磺胺二甲嘧啶對脊尾白蝦抗氧化酶活性的影響

仲崇虎 王夢杰 魏星 高煥 王懷忠 王海華 陳建華

摘要：研究不同濃度磺胺二甲嘧啶（sulfadimidine，SM2）對脊尾白蝦谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量的影響。結果表明，低濃度組（158、500 μg/L）CAT和 GHS-PX 活性先上升后下降;高濃度組（1 580、5 000 μg/L）在15 d時被顯著抑制。500 μg/L濃度組SOD活性在3 d時顯著誘導（3.58倍）;1 580、5 000 μg/L濃度組在3 d時被顯著誘導（2.68、3.22倍），在15 d時被顯著抑制。低濃度組（50、158、500 μg/L）MDA含量隨暴露時間延長而增加;1 580、5 000 μg/L濃度組表現為先上升后下降的變化趨勢且均在3 d時達到最大值（3.77、3.96倍）。提示GSH-Px、CAT、SOD活性和MDA含量對磺胺二甲嘧啶感應敏感，均可作為磺胺二甲嘧啶暴露的生物標記物。

關鍵詞：脊尾白蝦;磺胺二甲嘧啶;SOD;CAT;GSH-Px;MDA

中圖分類號： S917

文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）15-0205-03

目前，在水產養殖業向規模化、集約化快速發展的背景下，水產動物病害頻繁暴發，導致各種抗生素在水產養殖領域被廣泛使用。由于磺胺類抗生素療效良好、性質穩定、價格低廉等優點，在畜牧和水產養殖的疾病控制中起著不可替代的作用。研究發現，約60%～90%磺胺類抗生素會隨動物糞便排出體外，通過雨水沖刷進入水體[1]。在飲用水、污水及地表水抗生素檢測中，磺胺類藥物的檢出率最高[2]，在不同水環境中檢出的磺胺類抗生素質量濃度范圍一般為ng/L～mg/L水平，如磺胺類抗生素在丹麥垃圾填埋廠淋濾液中檢出的質量濃度高達0.04～6.47 mg/L[3]。大量磺胺類抗生素不斷排入環境，對生態環境和人類健康均會造成嚴重危害[4]。人類在長期受磺胺類抗生素藥物污染影響后，也會產生排尿和造血紊亂等問題[5]。目前，關于環境中磺胺類抗生素的研究主要集中于藥物殘留檢測，而對其在環境中尤其是水環境中的潛在影響研究已逐漸在斑馬魚[2]、羅非魚[6]等魚類中開展，但蝦蟹類的相關報道較少，缺乏系統的生態毒理學研究，因此有必要開展磺胺類抗生素對蝦蟹類毒性作用的研究。

脊尾白蝦（Exopalaemon carinicauda），俗稱小白蝦，是我國沿海重要的經濟蝦類之一。脊尾白蝦具有環境適應性廣（廣溫、廣鹽和廣食）、繁殖周期短（3～4個月可繁殖1代）、生長速度快（1年內可多茬養殖）等優點[7]，且脊尾白蝦能在室內通過控溫促使其繁育不受季節影響，其他甲殼動物1年只能繁殖1代，相對于三疣梭子蟹可在較短時間內獲得不同發育時期的試驗材料。因此，脊尾白蝦是一種理想的測試生物體，可用于監測和評價海洋水體環境和質量變化及水體污染狀況。本研究的脊尾白蝦在磺胺二甲嘧啶（sulfadimidine，SM2）暴露脅迫下，觀察體內谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）等酶活性變化及其體內丙二醛（MDA）含量的變化，評價GSH-Px、CAT、SOD活性和MDA含量作為磺胺二甲嘧啶暴露的生物標志物的適用性，為抗生素對蝦類的早期損傷和應急反應篩選出有效的生物標志物。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

脊尾白蝦取自江蘇省連云港市忠玉水產養殖場，蝦體長（5.34±0.15） cm，體質量（2.97±0.13） g。本試驗于2017年3月中旬至4月中旬于淮海工學院江蘇省海洋生物技術重點實驗室進行。試驗前選擇健康的脊尾白蝦放入室內水族箱中馴養 7 d 以上，馴養期間，每日換水1次，并在自然死亡率低于2%的情況下選擇身體健康、大小一致的脊尾白蝦進行試驗。

抗生素磺胺二甲嘧啶購于Sigma-Aldrich公司（St. Louis，MO，美國），純度≥99%;助溶劑為0.1 mol/L NaOH。

1.2 毒性試驗

對脊尾白蝦幼體進行靜水養殖，按等對數間距設置5個磺胺二甲嘧啶濃度，分別為50、158、500、1 580、5 000 μg/L 和空白對照組，試驗容器為10 L容量的聚乙烯塑料箱，每組溶液放置20尾脊尾白蝦和7 L海水且每個濃度設置3個重復，期間保持不間斷充氣。在培養期間1、3、7、15 d時分別取3尾蝦，解剖后取肝胰腺置于離心管中，做好標記并在-20 ℃冰箱中冷凍保存。

1.3 組織勻漿制備

將各時期取樣的肝胰腺在冰浴中與0.86%生理鹽水用玻璃勻漿器制成10%勻漿，4 ℃ 10 000 r/min離心15 min，取上清液用于測定蛋白含量及各種酶活性。

1.4 蛋白含量及酶活性測定

采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒并按說明書測定組織蛋白含量及各種酶活性。

1.5 數據處理

酶活性采用平均數±標準偏差（x±s）表示，采用SPSS統計軟件進行數據分析，用方差分析（A-NOVA）法分析試驗組與對照組之間的差異，并用Student-Newman-Keuls檢驗法分析組間顯著性，P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 磺胺二甲嘧啶對脊尾白蝦CAT活性影響

不同濃度磺胺二甲嘧啶暴露對脊尾白蝦肝胰腺CAT活性的影響見圖1。暴露于158、500 μg/L磺胺二甲嘧啶的脊尾白蝦，其CAT活性隨暴露時間延長表現為先增加后下降的趨勢，且在3 d時受顯著誘導后達到最高值，分別為對照組的236、3.41倍，隨后逐漸下降。5 000 μg/L濃度組則表現為CAT活性隨暴露時間的增加而下降，且在15 d時被顯著抑制。1 580 μg/L濃度磺胺二甲嘧啶濃度組脊尾蝦肝胰腺CAT活性也在15 d時被顯著抑制。50 μg/L濃度組表現為CAT活性與對照組無明顯差異。

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