GSH和GSSG含量達到最大。脅迫48 h時，各脅迫組GSH含量與對照組相比沒有統計學意義差異，30 mg/L脅迫組GSSG含量與對照組相比顯著降低（P<0.05）（圖 1）。

2.2 氨氮脅迫對黃河鯉幼魚肝組織GR活性的影響

圖1 氨氮脅迫對黃河鯉幼魚肝臟中GSH和GSSG含量的影響

氨氮脅迫誘導黃河鯉幼魚肝組織GR活性升高。氨氮脅迫6 h時，脅迫組GR活性迅速提高，30 mg/L脅迫組與對照相比差異具有統計學意義差異（P<0.05）。脅迫24 h后，20 mg/L和30 mg/L脅迫組GR活性達到最大。氨氮脅迫48 h后，10 mg/L脅迫組GR活性極顯著高于對照組（P<0.01），20 mg/L脅迫組顯著高于對照組（P<0.05），30 mg/L脅迫組與對照接近，無統計學意義差異（圖2）。

3 討論

圖2 氨氮脅迫對黃河鯉幼魚肝臟GR活性的影響

氨氮是水產動物養殖中常見的環境脅迫因子之一[3，10]。生物體遭受環境脅迫時，體內發生氧化應激并形成各種活性氧自由基[11]。谷胱甘肽作為抗壞血酸-谷胱甘肽體系的重要組成部分，是生物體內主要的抗氧化物質之一，在清除活性氧自由基方面發揮重要的作用。同時，谷胱甘肽還參與調節機體免疫、生長發育以及在神經系統中充當神經遞質的作用[2-3]。本研究中，氨氮脅迫初期，黃河鯉幼魚肝臟中GSH含量增高，說明氨氮脅迫對黃河鯉幼魚肝臟中的GSH有明顯的誘導作用。GSH在谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽硫轉移酶的作用下，清除胞內過量的活性氧和有毒物質，自身被氧化為GSSG。氨氮脅迫誘導肝臟胞內GR活性提高，催化GSSG轉化為GSH，使胞內活性氧的清除反應和解毒反應能夠持續進行，隨著氨氮脅迫時間的延長，胞內的GSSG和GSH含量降低，機體的抗氧化能力降低，脅迫產生的活性氧得不到及時清除，對肝組織細胞造成氧化損傷。

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The effects of ammonia stress on GSH metabolism of livers in carp(Cyprinus carpio L.)

Yuan Hongli，Li Lihong
（Fishery Sciences Research Institute of Shanxi Province，Taiyuan 030006，China）

carp；ammonia；GSH

S965.112

A

1004-2091（2017）07-0015-03

2016-08-09）

10.3969/j.issn.1004-2091.2017.07.003

山西省青年科技研究基金（2013021022-5）

袁宏利（1978-），男，助理工程師，研究方向：魚類生態毒理學.E-mail：yuanhonglij@163.com

李利紅，工程師.E-mail：lihongli19821129@163.com

Abatract:Ammonia is an important environmental stress factor affecting fish culture.To study the toxic effects of ammonia on GSH metabolism of livers，Cyprinus carpio were exposed to different ammonia levels and sampled at 6，24 and 48 h，respectively.The results showed that GSH and GSSG content increased，and glutathione reductase （GR） elevated after exposure to ammonia，suggesting that glutathione metabolism was highly correlated to ammonia toxicity.