铜对吉富罗非鱼生理毒性及免疫相关基因表达影响的研究

发布时间：2020-03-30 23:52

【摘要】：罗非鱼(Tilapia)是世界性的养殖鱼类,被很多国家广泛养殖,是联合国粮农组织向全世界推广养殖的品种。铜对罗非鱼的影响研究大多数都是有关饲料中添加高含量铜,而水体铜暴露对罗非鱼的生理毒性研究较少,且水体中的铜暴露更符合自然环境中水体受到铜污染的情况。本实验采用ICP-MS质谱分析方法测定吉富罗非鱼在铜暴露后,铜在各组织内的累积;采用了酶联免疫法测定抗氧化酶的活性;用荧光定量PCR检测了免疫相关基因的表达。本研究水体中添加铜更贴近自然条件,探究铜对罗非鱼的组织状态的规律及免疫相关基因表达,为健康养殖可食用罗非鱼提供良好依据,为罗非鱼免疫学研究提供了一些数据。主要结果如下:1.铜在吉富罗非鱼组织的累积研究硫酸铜在水产养殖中运用广泛,防治寄生虫病时泼洒浓度可以达到1 mg/L。本实验设置0(对照组)和实验组(1 mg/L、2 mg/L、4 mg/L、6 mg/L)不同浓度铜含量的养殖水体,对吉富罗非鱼进行为期40天的暴露实验,对罗非鱼的生长指标进行了测定,实验组和对照组生长没有显著性差异。同时取鳃、肝、肾、肌肉和肠组织,测定各组织中铜离子的积累。结果显示:各实验组罗非鱼的肝体比都显著高于对照组。在同一浓度下,组织富集铜离子的能力从高到低依次为肝脏、肠道、肾脏、鳃、肌肉。在高浓度的铜暴露后,肝脏中累积的铜较多而肌肉中累积铜很少。2.铜对吉富罗非鱼组织氧化酶活性的影响取不同浓度铜暴露组实验鱼的鳃、肝脏、肾脏和肠道组织,采用酶联免疫法,测定SOD、CAT、GSH、GSSG和MDA的活性。结果显示,肝脏中SOD的活性在2 mg/L组有明显下降,而肾脏内2 mg/L组SOD的活性变强。肾脏中CAT在2 mg/L铜暴露下活性最强。MDA在4 mg/L铜暴露下肝脏内酶活性明显变弱,在6 mg/L铜暴露下的鳃中也明显表达下降。GSH、GSSG的氧化性酶活和对照组差别不大,且各组织内酶活性差异性不明显。组织内的抗氧化酶活性在含有铜离子水体环境下产生了变化。3.铜对吉富罗非鱼免疫相关基因表达的影响取各浓度组的肝脏和肾脏,提取RNA后做荧光定量PCR。测定免疫相关基因(IL-1β、IFN-γ、CCL3、TNF-α、Hsp70、MT)的表达量。结果显示,肾脏内与炎症反应有关的的IL-1β,CCL3两种免疫因子表达下调,铜对罗非鱼机体会产生损伤,导致鱼体参与炎症反应有关基因表达下调,免疫能力降低;抵御病原微生物的有关基因IFN-γ表达增强,抵抗病原微生物能力增强。TNF-α在两组织内均未见明显变化,铜对抗肿瘤因子影响不大。肝脏中IL-1β在铜暴露后表达上调,而IFN-γ和CCL3则出现表达下调趋势。金属硫蛋白在肝脏中的表达显著高于肾脏,且金属硫蛋白在铜暴露后表达在肝脏明显上调,在肾脏内表达下调。Hsp70在长时间铜暴露环境下肝脏的表达水平下调。
【图文】：

罗非鱼,肾脏,肌肉,肝脏

开始前对照组（0mg/L）暴露实验组1 mg/L 2 mg/L 4 mg/L 6 mg/L体长(cm) 18.15±1.68 19.33±1.09 20.52±1.05 19.82±1.08 18.90±1.141 19.71±1.1全长(cm) 22.34±1.99 24±1.44 24.29±1.03 23.64±1.39 23.05±1.39 24.14±1.体重(g) 180.12±20.1 224.33±39.5 226.57±37.1 207.91±37.2 185.5±32.1 219.71±3肝体比(%) 0.327±0.11 0.654±0.18a0.750±0.22a0.876±0.24a0.670±0.1a 表示处理组与对照组有显著性差异(P< 0.05)。a shows the significant difference between the treatment and the control (P < 0.05).2.2.2 铜离子在各组织中积累在相同暴露时间下，1 mg/L、2 mg/L、4 mg/L 和 6 mg/L 不同铜浓度暴露组与对照组比较，肌肉组织中铜离子的含量相差不明显，没有显著性差异。在肝脏、肾脏、肠道和鳃组织，实验组的组织中的铜离子含量显著高于对照组中的含量。在 4 mg/L 的铜暴露组，，各组织内（除肌肉）铜含量都是最高的（图 2-1）。

罗非鱼,SOD活性,酶活性,实验组

图 3-1 不同浓度的铜暴露组中罗非鱼不同组织的 SOD 活性Fig. 3-1 The activity of SOD in different tissues of tilapia exposed to different copperconcentrations不同字母（a,b）之间差异性显著。Different letters (a,b) indicate significant differences among treatments3.2.2 铜离子对罗非鱼各组织 CAT 酶活性的影响CAT 酶活性在肾脏中最高，然后依次是肠道、肝脏和鳃组织。在肾脏中，CAT 酶活性在 2 mg/L 铜浓度的实验组中，比对照组的 CAT 酶性高，其它实验组与对照组没有显著性差异。在肝脏中，在 6 mg/L 的铜浓度下，CAT 酶活性显著高于对照组中的活性其它实验组与对照组没有显著性差异。在肠道和鳃组织中，CAT 酶活性在实验组和对照组中没有显著性差异。果如图 3-2 所示。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S943

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