氨氮對(duì)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(chǎn)科學(xué)研究所，山西 太原 030006）

氨氮對(duì)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(chǎn)科學(xué)研究所，山西 太原 030006）

以黃河鯉幼魚為研究對(duì)象，研究氨氮脅迫對(duì)肝組織中谷胱甘肽代謝的影響。研究結(jié)果表明：氨氮脅迫誘導(dǎo)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(duì)氨氮脅迫的耐受性密切相關(guān)。

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(zhì)，具有抗氧化、解毒和促生長(zhǎng)等重要生物學(xué)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(nèi)一種重要的抗氧化酶，利用還原型NAD（P）將GSSG催化反應(yīng)成GSH，從而為細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）的清除提供還原力，緩解環(huán)境對(duì)生物體的氧化損傷[3]。氨氮目前已經(jīng)成為影響魚類養(yǎng)殖的主要脅迫因子之一[4]。養(yǎng)殖水體中的氨氮進(jìn)入魚體內(nèi)后，引起組織器官結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[5-6]，機(jī)體免疫力下降，生長(zhǎng)緩慢，甚至死亡[7-9]。本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)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(yīng)環(huán)境脅迫過程中的重要作用。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

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

用氯化銨（NH4Cl）準(zhǔn)確配制母液，采用虹吸式法監(jiān)測(cè)氨氮濃度，設(shè)置濃度為0、10、20和30 mg/L的氨氮處理組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)。

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(jī)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(cè)定，還原型谷胱甘肽（GSH）含量=T-GSH含量－2×GSSG含量。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義差異（*），P<0.01為差異極具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（**）。

2 結(jié)果

2.1 氨氮脅迫對(duì)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(shì)。氨氮脅迫6 h時(shí)，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(dá)到最大。脅迫48 h時(shí)，各脅迫組GSH含量與對(duì)照組相比沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義差異，30 mg/L脅迫組GSSG含量與對(duì)照組相比顯著降低（P<0.05）（圖 1）。

2.2 氨氮脅迫對(duì)黃河鯉幼魚肝組織GR活性的影響

圖1 氨氮脅迫對(duì)黃河鯉幼魚肝臟中GSH和GSSG含量的影響

氨氮脅迫誘導(dǎo)黃河鯉幼魚肝組織GR活性升高。氨氮脅迫6 h時(shí)，脅迫組GR活性迅速提高，30 mg/L脅迫組與對(duì)照相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(dá)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(duì)照組（P<0.01），20 mg/L脅迫組顯著高于對(duì)照組（P<0.05），30 mg/L脅迫組與對(duì)照接近，無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義差異（圖2）。

3 討論

圖2 氨氮脅迫對(duì)黃河鯉幼魚肝臟GR活性的影響

氨氮是水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖中常見的環(huán)境脅迫因子之一[3，10]。生物體遭受環(huán)境脅迫時(shí)，體內(nèi)發(fā)生氧化應(yīng)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(nèi)主要的抗氧化物質(zhì)之一，在清除活性氧自由基方面發(fā)揮重要的作用。同時(shí)，谷胱甘肽還參與調(diào)節(jié)機(jī)體免疫、生長(zhǎng)發(fā)育以及在神經(jīng)系統(tǒng)中充當(dāng)神經(jīng)遞質(zhì)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(duì)黃河鯉幼魚肝臟中的GSH有明顯的誘導(dǎo)作用。GSH在谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶的作用下，清除胞內(nèi)過量的活性氧和有毒物質(zhì)，自身被氧化為GSSG。氨氮脅迫誘導(dǎo)肝臟胞內(nèi)GR活性提高，催化GSSG轉(zhuǎn)化為GSH，使胞內(nèi)活性氧的清除反應(yīng)和解毒反應(yīng)能夠持續(xù)進(jìn)行，隨著氨氮脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，胞內(nèi)的GSSG和GSH含量降低，機(jī)體的抗氧化能力降低，脅迫產(chǎn)生的活性氧得不到及時(shí)清除，對(duì)肝組織細(xì)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(tài)毒理學(xué).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.