壬基酚對泥鰍肝臟組織的CAT、T-SOD活性的影響

王延琨，游浩，梁勇，葉超，祝常青，劉燕群

（江漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖北武漢430056）

壬基酚對泥鰍肝臟組織的CAT、T-SOD活性的影響

王延琨，游浩，梁勇，葉超，祝常青，劉燕群*

（江漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院，湖北武漢430056）

目的探討壬基酚對泥鰍肝臟組織的CAT、T-SOD活性的影響。方法將泥鰍暴露于不同濃度的壬基酚溶液中，壬基酚分別為50、200、500、1 000 μg/L，于6h測定其總超氧化物歧化酶（T-SOD）及過氧化氫酶（CAT）的活性。結(jié)果低濃度的壬基酚對SOD、CAT活性有誘導(dǎo)作用，隨著壬基酚濃度的增加，CAT、T-SOD活性隨著壬基酚濃度的增大而受到抑制。結(jié)論泥鰍肝臟組織中的CAT和T-SOD活性與水中壬基酚的濃度直接相關(guān)，隨著壬基酚濃度的升高，CAT和T-SOD的活性表現(xiàn)均為誘導(dǎo)-抑制規(guī)律，泥鰍肝臟組織中CAT和T-SOD的活性均對壬基酚的早期污染具有指示作用。

壬基酚；泥鰍；CAT；T-SOD；肝臟組織

壬基酚是一種重要的精細化工原料和中間體，外觀在常溫下為無色或淡黃色液體，略帶苯酚氣味，不溶于水，溶于丙酮。壬基酚廣泛用于橡膠、塑料，可以從各種烷基酚產(chǎn)品如某些食品袋中釋放出來，造成環(huán)境污染。壬基酚產(chǎn)品用途廣泛，耗用量日增，所以有關(guān)其對人體的毒性已引起廣泛關(guān)注。

研究壬基酚對魚類的毒性，既有利于研究與壬基酚相似化合物的毒性，也有利于進一步探索壬基酚對人類的毒性。隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，大量化學(xué)物質(zhì)所造成的環(huán)境污染及其對人類健康的影響日益受到人們的關(guān)注。在各種形式的污染中，水體污染尤為嚴重。造成水資源嚴重污染的元兇之一是工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的壬基酚。尋求簡便易行的篩選和檢測環(huán)境中污染物遺傳毒性的方法極為重要。其中一種較理想的方法是檢驗外源環(huán)境污染物對動物體內(nèi)CAT和T-SOD的活性的影響。當(dāng)外源污染物對水生生物造成氧化脅迫時，生物體內(nèi)會產(chǎn)生大量的超氧自由基，SOD能將有害的超氧自由基轉(zhuǎn)化為過氧化氫，CAT能將過氧化氫分解為水。因此，SOD和CAT可使細胞內(nèi)自由基的產(chǎn)生與清除維持一種動態(tài)平衡，以防止自由基毒害［1］。本實驗通過壬基酚對泥鰍肝臟組織CAT和T-SOD活性的影響，檢測壬基酚的毒性。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 試劑500g瓶裝液體壬基酚（美國Aldrich公司），蒸餾水，冰醋酸，無水乙醇。

1.1.2 試驗魚類泥鰍：購于武漢市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)沌陽市場，體長10～15cm；體重10～16g；實驗前經(jīng)馴養(yǎng)和篩選7d以上，實驗前禁食。

1.1.3 試驗用水試驗用水為曝氣3 d后除氯的自來水，pH值為7.04～7.25。

1.2 實驗方法

1.2.1 暴露處理將在實驗室養(yǎng)殖1周的泥鰍放于6個透明的玻璃缸內(nèi)，每個缸放入5L曝氣之后的水和6條泥鰍，將其中的4個缸加入壬基酚，使其壬基酚濃度分別為50、200、500、1 000 μg/L。剩余的2個缸其中一個放入乙醇，使乙醇的濃度為0.02%，另一個缸設(shè)為對照組。放入試劑后，觀察各個缸中泥鰍的反應(yīng)，染毒第6小時后，每個缸隨機取出兩條泥鰍，取肝臟。

1.2.2 酶勻漿的制備于第6小時后，每個缸隨機取出兩條泥鰍，取肝臟。準確稱肝臟組織的重量，加9倍生理鹽水用勻漿機制成10%的肝臟組織勻漿，然后將肝臟組織勻漿進行離心，再用生理鹽水稀釋成最佳取樣濃度。

1.2.3 酶活力的測定總超氧化物歧化酶（T-SOD)活力和過氧化氫酶（CAT）活力的測定均采用南京建成生物工程研究所提供的總超氧化物歧化酶（T-SOD）和過氧化氫酶（CAT）測試盒，嚴格按照試劑盒說明操作。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS16.0軟件進行單因素方差分析（one-way ANOVA），P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 壬基酚對泥鰍肝組織CAT活性的影響

壬基酚對泥鰍肝組織CAT活性的影響見圖1。由圖1可以看出，從整體來看，CAT的活性是先升高后降低的，當(dāng)壬基酚濃度增加時CAT的活性升高，但隨著濃度升高至200 μg/L之后，CAT的活性隨壬基酚濃度降低。該實驗說明低濃度的壬基酚對泥鰍肝組織的CAT活性具有誘導(dǎo)作用，而隨著壬基酚濃度的升高，泥鰍肝臟組織的CAT活性受到抑制。

2.2 壬基酚對泥鰍肝組織T-SOD活性的影響

壬基酚對泥鰍肝組織T-SOD活性的影響見圖2。由圖2可以看出，從整體來看，T-SOD的活性是先升高后降低的。低濃度的壬基酚對泥鰍肝組織的T-SOD活性具有誘導(dǎo)作用，而隨著壬基酚濃度升高至200 μg/L時，泥鰍肝臟組織的T-SOD活性受到抑制。

2.3 不同壬基酚染毒濃度組泥鰍肝組織的CAT活性和T-SOD活性

結(jié)果見表1。50、200 μg/L的壬基酚作用于泥鰍時，泥鰍肝臟組織CAT和T-SOD的活性均升高；當(dāng)濃度上升至500、1 000μg/L時CAT和T-SOD活性均降低。實驗結(jié)果說明：在壬基酚濃度較低時，對泥鰍肝臟細胞的T-SOD、CAT的活性具有誘導(dǎo)作用，壬基酚濃度的升高，CAT、T-SOD活性隨著壬基酚濃度的升高而受到抑制。且CAT活性和T-SOD隨壬基酚濃度變化差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（F=13.04，P<0.05；F=5.59，P<0.05）。

與未經(jīng)壬基酚處理的對照組和空白組比較，CAT的活性在NP濃度50、200 μg/L時升高，500、1 000 μg/L時降低，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（F=13.04，P<0.05）；T-SOD的活性在NP濃度50、200 μg/L時升高，500、1 000 μg/L時降低，且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（F=5.59，P<0.05）。

該結(jié)果說明，泥鰍肝臟組織中的CAT和T-SOD活性與水中壬基酚的濃度直接相關(guān)，隨著壬基酚濃度的升高，CAT和T-SOD的活性表現(xiàn)均為誘導(dǎo)-抑制規(guī)律，泥鰍肝臟組織中CAT和T-SOD的活性均對壬基酚的早期污染具有指示作用。

圖1 壬基酚對泥鰍肝組織CAT活性的影響Fig.1Effect of nonylphenol on CAT activity in loach liver tissue

圖2 壬基酚對泥鰍肝組織T-SOD活性的影響Fig.2Effect of nonylphenol on T-SOD activity in loach liver tissue

表1 不同壬基酚染毒濃度組的CAT和T-SOD活性Tab.1Loach liver CAT and T-SOD activity at different nonylphenol concentrations

3 討論

SOD、CAT普遍存在于動植物體內(nèi)，是生物體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)的重要組成成分，SOD能夠清除超氧陰離子自由基，可催化下列反應(yīng)：2O2-+2H+=H2O2+O2，H2O2可在CAT的作用下分解為H2O和O2，從而阻斷了·OH自由基的生成途徑［2］。研究表明，生物體內(nèi)尚無直接清除·OH自由基的物質(zhì)，而其又具有很大的危害性，因而CAT對其及時清除顯得非常重要［3］。由此可見，CAT和T-SOD活性可以間接地反映機體受到氧化污染物毒害的程度。

本研究發(fā)現(xiàn)，在壬基酚濃度較低時，對泥鰍肝臟細胞的T-SOD、CAT的活性具有誘導(dǎo)作用，壬基酚濃度的增加，CAT、T-SOD活性隨著壬基酚濃度的增大而受到抑制。且CAT活性和T-SOD隨壬基酚濃度變化差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（F=13.04，P<0.05；F=5.59，P<0.05）。

環(huán)境污染物質(zhì)對水生生物會造成過氧化脅迫，使生物體內(nèi)產(chǎn)生大量自由基［4］，它可以與DNA、蛋白質(zhì)和多元不飽和脂肪酸作用，造成DNA鏈斷裂和氧化性損傷、蛋白-蛋白交聯(lián)、蛋白-DNA交聯(lián)和脂質(zhì)過氧化。脂質(zhì)過氧化是造成生物體氧化損傷的主要原因，它使脂的通透性增加，膜結(jié)構(gòu)及其功能受到損傷，最終對生物體造成損傷［5］。對機體造成氧化脅迫，抗氧化防御系統(tǒng)在消除活性氧自由基方面起著重要的作用，其活性成分或含量可由于污染的脅迫而發(fā)生改變，因而可間接反映環(huán)境中氧化污染的存在，可作為機體受到氧化脅迫的指標(biāo)［6-7］。在低濃度污染物下，酶被激活，來驅(qū)除污染物代謝所產(chǎn)生的過量自由基，使機體免受氧化傷害，達到保護自身的目的。一旦污染物濃度超過閾值，一些未得到清除的自由基對細胞產(chǎn)生了不可逆的傷害，細胞的衰老加速，因此酶活性又逐漸降低［8］。

本實驗結(jié)果表明，當(dāng)泥鰍受到低濃度的壬基酚脅迫時，其肝臟組織內(nèi)CAT和T-SOD活性均表現(xiàn)為升高，當(dāng)受到高濃度的壬基酚脅迫時，其肝臟組織內(nèi)的CAT和T-SOD活性則受到抑制，CAT和T-SOD活性的最高值可以認為是生物對環(huán)境中污染物從適應(yīng)到發(fā)生中毒反應(yīng)的閾值。低濃度的壬基酚使泥鰍肝臟組織中CAT和T-SOD活性升高可認為是生物對環(huán)境污染物的適應(yīng)性反應(yīng)，酶活性升高以增強生物清除活性氧自由基的能力。高濃度的壬基酚對CAT和T-SOD活性具有抑制作用，可認為該濃度的污染物已經(jīng)超出機體對環(huán)境污染物的適應(yīng)能力，是機體由對環(huán)境污染物的適應(yīng)到中毒反應(yīng)的表現(xiàn)。綜上所述，實驗結(jié)果反映了壬基酚對泥鰍CAT、SOD活性的暴露效應(yīng)，主要表現(xiàn)為低濃度污染物對CAT和T-SOD活性有誘導(dǎo)作用，隨壬基酚濃度的增加，CAT和T-SOD的活性受到抑制。

（References）

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（責(zé)任編輯：范建鳳）

Influence of Nonylphenol on CAT and T-SOD Enzyme Activities in Loach Fish Liver

WANG Yankun,YOU Hao,LIANG Yong,YE Chao,ZHU Changqing,LIU Yanqun*
(School of Medicine,Jianghan University,Wuhan 430056,Hubei,China)

ObjectiveTo study the influence of nonylphenol on CAT and T-SOD enzyme activi?ties in loach liver tissue.MethodsThe loaches were exposed in different concentration of nonyl?phenol.The concentration of nonylphenol were 50，200，500，1 000μg/L.Determined the activities of T-SOD and CAT after 6 hours.ResultsLow concentration of nonylphenol has an inducing effect on the activities of T-SOD and CAT in loach liver tissue,as the concentration of nonylphenol increased,the activities of CAT and T-SOD was restrained.ConclusionThe concentration of nonylphenol in water is direct related to the CAT and T-SOD activities in the liver tissue of loach,as concentration of nonylphenol increasing,the CAT and T-SOD activities are all expressed in an inducing-repressing manner.The CAT and T-SOD activities have indicative function for early pol?lution of nonylphenol.

nonylphenol；loach；CAT；T-SOD；liver tissue

R114-33

：A

：1673-0143（2014）05-0087-04

2014-06-06

國家自然科學(xué)基金項目（20977041）；湖北省高等學(xué)校優(yōu)秀中青年科技創(chuàng)新團隊項目（T201224）；武漢市創(chuàng)新人才開發(fā)資金重大創(chuàng)新活動專項資助［2011］415號；武漢市人才工程入選人員科研項目擇優(yōu)資助（2012）；湖北省自然科學(xué)基金（2012）；江漢大學(xué)大學(xué)生科研項目（2013）

王延琨（1994—），男，研究方向：公共衛(wèi)生。

*通訊作者：劉燕群（1968—），女，教授，博士，研究方向：環(huán)境衛(wèi)生。E-mail：nanyan85@126.com