高素榮
(彭水苗族土家族自治縣農業技術推廣中心,重慶彭水 409600)
超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)是國際公認的能夠有效清除自由基的酶。在1969年被McCord 和Fridovich 在牛血紅細胞中發現[1],SOD 是一種新型酶制劑,專一清除超氧陰離子(O2-)的關鍵酶。SOD 在生物界分布極廣,幾乎從人到單細胞生物,從動物到植物,都有它的存在。SOD 有多種抗氧化酶成分,能有效清除體內破壞健康、導致疾病的自由基,將其分解成對機體無害的氧分子和水分子,并順利排除體外。SOD 可有效清除體內活性氧,減輕蛋白質、膜脂、DNA 及其他細胞組分的嚴重損傷和恢復紅細胞膜的氧化損害[2-3]。SOD 活性在營養、醫療、疾病、陸生動物方面都有了很多的研究,在水生動物肝胰臟等組織SOD 活性和SOD 在有某些因素影響下的活性研究有較多文獻報道[4-8],但水生動物血液中SOD 在正常情況下的活性研究目前所見的報道和相關文獻很少。
隨著養殖面積和養殖密度不斷增加,魚類疾病害問題日益突出。漁藥的大量使用和濫用造成了養殖水體的環境惡化,漁藥殘留給食品安全帶來了極大的隱患[9]。目前,常規養殖中鰱已經占重要養殖地位。免疫能力的強弱與SOD 活性有著密切的關系[10]。本試驗測定鰱、草魚、鯽血液中SOD 活性,并加以比較,尋找其理論依據。
1.1.1 試驗用魚
試驗鰱、草魚、鯽均購于榮昌縣梅石壩漁場。試驗前在水族箱內暫養2 周,暫養期間的水溫控制在22~24 ℃,DO 4.0~5.5 mg·L-1,增氧泵24 h不間斷充氧。每天投喂魚體總重5%的優質配合飼料(通威牌通用魚飼料,蛋白含量為28%)1次。
1.1.2 試驗藥品及試劑
肝素(市售肝素凍干粉140 單位/mg,1 g 瓶裝,每瓶140 000 單位),超氧化物歧化酶測定試劑盒(購于南京建成生物工程研究所),0.9%的生理鹽水(自配)。
1.1.3 主要儀器設備
解剖工具1 套、注射器、加樣器、高壓滅菌鍋、分光光度計、電子天平、離心機、水浴鍋、無菌操作臺等。
1.2.1 生理鹽水的配制
稱取0.9 g氯化鈉,溶解在少量蒸餾水中,稀釋到100 mL。
1.2.2 肝素生理鹽水溶液的配制
電子天平稱取0.1 g 肝素凍干粉溶于100 mL 生理鹽水中,完全溶解后即可。
1.2.3 抗凝管的制備
先配成肝素生理鹽水溶液,每管加0.1 mL 橫向轉動離心管,使離心管管壁濕潤后放置低于80 ℃烤箱中烤干備用,可抗凝2~5 mL血液。
1.2.4 血樣的采集
用5 mL 注射器在試驗魚的尾部抽取動脈血液2~5 mL。
1.2.5 血液的抗凝處理
把血液注入制備好的離心管中。
1.2.6 血液的離心
把所采集的血樣放入離心機中離心(3 000 r·min-1,10 min)。
1.2.7 血清的提取
把離心管中的上清液用注射器抽取出來放入比色管中待用。
1.2.8 SOD活性測定
采用南京建成生物工程研究所的超氧化物歧化酶測定試劑盒測定。按說明書配好試劑和顯色劑。測定時測定管和對照管平行加入(見表1):1 號試劑1.0 mL→測定管加血清8 μL、對照管加蒸餾水8 μL→2 號試劑0.1 mL→3 號試劑0.1 mL→4 號試劑0.1 mL→充分混勻→置于37 ℃恒溫水浴40 min→對照管和測定管中各加2 mL顯色劑→混勻置于室溫10 min→波長于550 nm處,1 cm光徑比色杯,蒸餾水調零,比色。

表1 測定SOD活力計量表
按公式(1)分別計算出鰱、草魚、鯽血液中SOD 的活性。式中稀釋倍數包括反映系統的稀釋倍數和樣本測定前的稀釋倍數,本試驗的稀釋倍數為10。
SOD 總活力(U·mL-1)=[(對照管吸光度-測定管吸光度)÷對照管吸光度]÷50%×稀釋倍數 (1)
經測定得出鰱、草魚、鯽血液中SOD 的活力見表2。試驗數據用SPSS13.0 軟件分析。從表2 中能看出,三者之間的關系:血液中SOD 活性鰱比草魚高3.960(U·mL-1),差異性顯著(P<0.05),草魚比鯽低2.364(U·mL-1)性差異顯著(P<0.05),鰱與鯽高1.596(U·mL-1)(P<0.05)。試驗魚之間作比較,鰱SOD 活性最強,草魚SOD 活性最弱,可以說明鰱的免疫能力最強,草魚的免疫能力最弱。

表2 鰱、草魚、鯽血液SOD的活力表
SOD 是一種起源于生命體的活性物質,是機體重要的抗氧化系統成員,作為一種特異性消除超氧化自由基的循環酶,對機體的氧化和抗氧化平衡起著至關重要的作用,此酶能消除超氧陰離子自由基(O2-),主要負責過氧化和噬菌作用造成的細胞損害的防御作用[11]。SOD 作為水生生物在水環境中受到表面活性劑污染脅迫的分子毒理學指標具有一定可行性。SOD減輕脂質過氧化反應,SOD 活性下降意味著自由基清除能力下降[12]。血清中活性較高的超氧化物歧化酶對維持白細胞的完整性與正常的吞噬功能具有重要意義[13]。
本試驗結果鰱、草魚、鯽血液SOD 活性之間的關系從表2 中可以看出:鰱血液SOD 活性高于草魚血液SOD 活性(P<0.05),草魚與鯽、鰱與鯽間血液SOD活性比較,差異顯著(P<0.05)。生物SOD 活性越高,說明其清除自由基的能力越強,即免疫能力越強[14]。試驗魚血液SOD 活性相比較,從中比較免疫能力:鰱>鯽>草魚。SOD 是活性氧自由基(O2-)的天然消除劑,是抗氧化酶中最先與O2-酶類相結合,可作為機體非特異性免疫指標,來評判免疫刺激因子對機體非特異性免疫力的影響[15]。本試驗結果顯示鰱的免疫能力最強,草魚最弱,鯽的免疫力介于與鰱與草魚之間。SOD 的活性受多種因素的影響,已有研究表明[16]。從草魚、鰱、鯽的生活水層的pH、自身的生理條件不同來加以分析。1)3 種魚所在的生活水層不同:在養殖水體中,不同水層的pH 值也不同。鰱生活在水體的中上層,其pH 誘導魚體O2-產生量與SOD對O2-的清除量處于動態平衡,細胞能進行正常的生理活動,機體處于健康狀態,表明鰱的免疫能力強。長期處于低pH 值的環境中,因酸度過大時,魚體會產生大量的O2-,如果魚體沒有足夠的SOD 來清除過多的O2-時,就會造成細胞的損害,細胞不能進行正常的生理活動,SOD 活性降低或喪失,甚至導致細胞死亡的嚴重后果。草魚生活在水體的中層,筆者認為這是草魚血液中SOD 活力很低的原因之一,也是引起草魚多病的因素。鯽生活在水體下層,水體下層pH值比中、上層高,其血液中SOD 的活性比草魚高,比鰱低,SOD 的活性隨水體pH 值升高而增大,但到了一定的值時又會逐漸下降。鯽血液中SOD 的活性應是處于隨著pH 值升高而下降的狀態,也就是血液中SOD 的活性鯽比草魚高、比鰱低,這是筆者根據參考文獻[17]來推斷的。2)魚體生理條件不同:在同一水體中,魚體之間生理條件不同,則血液中SOD 的活性也不相同。魚體內產生的O2-量和SOD 對其的清除量處于平衡之中,細胞的生理活動就能正常進行,魚體處于健康狀態。而平衡是相對的,鰱、草魚、鯽O2-和SOD 之間的平衡度不等,試驗魚間比較存在著:鰱>鯽>草魚,即血液中SOD 的活性鰱>鯽>草魚。筆者根據本試驗結果推測:養殖水體中鰱發病率相對較小,可減少治療魚病所用魚藥成本,同時提高魚類食品的質量安全。