●蔣翠紅 楊翼羽 于林?!?郭貴良 修 磊孫 麗 潘發(fā)林 于 涵 李 霞 汪 朕
(1.長春市水產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心 吉林 長春 130033;2.敦化市水產(chǎn)技術(shù)推廣站 吉林 敦化 133700)
敵百蟲(Dipterex,O,O-二甲基-(2,2,2-三氯-1-羥基乙基)磷酸酯)是有機(jī)磷脂類化合物,化學(xué)式為C4H8Cl3O4P,在農(nóng)畜漁業(yè)中被廣泛應(yīng)用,是目前最常用的有機(jī)磷殺蟲劑之一[1-2]。但有機(jī)磷農(nóng)藥作為農(nóng)業(yè)面源污染的一大污染物,超量使用可使其在土壤和水體中富集,污染水質(zhì)[3-4]。敵百蟲可用于防治魚體內(nèi)外寄生蟲病[5],但過量及長期使用會(huì)殘留在魚體,對(duì)其造成傷害,威脅人體健康[6]。
東北蝲蛄(Cambaroides dauricus)隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門、軟甲綱、十足目、正螯蝦科(蝲蛄科)、蝲蛄屬,是世界淡水鰲蝦的一種,學(xué)名東北螯蝦,俗稱蝲蛄、水蝲蛄、蝲蛄夾、石蟹、鰲蝦、龍蝦、長白山龍蝦、東北小龍蝦、大頭蝦、草龍蝦等。東北蝲蛄是東北地區(qū)著名珍稀土著經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)品之一,食用價(jià)值很高。其肉質(zhì)鮮嫩、風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富、且易消化,肌肉中富含鈣、磷、鎂等,對(duì)心臟有很好的功能調(diào)節(jié)作用,對(duì)身體虛弱及病后需調(diào)養(yǎng)的人也是極好的食物。研究還發(fā)現(xiàn),蝲蛄體內(nèi)的蝦青素有助于消除因時(shí)差反應(yīng)而產(chǎn)生的“時(shí)差癥”[7]。此外,東北蝲蛄還是著名中藥材蝲蛄石的原料,藥用價(jià)值很高。目前,大規(guī)格的東北蝲蛄市場價(jià)格達(dá)到500 元/kg 以上,且很難買到,其人工養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)具有良好市場前景[8-12]。
超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)、還原型谷胱甘肽(GSH)和總抗氧化能力(T-AOC)是經(jīng)典的反應(yīng)生物機(jī)體氧化脅迫狀況的生理指標(biāo),在外源污染物對(duì)水生動(dòng)物氧化應(yīng)激損傷研究中應(yīng)用較多[13]。監(jiān)測水體中全部污染物含量不切實(shí)際,但可通過水生生物暴露在污染物下生化指標(biāo)的變化來反映其個(gè)體生理過程潛在損害的程度,以此來評(píng)價(jià)水體生態(tài)環(huán)境質(zhì)量是可行的[14-15]。目前,關(guān)于敵百蟲脅迫對(duì)東北蝲蛄的毒性效應(yīng)研究尚未見報(bào)道,因此研究敵百蟲脅迫對(duì)東北蝲蛄養(yǎng)殖具有重要意義。通過敵百蟲對(duì)東北蝲蛄脅迫試驗(yàn),測得半致死濃度及安全濃度,討論敵百蟲對(duì)東北蝲蛄肝胰臟組織中SOD、CAT、MDA、GSH 和T-AOC 幾種典型氧化脅迫相關(guān)指標(biāo)的影響,旨在進(jìn)一步探討敵百蟲對(duì)東北蝲蛄的毒副作用及機(jī)制,以此評(píng)價(jià)敵百蟲污染水體對(duì)東北蝲蛄可能產(chǎn)生的毒理學(xué)影響因素,為東北蝲蛄健康生態(tài)養(yǎng)殖和水產(chǎn)品安全評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為安全使用該類農(nóng)藥提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí),東北蝲蛄可作為環(huán)境敏感生物,為漁業(yè)資源科學(xué)監(jiān)控和管理提供理論參考。
1.1.1 試驗(yàn)對(duì)象從敦化市購回活潑健康、體色正常的東北蝲蛄作為受試生物。東北蝲蛄在實(shí)驗(yàn)室玻璃水族箱中暫養(yǎng)7 d,期間連續(xù)充氣,每天定時(shí)定量投喂魚飼料,實(shí)驗(yàn)前24 h 停止喂食。急性毒理試驗(yàn)所用容器為45 cm×25 cm×35 cm 方形玻璃水族箱,實(shí)驗(yàn)用水為自來水充分曝氣7 d,試驗(yàn)過程中全天持續(xù)充氣,每天定時(shí)測定試驗(yàn)養(yǎng)殖水體的水溫、電導(dǎo)率、溶解氧和pH,試驗(yàn)期間水溫(22.1±0.2)℃,電導(dǎo)率(337.8±4.8)μs/cm,溶解氧(DO)(7.0±0.1)mg/L,pH 值(8.10±0.04)。
1.1.2 試驗(yàn)藥品敵百蟲[農(nóng)藥生許(魯)0170]可溶粉劑,有效成分含量為90%,為山東大成生物化工有限公司生產(chǎn);冰醋酸(分析純),購于北京化工廠;無水乙醇(分析純)購于北京化工廠。根據(jù)敵百蟲有效成分,試驗(yàn)前用蒸餾水將其配置成一定濃度的母液備用,試驗(yàn)時(shí)將母液稀釋成所需濃度使用?,F(xiàn)用現(xiàn)配。
1.1.3 試驗(yàn)儀器紫外可見分光光度計(jì)(普析TU1900);離心機(jī)(Hermle Z216 MK);電熱恒溫水浴鍋(博訊 HHS-21-6);電子分析天平(METTLER TOLEDO AL204);移液槍(Thermo);便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀(YSI Pro 2030);pH 計(jì)(Thermo)。
1.2.1 急性毒性試驗(yàn)采用靜水式試驗(yàn)法,試驗(yàn)期間不更換藥,不換水,進(jìn)行人工增氧,為防止飼料影響,試驗(yàn)期間不投餌。挑選體格強(qiáng)壯、規(guī)格基本一致的東北蝲蛄進(jìn)行預(yù)試驗(yàn),確定24 h 使東北蝲蛄全部死亡和96 h 全部存活的濃度范圍[6]。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果按等比設(shè)7 個(gè)濃度組(0.23,0.47,0.94,1.88,3.75,7.50,15.00 mg/L),同時(shí)設(shè)空白對(duì)照組,每組3 個(gè)平行,每個(gè)水族箱放水20 L,隨機(jī)各放入10 尾東北蝲蛄,其平均體長為(4.30±0.23)cm,平均體重為(7.76±1.63)g。試驗(yàn)開始后觀察東北蝲蛄游動(dòng)等生活狀態(tài),記錄其在12,24,48,72,96 h 的活動(dòng)和死亡狀況,以沉底、喪失游泳能力、對(duì)外界刺激無反應(yīng)作為死亡標(biāo)準(zhǔn),并及時(shí)撈出死亡個(gè)體。
1.2.2 氧化脅迫相關(guān)指標(biāo)試驗(yàn)與上述急性毒性試驗(yàn)方法相同,每個(gè)水族箱隨機(jī)各放入15 尾東北蝲蛄,每24 h 取出各個(gè)梯度三尾東北蝲蛄,迅速取出肝胰臟組織,用0.86%預(yù)冷生理鹽水淋洗、濾紙吸附。稱取0.5 g 肝胰臟組織,按重量(g)、體積(mL)1∶9 的比例,加入9 倍體積的生理鹽水,冰水浴條件下,制備成10%的勻漿液,2500 r/min,離心10 min,取上清液待測。SOD、MDA、CAT、GSH、T-AOC 均采用南京建成公司生產(chǎn)的試劑盒進(jìn)行測定??偟鞍缀康臏y定采用考馬斯亮藍(lán)法。
采用Bliss 法(概率單位法)計(jì)算敵百蟲對(duì)東北蝲蛄的急性毒性數(shù)據(jù)LC50[16];單因素方差分析(ANOVA),比較不同處理組間相關(guān)指標(biāo)的差異顯著性,并應(yīng)用LSD 檢驗(yàn)法進(jìn)行均值間多重比較,差異顯著性水平P<0.05。所有統(tǒng)計(jì)分析均采用SPSS17.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
在整個(gè)急性毒性試驗(yàn)過程中,觀察不同濃度敵百蟲脅迫下東北蝲蛄的生活行為。對(duì)照組全部東北蝲蛄在整個(gè)試驗(yàn)過程中呼吸、泳動(dòng)、對(duì)外界物理刺激(如輕敲箱壁)等行為無明顯變化。受試東北蝲蛄中毒癥狀:初期,先表現(xiàn)出急躁不安,出現(xiàn)活動(dòng)異常、狂游沖撞、間歇性急速后退等反應(yīng)。隨時(shí)間延長,呈痙攣性抽搐,失去平衡,仰臥水底,附肢無力劃動(dòng)直至死亡。敵百蟲濃度越高,東北蝲蛄的中毒癥狀越明顯、越迅速,而在低濃度組中,經(jīng)過很長時(shí)間后才有個(gè)別受試東北蝲蛄出現(xiàn)異常癥狀。
隨著敵百蟲濃度增加,東北蝲蛄死亡率逐漸提高,呈明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系(圖1),可見,隨敵百蟲濃度的增大及時(shí)間的延長,東北蝲蛄對(duì)其耐受力不斷減弱。
圖1 不同敵百蟲濃度下東北蝲蛄死亡率
敵百蟲對(duì)東北蝲蛄24、48、72、96 h 的LC50值分別為2.07,1.02,0.67,0.47 mg/L(表1),安全濃度(SC)通過公式SC=96 h LC50×0.1 計(jì)算得到[17],為0.047 mg/L。由于敵百蟲對(duì)生物體的毒副作用,因此確定其對(duì)東北蝲蛄的安全濃度尤為重要?;瘜W(xué)物質(zhì)對(duì)魚類的急性毒性按LC50值的大小分為劇毒、高毒、中等毒、低毒和微毒5 個(gè)等級(jí)[18],據(jù)此判斷,敵百蟲對(duì)東北蝲蛄為高毒甚至劇毒物質(zhì)。
表1 敵百蟲對(duì)東北蝲蛄的急性LC50 值及95%置信區(qū)間
2.2.1 敵百蟲對(duì)東北蝲蛄肝胰臟SOD 活力的影響不同濃度敵百蟲對(duì)東北蝲蛄肝胰臟組織SOD活力的影響,見圖2。
由圖2 可見,不同時(shí)間段和濃度敵百蟲脅迫對(duì)東北蝲蛄肝胰臟SOD 活力均有誘導(dǎo)作用。低濃度處理組(0.23 mg/L)肝胰臟組織SOD 活力被誘導(dǎo)升高,在24、48、72 h 與對(duì)照組有顯著性差異(P<0.05)。中高濃度各處理組(0.47,0.94,1.88,3.75,7.50,15.00 mg/L)SOD 活力在24、48h 分別各自呈現(xiàn)升高趨勢;72、96 h,1.88 mg/L 處理組SOD 活力升高最為明顯。中低濃度各處理組(0.23,0.47,0.94 mg/L)SOD 活力隨著脅迫時(shí)間的延長分別各自呈先升高再降低的趨勢。
2.2.2 敵百蟲對(duì)東北蝲蛄CAT 活力的影響不同濃度敵百蟲對(duì)東北蝲蛄肝胰臟組織CAT 活力的影響,見圖3。
圖3 敵百蟲濃度及時(shí)間對(duì)東北蝲蛄肝胰臟組織CAT 活力的影響
由圖3 可知,在整個(gè)試驗(yàn)過程中,中低濃度各處理組(0.23,0.47,1.88 mg/L)CAT 活力隨著脅迫時(shí)間的延長分別各自呈現(xiàn)先升高再降低;中濃度處理組(0.94 mg/L)CAT 活力隨著脅迫時(shí)間的延長呈降低趨勢。48 h 時(shí),與對(duì)照組相比,中濃度處理組(1.88 mg/L)肝胰臟組織CAT 活力隨著脅迫時(shí)間的延長顯著升至最高(P<0.05)。高濃度處理組(15.00 mg/L)CAT 活力均低于同一時(shí)間段其它各濃度組的CAT 活力。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)(96 h),敵百蟲各濃度處理組CAT 活力與對(duì)照組無明顯差異(P>0.05)。
2.2.3 敵百蟲對(duì)東北蝲蛄MDA 含量的影響不同濃度敵百蟲對(duì)東北蝲蛄胰臟組織MDA 含量的影響,見圖4。
圖4 敵百蟲濃度及時(shí)間對(duì)東北蝲蛄肝胰臟組織MDA 含量的影響
由圖4 可知,在整個(gè)試驗(yàn)過程中,中低濃度處理組(0.23,0.47,0.94,1.88,3.75 mg/L)與對(duì)照組MDA 含量均無顯著性差異(P>0.05),而高濃度處理組(15.00 mg/L)MDA 含量則顯著高于對(duì)照組(P<0.05);試驗(yàn)結(jié)束時(shí)(96 h),高濃度處理組(15.00 mg/L)MDA 含量高出對(duì)照組49.9%(P<0.05)。
2.2.4 敵百蟲對(duì)東北蝲蛄GSH 含量的影響不同濃度敵百蟲對(duì)東北蝲蛄肝胰臟組織GSH 含量的影響,見圖5。
圖5 敵百蟲濃度及時(shí)間對(duì)東北蝲蛄肝胰臟組織GSH 含量的影響
由圖5 可知,在24 h 短時(shí)間內(nèi),敵百蟲脅迫中濃度處理組(0.47,0.94,1.88,3.75 mg/L)與對(duì)照組相比便顯著降低(P<0.05);在48、72、96 h,與對(duì)照組相比,同一時(shí)間段不同濃度東北蝲蛄肝胰臟GSH 含量表現(xiàn)為顯著性降低(P<0.05)。隨敵百蟲脅迫時(shí)間的延長,各時(shí)間段對(duì)照組GSH 含量呈現(xiàn)下降趨勢;在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)(96 h),對(duì)照組GSH 含量仍顯著高于同時(shí)間段各敵百蟲脅迫組(P<0.05)。
2.2.5 百蟲對(duì)東北蝲蛄T-AOC 水平的影響不同濃度敵百蟲對(duì)東北蝲蛄肝胰臟組織T-AOC 水平的影響,見圖6。
圖6 敵百蟲濃度及時(shí)間對(duì)東北蝲蛄肝胰臟組織T-AOC 水平的影響
由圖6 可知,不同時(shí)間段不同濃度敵百蟲對(duì)東北蝲蛄肝胰臟T-AOC 水平均有誘導(dǎo)作用。低濃度處理組(0.23 mg/L)肝胰臟組織T-AOC 水平有升高趨勢,48、72、96 h 時(shí)與對(duì)照組存在顯著性差異(P<0.05)。中濃度處理組(0.47,0.94,1.88,3.75 mg/L)T-AOC 水平在24、48、72h 分別各自呈現(xiàn)逐漸升高。在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)(96 h),高濃度處理組(15.00 mg/L)T-AOC 水平與對(duì)照組相比顯著升高67.8%(P<0.05)。
有機(jī)磷農(nóng)藥敵百蟲能殺滅寄生蟲,同時(shí)對(duì)水體中的水生生物也能產(chǎn)生毒副作用,特別是其水解以后,膽堿酯酶的活性受到抑制,不能分解體內(nèi)的乙酰膽堿,使之造成蓄積,使甲殼類動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂,最終致其死亡[19]。一般當(dāng)組織膽堿酯酶抑制達(dá)40%~60%時(shí),動(dòng)物可在幾秒鐘內(nèi)死亡[20]。有研究顯示,敵百蟲對(duì)克氏原螯蝦24、48 h LC50分別為4.94,2.78 mg/L,SC為0.264 mg/L[21]。由此可見,東北蝲蛄對(duì)敵百蟲的耐受力比克氏原螯蝦差,東北蝲蛄對(duì)敵百蟲比克氏原螯蝦更為敏感。東北蝲蛄對(duì)敵百蟲的耐受力比魚類要低得多,有研究表明,敵百蟲對(duì)異育銀鯽仔魚(1.0 g±0.3 g)48,72,96 h LC50分別為121.19,90.22,59.78 mg/L,SC 為5.98 mg/L;對(duì)異育銀鯽魚種(23.2 g±3.6 g)48 h LC50為411.65 mg/L[6];對(duì)5 日齡大鱗副泥鰍24、48 h LC50分別為7.52,4.89 mg/L,SC 為0.40 mg/L[1]。在用敵百蟲防治魚體內(nèi)外寄生蟲病時(shí),其常用劑量一般為0.2~0.5 mg/L[6],而本試驗(yàn)中首次確定了敵百蟲對(duì)東北蝲蛄的SC 為0.047 mg/L,說明東北蝲蛄對(duì)敵百蟲極為敏感,且作為魚藥,敵百蟲主要用來殺滅魚體外寄生的甲殼動(dòng)物[22],故在東北蝲蛄的養(yǎng)殖過程中,不能使用敵百蟲進(jìn)行寄生蟲病防治,同時(shí)還要防止被農(nóng)藥污染的水進(jìn)入養(yǎng)殖池。試驗(yàn)觀察到在低濃度組96 h 后存活下來的東北蝲蛄個(gè)體很少死亡,表明東北蝲蛄受到輕度影響后也有一定存活率,因此,可采用微生物及其產(chǎn)生的降解酶降解水體中的有機(jī)磷農(nóng)藥[20,23],從而凈化水質(zhì)。
此外,在預(yù)試驗(yàn)期間,由于東北蝲蛄正處于蛻殼高峰的生長旺季期,再加上敵百蟲藥物刺激,使受試東北蝲蛄蛻殼周期明顯縮短,更易脫殼。這一應(yīng)激反應(yīng),可能是東北蝲蛄受外部環(huán)境刺激的一種自我保護(hù)機(jī)制,因東北蝲蛄吸收毒物后,可經(jīng)代謝將毒物富集到體壁,隨蛻殼過程排出體外,以此減輕對(duì)機(jī)體的毒害作用[24],這也表明東北蝲蛄對(duì)環(huán)境污染敏感。但蛻殼后的新皮又軟又薄,因體表吸水膨脹,更易吸收毒物,反而加速東北蝲蛄的死亡。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)多數(shù)東北蝲蛄在蛻殼過程中或蛻殼后不久死亡,說明在蛻殼階段,東北蝲蛄對(duì)藥物的耐受性降低,這與有關(guān)研究結(jié)果相符[22]。因此,在施藥后短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)東北蝲蛄大量蛻殼時(shí),要注意調(diào)節(jié)水質(zhì);同時(shí),蛻殼高峰期應(yīng)避開用藥。正式試驗(yàn)期間,幾乎未見東北蝲蛄蛻殼,可能是因?yàn)槠溥^了易蛻殼的生長旺季期,不易脫殼,就將毒物富集起來。
當(dāng)水體環(huán)境不在水生生物生存的適宜范圍內(nèi)時(shí),會(huì)使其產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng),持續(xù)應(yīng)激會(huì)影響其免疫防御功能,最終可能出現(xiàn)病害和死亡。環(huán)境脅迫能導(dǎo)致生物體有氧代謝異常,活性氧自由基大量累積,引發(fā)脂質(zhì)過氧化,進(jìn)而形成過氧化終產(chǎn)物MDA,而肝胰臟細(xì)胞受到外界刺激,細(xì)胞分泌酶量增多[25]。此時(shí),機(jī)體內(nèi)SOD、CAT 等抗氧化酶聯(lián)合作用和GSH 等抗氧化物質(zhì)能及時(shí)、有效地清除自由基,緩解機(jī)體的氧化損傷,這是機(jī)體防止中毒和克服不良環(huán)境的一種適應(yīng)性反應(yīng)[26-27],對(duì)機(jī)體的氧化與抗氧化平衡起重要作用??寡趸镔|(zhì)可通過保護(hù)SOD、CAT 等抗氧化酶的活性來發(fā)揮作用,故常用SOD、CAT、MDA、GSH 和T-AOC 指標(biāo)的變化來反映機(jī)體受到的氧化脅迫[28-29],以此判斷機(jī)體自由基代謝及細(xì)胞損傷情況。
SOD 是生物體內(nèi)存在的一種抗氧化金屬酶。本試驗(yàn)結(jié)果表明,低濃度處理組(0.23 mg/L)肝胰臟組織SOD 活力被誘導(dǎo)升高,24、48、72 h 時(shí)與對(duì)照組有顯著性差異(P<0.05),表明低濃度敵百蟲不能抑制SOD 活性,符合“毒物興奮效應(yīng)”[30-31]。中高濃度各處理組(0.47,0.94,1.88,3.75,7.50,15.00 mg/L)SOD 活力在24、48 h 分別各自呈現(xiàn)逐漸升高;72、96 h,1.88 mg/L 處理組SOD 活力升高最為明顯??梢?,不同時(shí)間段不同濃度敵百蟲脅迫對(duì)東北蝲蛄肝胰臟SOD 活力均有誘導(dǎo)作用,在24、48 h 隨著敵百蟲脅迫時(shí)間的延長,自由基增多而誘導(dǎo)了SOD 的分泌;在短時(shí)間(24 h)內(nèi)高濃度敵百蟲會(huì)更快地激發(fā)SOD活性[19];72、96 h,1.88 mg/L 處理組自由基可能增多的最高,這也是生物體通過誘導(dǎo)SOD 活性的升高與體內(nèi)過量的活性氧自由基達(dá)成一種新的平衡,以此抵御外界毒物對(duì)機(jī)體的影響。中低濃度各處理組(0.23,0.47,0.94 mg/L)SOD 活力隨著脅迫時(shí)間的延長分別各自呈現(xiàn)先升高再降低,有研究證實(shí),當(dāng)水生生物體受到長時(shí)間脅迫時(shí),SOD 活性會(huì)降低[14],表明隨脅迫時(shí)間的延長,該中低濃度敵百蟲脅迫可能使東北蝲蛄抗氧化能力受到一定抑制,未能及時(shí)清除的活性氧自由基會(huì)使機(jī)體產(chǎn)生氧化損傷。
CAT 在減輕活性氧自由基對(duì)機(jī)體細(xì)胞的氧化損傷方面起重要作用[32],是蝦蟹類重要的免疫因子。本研究結(jié)果顯示,在整個(gè)試驗(yàn)過程中,中低濃度各處理組(0.23,0.47,1.88 mg/L)CAT 活力隨著脅迫時(shí)間的延長分別各自呈現(xiàn)先升高再降低,中濃度處理組(0.94 mg/L)CAT 活力隨著脅迫時(shí)間的延長呈降低趨勢。先升高,表明東北蝲蛄體內(nèi)活性氧原本平衡的狀態(tài)被外源敵百蟲的進(jìn)入所破壞,為保持體內(nèi)的平衡,受刺激的機(jī)體會(huì)產(chǎn)生一些自主的氧化應(yīng)激反應(yīng),其可通過提高CAT 活性應(yīng)對(duì)中低濃度敵百蟲脅迫,有助于清除過量的H2O2;降低,原因可能是隨著脅迫時(shí)間的延長,當(dāng)機(jī)體內(nèi)的毒物濃度超過東北蝲蛄的耐受能力范圍,機(jī)體的正常代謝就會(huì)受到影響,對(duì)機(jī)體造成一定程度的氧化損傷,導(dǎo)致CAT 活性下降[32]。高濃度處理組(15.00 mg/L)CAT 活力均低于同一時(shí)間段其它各濃度組的CAT 活力,表明高濃度敵百蟲對(duì)CAT 活性的抑制程度更強(qiáng),這與有關(guān)研究結(jié)論相符[19]。
有研究表明,生物體內(nèi)脂質(zhì)過氧化水平能通過測定組織中MDA 含量反映出來,從而細(xì)胞氧化損傷情況和程度能被間接反映出來[28,33]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在整個(gè)試驗(yàn)過程中,中低濃度處理組(0.23,0.47,0.94,1.88,3.75 mg/L)與對(duì)照組均無顯著性差異(P>0.05)。這可能是由于在脅迫初期機(jī)體立即啟動(dòng)自身的應(yīng)激防御系統(tǒng),誘導(dǎo)SOD、CAT 活性升高,抵御敵百蟲誘發(fā)產(chǎn)生的活性氧自由基,應(yīng)激時(shí)抗氧化酶能夠清理產(chǎn)生的活性氧自由基,從而阻止MDA 快速大量生成,避免因毒物入侵造成氧化損傷。本研究表明,在整個(gè)試驗(yàn)過程中,高濃度處理組(15.00 mg/L)MDA含量則顯著高于對(duì)照組(P<0.05);在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)(96 h),高濃度處理組(15.00 mg/L)MDA 含量高出對(duì)照組49.9%(P<0.05)。這可能是由于高濃度敵百蟲對(duì)東北蝲蛄的抗氧化系統(tǒng)產(chǎn)生了一定影響,SOD、CAT 活性被抑制,體內(nèi)產(chǎn)生大量氧自由基,未能被及時(shí)清理,造成肝胰臟氧化損傷,導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化反應(yīng)加劇,MDA 含量增加。
所有器官組織細(xì)胞內(nèi)均能生成GSH,以肝臟內(nèi)最為重要[29]。GSH 能直接與自由基反應(yīng),使機(jī)體抗應(yīng)激能力有效提高,降低機(jī)體應(yīng)激反應(yīng),起到抗氧化防御作用。GSH 能顯著提高凡納濱對(duì)蝦、皺紋盤鮑肝胰臟中抗氧化酶活性以及總抗氧化能力[34]。肝臟中GSH 含量的變化對(duì)敵百蟲引起的損傷反應(yīng)靈敏且發(fā)揮了重要作用,對(duì)毒性反應(yīng)靈敏且迅速[35]。本研究在24 h 短時(shí)間內(nèi),敵百蟲脅迫中濃度處理組(0.47,0.94,1.88,3.75 mg/L)與對(duì)照組相比便顯著降低(P<0.05);48、72、96 h,與對(duì)照組相比,同一時(shí)間段不同濃度東北蝲蛄肝胰臟GSH 含量表現(xiàn)為顯著性降低(P<0.05)。可能是由于機(jī)體消耗體內(nèi)GSH 來抵御敵百蟲脅迫引起東北蝲蛄體內(nèi)脂質(zhì)過氧化物及過氧化氫堆積的原因[36]。此外,隨敵百蟲脅迫時(shí)間的延長,各時(shí)間段對(duì)照組GSH 含量呈現(xiàn)下降趨勢;在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)(96 h),對(duì)照組GSH 含量仍顯著高于同時(shí)間段各敵百蟲脅迫組GSH 含量(P<0.05)。GSH 含量減少可能與細(xì)胞對(duì)污染物及其代謝物解毒能力的飽和作用有關(guān)[29]。機(jī)體被敵百蟲脅迫時(shí)間越長,受損傷程度越嚴(yán)重。衡量機(jī)體抗氧化能力大小的重要因素是GSH 含量的多少,缺乏或耗竭GSH會(huì)促使很多化學(xué)物質(zhì)或環(huán)境因素產(chǎn)生中毒作用或加重中毒作用[37]。同時(shí),也說明隨著時(shí)間的延長,正常水體環(huán)境中的東北蝲蛄自身體內(nèi)的GSH 含量也可能會(huì)減少。
T-AOC 是指各種抗氧化酶和抗氧化物質(zhì)等構(gòu)成的總抗氧化水平,是衡量機(jī)體抗氧化酶系統(tǒng)和非酶促系統(tǒng)功能狀況的綜合性指標(biāo),能代表、反映機(jī)體抗氧化酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)對(duì)外來刺激的代償能力及機(jī)體自由基代謝的狀態(tài)[38]。為保護(hù)細(xì)胞和機(jī)體免受氧化應(yīng)激損傷,可用T-AOC 來評(píng)價(jià)生物活性物質(zhì)的抗氧化能力。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,低濃度處理組(0.23 mg/L)肝胰臟組織T-AOC 水平被誘導(dǎo)升高,表明低濃度敵百蟲脅迫可能對(duì)東北蝲蛄的抗氧化防御功能起促進(jìn)作用。本研究結(jié)果表明,中濃度處理組(0.47,0.94,1.88,3.75 mg/L)T-AOC 水平在24、48、72 h 時(shí)分別各自呈現(xiàn)逐漸升高;在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)(96 h),高濃度處理組(15.00 mg/L)T-AOC 水平與對(duì)照組相比顯著升高67.8%(P<0.05)??梢姡煌瑫r(shí)間段不同濃度敵百蟲脅迫對(duì)東北蝲蛄肝胰臟T-AOC 水平均有誘導(dǎo)作用。表明隨著敵百蟲脅迫時(shí)間的延長,顯著激活了東北蝲蛄機(jī)體自身抗氧化防御系統(tǒng),肝胰臟仍有抗氧化物質(zhì)儲(chǔ)備或產(chǎn)生,肝胰臟為抗敵百蟲毒性作用的重要器官[39],也表明機(jī)體抗氧化能力會(huì)通過自我調(diào)整來應(yīng)對(duì)毒性脅迫作用。通過本研究結(jié)果顯示,T-AOC 水平的升高可能是由抗氧化酶活性的提高引起,而并非通過調(diào)動(dòng)機(jī)體的非酶促系統(tǒng)來完成。
綜上,高濃度敵百蟲脅迫通過影響肝胰臟組織結(jié)構(gòu),使肝胰臟生理功能受到抑制,從而威脅到東北蝲蛄的生存,證實(shí)了東北蝲蛄資源的減少與農(nóng)藥使用有關(guān)。東北蝲蛄對(duì)敵百蟲敏感,可作為水環(huán)境中有機(jī)磷農(nóng)藥類污染的生物標(biāo)志物。敵百蟲脅迫下東北蝲蛄各組織酶活性的變化,反映了東北蝲蛄在不同時(shí)間段對(duì)不同濃度敵百蟲污染的響應(yīng),對(duì)此種誘導(dǎo)或抑制酶活性的機(jī)理仍需進(jìn)一步探討。