镧对条纹锯组织抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶活性的影响

张清雯，陈 超，陈建国，刘 玲，赵亭亭，张庆文

( 1.上海海洋大学 水产与生命学院，上海 201306；2.中国水产科学研究院 黄海水产研究所，农业部海洋渔业可持续发展重点实验室，山东 青岛266071；3.中国水产科学研究院 黄海水产研究所，海洋渔业科学研究中心，山东 青岛 266071 )

稀土元素为化学元素周期表中第Ⅲ族副族元素钪、钇及原子序数从57到71的15种镧系元素的合称。可将镧到钇称为轻稀土，钆到镥称为重稀土。镧是金属性最活泼的稀土元素[1]。自20世纪70年代揭示了稀土元素的作用效果后，镧等多种轻稀土元素就被广泛应用于农、畜牧及水产养殖业。在农业部《饲料添加剂品种目录(2008)》中将稀土(铈和镧) 壳糖胺螯合盐作为矿物元素用于畜禽、鱼和虾的饲料[2]。饲料里添加稀土元素,能促进畜、禽和水产养殖动物的生长, 提高饲料利用率等[3-4]。稀土属低毒物质，适量给动物添加稀土，有利于提高动物的身体素质，增强免疫力[5]。但随着稀土元素的广泛应用, 必定导致大量的可溶性稀土进入水生态环境。因此研究稀土对水体的影响, 特别是对水生动植物的长期影响十分必要。目前稀土元素对哺乳类过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、脂质过氧化物、丙二醛等多种抗氧化酶活性和相关物质含量的影响研究较多，而对鱼类的抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶活性的研究却罕见报道。

1 材料与方法

1.1 材料

氯化镧(LaCl3分析纯)购于国药集团化学试剂有限公司，考马斯亮兰、超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化氢酶、Na+/K+-ATP酶测定试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

电子分析天平，台式高速冷冻离心机，酶标仪，高速匀浆机等。

1.2 方法

试验于2016年8—10月在中国水产科学研究院黄海水产研究所海洋渔业科学研究中心体积为200 L的塑料箱中进行，采用静态水体接触暴露法。根据文献[7-8]并结合预试验确定试验质量浓度分别为 0、0.1、2、5、10、20 mg/L和30 mg/L，每个质量浓度设3个平行，每个平行放鱼15尾。每日更换试验用水50%，以使试验期间镧质量浓度基本一致。试验水温17～26 ℃，充气泵连续充气，每日定时按体质量的3%投喂，根据水温、摄食情况适当调整，自然光照。在90 d的试验期间，每5 d彻底换水、清洗一次。

试验结束时，用100 mg/L的丁香酚轻微麻醉试验鱼，测量全长体质量。分别从每个质量浓度平行样本中随机抽取试验鱼各3 尾，擦干表面后取出肝、肾、鳃，用冰生理盐水(0.86%) 清洗血液，滤纸吸干，迅速称取适量放入液氮中速冻，-80 ℃暂存。将样品置于-20 ℃、4 ℃逐渐解冻，称取适量置于试管中，加入冰生理盐水，使质量体积比为1∶10 (mg/L)，用高速匀浆器匀浆，按照试剂盒说明制备上清液，在冰水浴条件下测定指标。

1.3 数据处理

试验数据用平均值和标准差表示，使用SPSS 22.0 软件进行单因素方差分析，用LSD法进行多重比较组间差异(P<0.05)，用Excel 2016作图。

平均体质量增长率/%=(m2-m1)/m1×100%

平均全长增长率/%=(L2-L1)/L1×100%

特定生长率/%·d-1=(lnm2-lnm1)/(t2-t1)×100%

式中，m1为初始体质量；m2为终末体质量；L1为试验初始体长;L2为试验终末体长；t为养殖天数。

2 结果与分析

2.1 不同质量浓度镧对幼鱼生长的影响

2.2 镧对条纹锯肝抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影响

表1 不同浓度镧处理组条纹锯幼鱼的生长

注:右上角标不同英文字母的数据表示有显著性差异(P<0.05).

图1 不同质量浓度镧暴露90 d后条纹锯肝抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶的活性试验组与对照组之间的差异显著性，*：P<0.05，**：P<0.01，下同.

2.3 镧对条纹锯肾抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影响

图2 不同质量浓度镧暴露90 d后条纹锯肾抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶的活性

2.4 镧对条纹锯鳃抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影响

鳃超氧化物歧化酶活性随镧质量浓度的升高先升再降，在10 mg/L达最高值，是对照组的2.06倍，在镧质量浓度为20、30 mg/L时，极显著降低(P<0.01)。鳃组织丙二醛含量随镧质量浓度的升高，先升后降，在镧质量浓度为5、10 mg/L时，分别比对照组高42.8%和87.8%，差异极显著(P<0.01)；在镧质量浓度为20 mg/L时，显著高于对照组(P<0.05);在镧质量浓度为30 mg/L时，比对照组低34%，差异极显著(P<0.05)。鳃过氧化氢酶活性随镧质量浓度的升高而升高，在镧质量浓度为5、10 mg/L时，差异极显著(P<0.01)，在镧质量浓度为10 mg/L时最高，是对照组的3.02倍。鳃组织中Na+/K+-ATP酶活性随镧质量浓度的升高，先升后降，在镧质量浓度为0.1、2 mg/L时，分别是对照组的1.94倍和0.98倍，差异极显著(P<0.01)(图3)。

图3 不同质量浓度镧暴露90 d后对条纹锯鳃抗氧化酶及Na+/K+-ATP酶的活性影响

3 讨 论

3.1 镧对条纹锯幼鱼生长的影响

3.2 镧对各组织抗氧化酶和Na+/K+-ATP酶活性的影响

鱼类是低等脊椎动物，其免疫系统包括先天性非特异性的防御系统，以及获得性的特异性的防御系统。与哺乳动物不同，鱼类主要依靠非特异性免疫系统来抵抗病原的入侵，非特异性免疫机制是其抵抗病原的第一道屏障[13]。超氧化物歧化酶、过氧化氢酶都是组成抗氧化防御系统的重要酶类。是存在生物体内非常重要的抗氧化防御性功能酶，均可以保护机体免受其伤害。丙二醛是脂质过氧化物酶的降解产物,是反映机体氧化应激损伤的最具有代表性的指标之一。

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