鑭對條紋鋸組織抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶活性的影響

張清雯，陳 超，陳建國，劉 玲，趙亭亭，張慶文

( 1.上海海洋大學 水產與生命學院，上海 201306；2.中國水產科學研究院 黃海水產研究所，農業部海洋漁業可持續發展重點實驗室，山東 青島266071；3.中國水產科學研究院 黃海水產研究所，海洋漁業科學研究中心，山東 青島 266071 )

稀土元素為化學元素周期表中第Ⅲ族副族元素鈧、釔及原子序數從57到71的15種鑭系元素的合稱。可將鑭到釔稱為輕稀土，釓到镥稱為重稀土。鑭是金屬性最活潑的稀土元素[1]。自20世紀70年代揭示了稀土元素的作用效果后，鑭等多種輕稀土元素就被廣泛應用于農、畜牧及水產養殖業。在農業部《飼料添加劑品種目錄(2008)》中將稀土(鈰和鑭) 殼糖胺螯合鹽作為礦物元素用于畜禽、魚和蝦的飼料[2]。飼料里添加稀土元素,能促進畜、禽和水產養殖動物的生長, 提高飼料利用率等[3-4]。稀土屬低毒物質，適量給動物添加稀土，有利于提高動物的身體素質，增強免疫力[5]。但隨著稀土元素的廣泛應用, 必定導致大量的可溶性稀土進入水生態環境。因此研究稀土對水體的影響, 特別是對水生動植物的長期影響十分必要。目前稀土元素對哺乳類過氧化氫酶、超氧化物歧化酶、脂質過氧化物、丙二醛等多種抗氧化酶活性和相關物質含量的影響研究較多，而對魚類的抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶活性的研究卻罕見報道。

1 材料與方法

1.1 材料

氯化鑭(LaCl3分析純)購于國藥集團化學試劑有限公司，考馬斯亮蘭、超氧化物歧化酶、丙二醛、過氧化氫酶、Na+/K+-ATP酶測定試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

電子分析天平，臺式高速冷凍離心機，酶標儀，高速勻漿機等。

1.2 方法

試驗于2016年8—10月在中國水產科學研究院黃海水產研究所海洋漁業科學研究中心體積為200 L的塑料箱中進行，采用靜態水體接觸暴露法。根據文獻[7-8]并結合預試驗確定試驗質量濃度分別為 0、0.1、2、5、10、20 mg/L和30 mg/L，每個質量濃度設3個平行，每個平行放魚15尾。每日更換試驗用水50%，以使試驗期間鑭質量濃度基本一致。試驗水溫17～26 ℃，充氣泵連續充氣，每日定時按體質量的3%投喂，根據水溫、攝食情況適當調整，自然光照。在90 d的試驗期間，每5 d徹底換水、清洗一次。

試驗結束時，用100 mg/L的丁香酚輕微麻醉試驗魚，測量全長體質量。分別從每個質量濃度平行樣本中隨機抽取試驗魚各3 尾，擦干表面后取出肝、腎、鰓，用冰生理鹽水(0.86%) 清洗血液，濾紙吸干，迅速稱取適量放入液氮中速凍，-80 ℃暫存。將樣品置于-20 ℃、4 ℃逐漸解凍，稱取適量置于試管中，加入冰生理鹽水，使質量體積比為1∶10 (mg/L)，用高速勻漿器勻漿，按照試劑盒說明制備上清液，在冰水浴條件下測定指標。

1.3 數據處理

試驗數據用平均值和標準差表示，使用SPSS 22.0 軟件進行單因素方差分析，用LSD法進行多重比較組間差異(P<0.05)，用Excel 2016作圖。

平均體質量增長率/%=(m2-m1)/m1×100%

平均全長增長率/%=(L2-L1)/L1×100%

特定生長率/%·d-1=(lnm2-lnm1)/(t2-t1)×100%

式中，m1為初始體質量；m2為終末體質量；L1為試驗初始體長;L2為試驗終末體長；t為養殖天數。

2 結果與分析

2.1 不同質量濃度鑭對幼魚生長的影響

2.2 鑭對條紋鋸肝抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影響

表1 不同濃度鑭處理組條紋鋸幼魚的生長

注:右上角標不同英文字母的數據表示有顯著性差異(P<0.05).

圖1 不同質量濃度鑭暴露90 d后條紋鋸肝抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶的活性試驗組與對照組之間的差異顯著性，*：P<0.05，**：P<0.01，下同.

2.3 鑭對條紋鋸腎抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影響

圖2 不同質量濃度鑭暴露90 d后條紋鋸腎抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶的活性

2.4 鑭對條紋鋸鰓抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影響

鰓超氧化物歧化酶活性隨鑭質量濃度的升高先升再降，在10 mg/L達最高值，是對照組的2.06倍，在鑭質量濃度為20、30 mg/L時，極顯著降低(P<0.01)。鰓組織丙二醛含量隨鑭質量濃度的升高，先升后降，在鑭質量濃度為5、10 mg/L時，分別比對照組高42.8%和87.8%，差異極顯著(P<0.01)；在鑭質量濃度為20 mg/L時，顯著高于對照組(P<0.05);在鑭質量濃度為30 mg/L時，比對照組低34%，差異極顯著(P<0.05)。鰓過氧化氫酶活性隨鑭質量濃度的升高而升高，在鑭質量濃度為5、10 mg/L時，差異極顯著(P<0.01)，在鑭質量濃度為10 mg/L時最高，是對照組的3.02倍。鰓組織中Na+/K+-ATP酶活性隨鑭質量濃度的升高，先升后降，在鑭質量濃度為0.1、2 mg/L時，分別是對照組的1.94倍和0.98倍，差異極顯著(P<0.01)(圖3)。

圖3 不同質量濃度鑭暴露90 d后對條紋鋸鰓抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶的活性影響

3 討 論

3.1 鑭對條紋鋸幼魚生長的影響

3.2 鑭對各組織抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影響

魚類是低等脊椎動物，其免疫系統包括先天性非特異性的防御系統，以及獲得性的特異性的防御系統。與哺乳動物不同，魚類主要依靠非特異性免疫系統來抵抗病原的入侵，非特異性免疫機制是其抵抗病原的第一道屏障[13]。超氧化物歧化酶、過氧化氫酶都是組成抗氧化防御系統的重要酶類。是存在生物體內非常重要的抗氧化防御性功能酶，均可以保護機體免受其傷害。丙二醛是脂質過氧化物酶的降解產物,是反映機體氧化應激損傷的最具有代表性的指標之一。

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