氨氮对福瑞鲤鳃和肝组织抗氧化能力的影响

李利红，袁宏利，胡振平，武雨欣 (山西省水产科学研究所，山西太原030006)

福瑞鲤是以建鲤和野生黄河鲤为亲本，经选育而成的鲤鱼新品种，具有生长速度快、体型好、饵料系数低、适应能力强和遗传性状稳定等特点，适宜在全国淡水水域中养殖［1－2］。随着高密度、集约化养殖模式的迅速发展，水体中的残饵、生物代谢物等不断增多，经过氨化作用产生了大量的氨态氮，目前已经成为诱发鱼病的主要环境因子之一［3］。水体环境中高浓度的氨氮通过鳃呼吸进入鱼体，诱导肾、肝等组织抗氧化系统发生改变，直接或间接影响鱼体的生长发育［4－5］，降低鱼体的抗病能力［6］，增加病原菌的易感性等［7］。笔者通过研究氨氮胁迫对福瑞鲤幼鱼鳃和肝组织超氧化物歧化酶(SOD)活性和总抗氧化能力(T-AOC)的影响，进一步探讨氨氮对鱼类的毒理机制，旨在为淡水鱼类养殖中氨氮胁迫的防控提供科学依据。

1 材料与方法

1．1 试验材料 试验用福瑞鲤幼鱼为购自长治沁县渔场的鱼苗，体质量为(50．00±0．16)g。试验前室内暂养2周，日投食2次。养鱼用水为曝气自来水，水温(25±1)℃，pH为(7．5±0．3)，用充氧机连续充气，以保证溶解氧含量在6．0 mg/L以上，正式试验前停食24 h。

1．2 染毒试验 鱼类染毒采用静态水质接触染毒法。通过预试验，在确定福瑞鲤幼鱼96 h氨氮半致死浓度(25℃，TAN浓度为 35．6 mg/L)的基础上，参照龙章强［8］的研究方法，设置对照组(0 mg/L)、低浓度(10 mg/L)氨氮胁迫组、中浓度(20 mg/L)氨氮胁迫组和高浓度(30 mg/L)氨氮胁迫组，每个处理设3个平行组。用氯化铵(NH4Cl)配制试验组总氨氮浓度100 L，随机放入健康活泼的福瑞鲤20尾。试验期间每天定时换水，采用虹吸式法监测总氨氮浓度。

1．3 样品采集与分析 在染毒6、24、48和96 h后，各试验组随机取福瑞鲤3尾，分别用自来水、蒸馏水冲洗后迅速解剖。取新鲜肝脏和第2鳃弓上的鳃丝，用生理盐水润洗，滤纸吸干水分。准确称量组织质量，按质量体积比制成10%的组织匀浆，4℃下3 500 r/min离心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试剂盒测定。

1．4 数据统计与分析 计算3个重复试验组的平均值和标准误，使用SPSS统计软件进行方差分析后，采用Duncan’s多重比较分析处理组与对照组间的差异显著性。其中，*表示差异显著(P＜0．05)，＊＊表示差异极显著(P＜0．01)。

2 结果与分析

2．1 氨氮胁迫对福瑞鲤幼鱼肝组织SOD活性和T-AOC的影响 氨氮胁迫诱导福瑞鲤幼鱼肝组织SOD活性显著升高，并在胁迫期间维持较高水平。氨氮胁迫6 h后，肝组织SOD活性迅速提高，10 mg/L胁迫组与对照组差异显著(P＜0．05);氨氮胁迫24 h后，各胁迫组SOD活性达到最大，与对照组相比差异极显著(P＜0．01)。随着氨氮胁迫时间的延长，肝组织SOD活性增幅降低，各胁迫组SOD活性与对照组相比没有显著差异(图1)。

氨氮胁迫后，福瑞鲤幼鱼肝组织T-AOC呈先升高后降低的趋势。氨氮胁迫24 h诱导肝组织T-AOC增加，各胁迫组与对照组差异显著(P＜0．05)。此后，随着氨氮胁迫时间的延长，肝组织T-AOC降低。氨氮胁迫96 h后，各胁迫组TAOC与对照组相比差异极显著(P＜0．01)(图1)。

2．2 氨氮胁迫对福瑞鲤幼鱼鳃组织SOD活性和T-AOC的影响 从图2可以看出，福瑞鲤幼鱼鳃组织SOD活性随着氨氮胁迫时间的延长呈先升高后降低的趋势。氨氮胁迫6 h后，鳃组织SOD活性迅速提高至最大值，10 mg/L氨氮胁迫组和20 mg/L氨氮胁迫组与对照组差异极显著(P＜0．01)，30 mg/L氨氮胁迫组与对照组差异显著(P＜0．05)。随着氨氮胁迫时间的延长，鳃组织SOD活性降低。胁迫48 h后，30 mg/L氨氮胁迫组显著降低(P＜0．05);胁迫96 h后，20 mg/L氨氮胁迫组和30 mg/L氨氮胁迫组与对照组相比显著降低(P ＜0．05)。

氨氮胁迫后，福瑞鲤幼鱼鳃组织T-AOC呈先升高后降低的趋势。氨氮胁迫6 h后，鳃组织T-AOC迅速增加。胁迫24 h后，鳃组织T-AOC达到最大，与对照组相比差异极显著(P＜0．01)。此后，随着氨氮胁迫时间的延长，鳃组织T-AOC仍显著高于对照组，但高浓度胁迫组增幅降低。氨氮胁迫96 h后，各胁迫组T-AOC均低于对照组，20 mg/L氨氮胁迫组与对照组相比差异显著(P＜0．05)(图2)。

3 讨论

当鱼体受到环境胁迫时，诱导体内产生大量的活性氧自由基，使蛋白质、核酸、膜脂等生物大分子结构损伤、功能异常，导致细胞生理活动紊乱［9］。生物体内存在一套完整的抗氧化防御系统，主要由酶系统和一些小分子抗氧化物质组成，在活性氧的清除及机体的氧化应激反应过程中发挥重要作用［10］。SOD是生物体内重要的抗氧化酶之一，对多种环境胁迫因子都非常敏感，催化超氧阴离子(O2－·)歧化为H2O2和O2，缓解活性氧引起的氧化损伤［11］。该研究中氨氮胁迫初期福瑞鲤幼鱼SOD活性升高，细胞总抗氧化能力增强，鱼体进行适应性调节，以清除胁迫诱导产生的活性氧自由基，使胞内活性氧的产生和清除处于动态平衡，维持细胞正常的生理活动。然而，鱼体抗氧化系统清除自由基的能力是有限的。随着氨氮胁迫时间的延长，福瑞鲤幼鱼体内SOD活性降低，细胞总抗氧化能力下降。这可能是由于随着胁迫压力的增强，产生大量的自由基消耗了过多的SOD，抗氧化系统的动态平衡被打破，福瑞鲤幼鱼胞内过量的活性氧得不到及时清除，造成鱼鳃和肝组织细胞损伤，导致酶蛋白结构改变，SOD酶活力也随之回落，细胞总抗氧化能力降低［12－13］。姜会民［14］研究发现氨氮胁迫后黄河鲤肝胰脏中SOD活性呈现先升后降的趋势，与该研究结果相一致。福瑞鲤鳃和肝组织总抗氧化能力与SOD活性呈现同样的变化趋势，说明细胞总抗氧化能力与抗氧化酶SOD活性呈一定的相关性。福瑞鲤幼鱼SOD活性和总抗氧化能力在鳃和肝组织中的变化规律不同，可能与二者生理功能不同有关。肝脏是鱼体内主要的解毒器官，肝组织中巨噬细胞有活跃的吞噬能力，生物体内的毒物在肝细胞内氧化、还原或水解过程中产生大量的活性氧［15］。因此，福瑞鲤幼鱼肝脏SOD活性和总抗氧化能力明显高于鳃组织。鳃是鱼类呼吸、渗透压调节及氨氮排泄的主要部位［16］。鱼通过鳃呼吸，氨氮污染物首先作用于鳃组织，进入血液后对肝脏、肾脏等组织细胞产生影响。因此，氨氮胁迫6 h诱导鳃组织SOD活性迅速显著升高，而肝组织中SOD活性在氨氮胁迫24 h显著升高，鳃组织

SOD活性峰值的出现也早于肝脏。氨氮对SOD活性的影响在鳃和肝组织中都呈先升高后降低的趋势，但在鳃组织中这种变化更加明显。由此可见，福瑞鲤鳃组织最先也最易受到氨氮的毒害。因此，养殖水体中氨氮影响福瑞鲤幼鱼抗氧化防御系统，其中鳃组织的敏感性高于肝脏，鳃组织中SOD活性反映了细胞抗氧化能力，可作为有效的生物标志物，来评价氨氮的毒性效应。

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