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1、海洋酸化对脊尾白虾抗氧化酶活性研究摘要：采用高纯度和空气的混合气体调配试验所需酸化海水，研究不同海水酸化条件胁迫对脊尾白虾超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性和丙二醛浓度的影响结果表明，酸化组，和活性表现为先上升后下降的趋势，其中和活性分别在和时遭到显著诱导，而活性在和时显著高于对照组；酸化组，和活性在暴露经过中遭到不同程度的抑制，其中活性在和时均显著低于对照组，和活性均在时遭到显著抑制；和酸化组的浓度均呈现先增加后回落的趋势，组在时浓度显著增加，而组则在和时浓度均显著高于对照组且在时到达最大值由此可见，海洋酸化对脊尾白虾的抗氧化酶活性具有明显的刺激作用，且在轻度酸化胁迫时抗氧化
2、酶活性遭到诱导，而在较高强度的酸化胁迫时其活性被抑制关键词：海洋酸化；脊尾白虾；超氧化物歧化酶；过氧化氢酶；谷胱甘肽过氧化物酶；丙二醛自工业革命以来，化石燃料燃烧等人类活动导致大气中从工业革命前的增长至年的，增长了约据联合国政府间气候变化专门委员会预测，年大气中将会到达，表层海水将继续下降；至年时有可能到达，可能将再下降多年来，人们以为海洋酸化的进程是缓慢而不易发觉的，但调查结果大大超乎人们的意料据调查，在海洋酸化的影响下，意大利那不勒斯附近海域的有孔虫种类急剧减少，由种减少到种美国岛附近海域海水实际上升的平均速度也比预测的速度快倍以上由此可见，海洋酸化正以人们无法估计的速度加剧影响着海洋化学
3、变化，对海洋生物的生存及海洋生态系统的平衡构成严重的威胁目前，对海洋酸化的研究主要集中在海洋酸化对无脊椎动物腔肠动物、软体动物、棘皮动物、节肢动物及鱼类的生长率、成活率、钙化率、感官能力、繁衍能力等的影响方面，十分是关于海洋酸化对海洋生物的受精、胚胎早期发育及幼体存活率影响开展了较多的研究研究表明，海洋酸化会导致很多无脊椎动物的早期胚胎和幼体发育缓慢，甚至产生致畸、致死效应刘文广等的研究结果表明海洋酸化对马氏珠母贝的受精率无显著影响，但会导致其幼虫发育受阻，存活率降低在甲壳动物中也存在类似的现象，如海洋酸化处理帝王蟹胚胎，结果发现有的眼变大和的卵黄变小，而且平均孵化周期延长；酸化处理幼体时，其
4、存活率下降但不同物种间甚至同一物种的不同发育阶段对海洋酸化的响应也存在差异如在同样的较高浓度条件下，梅氏长海胆和马粪海胆的受精率有所不同由此可见，生长环境的差异和不同海洋生物本身机能、生活习性及发育特点等方面的不同使不同海洋生物产生了不同的酸碱调节能力，其机制也存在很大的差异脊尾白虾是我国沿海重要的经济虾类之一，具有环境适应性广、繁衍周期短、生长速度快等优点，而且能在室内通过控温促使其繁育而不受季节的影响，能够在较短的时间内获得不同发育时期的试验材料因而，脊尾白虾是一种理想的测试生物体，可用于监测和评价海洋水体环境和质量变化本文研究脊尾白虾在海水酸化暴露胁迫下，体内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和
5、谷胱甘肽过氧化物酶等酶活性的变化及其体内丙二醛浓度的变化，评价，和作为海水酸化暴露的生物标志物的适用性，为预测将来海洋酸化对海洋生物和生态系统的影响提供根据材料与方法试验材料脊尾白虾取自连云港忠玉水产养殖场，虾体长，体质量试验前选择健康的脊尾白虾放入室内水族箱中驯养以上，驯养期间，每日换水一次，并在自然死亡率低于的情况下选择身体健康、大小基本一致的脊尾白虾供试验用海水酸化暴露试验体积分数分别设定为对照组、和，对应的分别为，和采用“一种获取不同二氧化碳浓度的装置将空气与纯气体混合得到相应体积分数的混合气体，通入到养殖容器的过滤微孔滤膜过滤海水中，待海水酸化稳定后用于试验将驯养后的尾脊尾白虾随机分
6、到个养殖容器中，每个养殖容器内放置尾，每个体积分数组设置个重复在酸化海水暴露期间的，和时分别取尾虾，解剖后取肝胰腺置于离心管中，做好标记并在冰箱中冷冻保存组织匀浆制备及酶活性测定将各个时期取样的肝胰腺在冰浴中与质量分数的生理盐水配方用玻璃匀浆器制成质量分数的匀浆，离心，取上清液用于总蛋白、活性、活性、活性及浓度测定总蛋白的测定采用南京建成生物工程研究所提供的考马斯亮蓝法总蛋白测试盒的操作步骤测定组织蛋白含量，用于计算，和酶活性及浓度，和活性的测定按南京建成生物工程研究所提供的测试盒法、测试盒可见光法和测试盒比色法的操作步骤测定该种酶的活性浓度的测定按南京建成生物工程研究所提供的测试盒法操作步骤
7、测定组织中浓度数据处理酶活性用“平均数标准偏差表示试验结果使用统计软件进行数据分析，用方差分析法分析试验组与对照组之间差异，并用检验法分析组间显著性，表示差异显著结果与分析海水酸化对脊尾白虾活性的影响由图可见，随着暴露时间的延长，酸化组的脊尾白虾活性表现出先上升后下降的趋势暴露和时酸化组活性与对照组之间的差异并不显著；暴露时酸化组活性遭到显著诱导且到达最大值；暴露时，其活性高于对照组，但差异不显著暴露于酸化组的脊尾白虾活性在暴露经过中遭到不同程度的抑制和时组与对照组的活性无显著差异；和时组活性均显著低于对照组，且在时到达最低值海水酸化对脊尾白虾活性的影响不同程度酸化暴露对脊尾白虾活性的影响如图
8、所示暴露于的脊尾白虾活性表现为先升后降的趋势，在时组与对照组的活性无显著差异；在时活性遭到显著诱导且到达最大值；和时组活性高于对照组，但差异不显著暴露于的脊尾白虾活性随着暴露时间延长先抑制后逐步回升暴露和时酸化组活性略低于对照组，但差异不显著；暴露时酸化组活性遭到显著抑制且到达最低值；暴露时酸化组活性低于对照组，但无显著差异海水酸化对脊尾白虾活性的影响由图能够看出，随着暴露时间的延长，酸化组脊尾白虾活性呈现先增加后逐步下降的趋势暴露时酸化组活性与对照组无显著差异；和时酸化组活性显著高于对照组，且在时到达最大值；暴露时酸化组活性固然高于对照组，但差异不显著暴露于酸化组的脊尾白虾活性与及活性类似，
9、在暴露经过中遭到不同程度的抑制和时组与对照组的活性无显著差异；时酸化组活性遭到显著的抑制且到达最低值；时组活性低于对照组，但差异不显著海水酸化对脊尾白虾浓度的影响在不同体积分数酸化条件下，脊尾白虾浓度变化如图所示暴露于的脊尾白虾浓度随着暴露时间的增加呈现先上升后下降的变化趋势暴露和时浓度与对照组无显著差异；暴露时浓度显著增加且到达最大值；暴露时浓度与对照组无显著差异在酸化条件下，脊尾白虾浓度随着暴露时间的延长表现为先增加后回的趋势时组的浓度低于对照组但无显著差异；和时浓度均显著高于对照组且在时到达最大值；时酸化组浓度高于对照组，但差异不显著抗氧化酶系统在去除体内活性氧物质、使细胞免受氧化损伤经
10、过中发挥着重要作用当生物体遭到外界不利因素胁迫时，其体内将产生过量的活性氧，打破机体内抗氧化防御性功能酶与活性氧自由基之间的平衡关系，过量的活性氧将攻击各种生物大分子，引发生物膜中的不饱和脂肪酸发生脂质过氧化，对细胞和机体产生毒害作用和是生物体内两种重要的抗氧化酶，正常情况下，和协同作用能够有效去除胁迫所产生的活性氧自由基，进而使机体细胞免受自由基损伤已有研究表明，生物体的和等抗氧化酶在不同的环境胁迫下，其酶活性可能会遭到诱导或抑制两种现象金头鲷在用模拟海水酸化的试验中，活力随酸化梯度呈现出规律性变化樊甄姣等研究发现，略低于正常值的胁迫下，栉孔扇贝血清中和活性明显升高，但低时，和活性遭到显著抑
11、制与此类似的情况在背角无齿蚌中也存在，低或高均会使背角无齿蚌血清中和活性有不同程度的降低；马广智等研究发现草鱼在低环境胁迫下活性被抑制克林雷氏鲶在的环境下胁迫其肝、鳃和肌肉中的活力也显著低于对照组本研究发现，酸化组，脊尾白虾的，及酶活性先上升后下降，种酶活性在时酸化组与对照组均无显著差异，在时和两种酶活性遭到显著诱导且到达最大值，酶活性则在时显著高于对照组与此类似的是菲律宾帘蛤在海水酸化条件下，组的活性显著高于对照组这是由于溶解于海水后引起水体环境的下降，毁坏了脊尾白虾体内体液的酸碱平衡，而机体酸碱平衡失调伴随氧化应激反响，同时激活抗氧化防御机制，进而影响抗氧化酶的活性本研究中，暴露于酸化组的
12、脊尾白虾，其，及酶活性则遭到不同程度的抑制；该种酶活性在和时酸化组与对照组均无显著差异，而在时这种酶活性均遭到显著抑制且到达最低值这可能是随着体积分数的升高，环境进一步降低，使机体浓度增加，而多余的促机体生成更多的活性氧自由基，毁坏机体活性氧平衡，引起等酶活性降低此外，本研究结果与李信书等发现随着和浓度增加亚心形扁藻的酶活性也随之增加，但浓度过高时反而下降的研究结论基本一致；与此类似的是，日本囊对虾在水体胁迫下其的活性随胁迫时间延长而逐步降低这可能是生物机体的，及等抗氧化酶活性在遭到严重胁迫时被抑制，而在轻度胁迫时往往遭到诱导而升高樊甄姣等的研究结果也表明，在一定范围内随刺激强度的增加对栉孔扇
13、贝呈现免疫活性的正调节；但在高强度刺激下，免疫活性呈现出负调节，这种调节可能与高强度刺激引起的免疫机能疲惫或损伤有关但扇贝暴露于的海水酸化环境中，其消化腺和鳃组织的活性均高于对照组，厚壳贻贝暴露于低的海水酸化中时，其鳃组织的，和活性均遭到显著诱导上述研究结果表明，海水酸化对机体抗氧化酶的反响是比拟复杂的，详细的机理还需愈加深化研究作为脂质过氧化的终产物之一，正常生理状态下，体内的浓度是极低的，其浓度可间接反映机体的活性氧自由基和脂质的过氧化水平，进而间接反映出细胞受损伤的程度，因而被广泛地作为指示生物体内脂质过氧化程度的检测指标研究表明，在有机磷农药的暴露下，沼水蛙蝌蚪的浓度会随着暴露浓度的增加而上升；磺胺类药物暴露也会使罗非鱼肝脏组织的显著提高陶易凡等研究发现胁迫克氏原螯虾时其浓度在肝胰腺中的积累量会显著增加本研究结果显示，暴露于体积分数的脊尾白虾浓度先升后降且暴露时浓度显著增加；时浓度先增加后减少，和时浓度均显著高于对照组且在到达最大值；时其浓度也略高于对照组这可能是由于的胁迫会诱导机体内产生的大量活性氧自由基通过与生物膜发生脂质过氧化反响，进而产生大量的，而且随着的进一步降低，抗氧化酶，和活性明显降低，使胁迫经过中产生的活性氧堆积而导致浓度不断增加，导致机体免疫功能的进一步下降或受损。