水體中的重金屬鎘和鋅對鯽魚金屬硫蛋白的誘導.pdf

1、金屬硫蛋白( metallothionein，MT)是一類相對低分子質量(6—7kDa)、富含半胱氨酸、能夠結合金屬的蛋白或多肽。水體中的重金屬可以誘導魚體內金屬硫蛋白的表達。本研究以鯽魚(Carassius auratus)為試驗材料，通過體外靜態(tài)染毒，采用血紅蛋白飽和分析法，研究了在一定環(huán)境條件下，經不同濃度重金屬鎘和鋅的連續(xù)暴露后，鯽魚肝臟、腎臟、鰓絲和肌肉中MT含量的動態(tài)變化，為建立以金屬硫蛋白作為評判淡水生態(tài)系統(tǒng)中重金屬鎘和鋅

2、污染的生物標志物提供理論依據。研究結果表明： 1.平均體長為16.32±0.63cm，平均體重為320.6±6.19g的鯽魚不同組織中的MT本底值存在著顯著差異(P<0.05)，含量順序為肝臟>腎臟>鰓絲>肌肉，鰓絲、肌肉、肝臟和腎臟中MT含量范圍分別為1.506～2.014、1.367～1.868、3.018～4.169和2.582～3.602μg·g-1。在相同試驗條件下，受試鯽魚組織中的MT本底值穩(wěn)定在同一水平，差異不顯

3、著(P>0.05)；水溫16.5±1℃和26±1℃時鯽魚同一組織中MT含量差異顯著(P<0.01)，但組織間MT含量順序不變。 2.在水溫為16.5±1℃時，與對照組相比，在0.005、0.05、0.10、0.25和0.5 mg·L-1濃度下鎘脅迫對鯽魚4種組織中MT的表達產生了誘導作用。鯽魚的4種組織在12h內MT的增加量與鎘的濃度表現(xiàn)出一定的劑量.效應關系其中肝臟MT的誘導量最大，變化規(guī)律也最明顯。鯽魚各組織中MT含量的總

4、體變化趨勢較為一致，均為先升高后略微下降并趨于穩(wěn)定，其中鯽魚鰓絲、肝臟和腎臟三種組織中MT的含量在12h時達到峰值，隨后略有下降并趨于穩(wěn)定，而肌肉中的MT含量在12h時沒有出現(xiàn)峰值，其隨著作用時間的延長逐漸到達峰值。試驗水溫為26.5±1℃時，在其它試驗條件不變的情況下，鯽魚組織中MT的合成表達表現(xiàn)出相同的規(guī)律，但此時鯽魚組織中MT誘導的峰值比16.5±1℃時鯽魚組織中MT的峰值高，二者差異顯著(P<0.01)，表明溫度的升高可以增強重

5、金屬鎘對鯽魚組織中MT的誘導。 3.水溫為261℃時，與對照組相比，在0.1、0.5、1.0和10 mg.L-1濃度下鋅的脅迫對鯽魚4種組織中MT的表達產生了誘導作用，但低劑量鋅誘導效果不明顯，高劑量的鋅可以誘導鯽魚組織中MT的大量合成。鯽魚的4種組織在24h內MT的增加量與鋅的濃度表現(xiàn)出一定的劑量.效應關系，其中腎臟MT的誘導量最大，變化規(guī)律也最明顯。鯽魚的4種組織中MT含量的總體變化趨勢與重金屬鎘誘導規(guī)律較為一致，均為先升

6、高后略微下降并趨于穩(wěn)定，但組織中MT含量峰值的出現(xiàn)時間推遲到了染毒后的24h。試驗結果顯示鋅對鯽魚組織中MT含量的誘導能力弱于鎘的誘導能力。 4.環(huán)境中鋅的存在可以加強重金屬鎘對鯽魚組織中MT的誘導能力。試驗結果表明，暴露在不同鎘、鋅濃度比的染毒液中，鯽魚肝臟和腎臟組織中MT含量的總體變化趨勢較為一致，均呈先升高后降低然后再升高的趨勢，肝臟中MT在12h時增加速率最大，而腎臟中MT在6h時增加速率最快。鯽魚組織肝臟和腎臟MT在

7、12h內的增加量、12-48h內MT的減少量和48-96hMT的增加量都與鎘的濃度表現(xiàn)出一定的劑量.效應關系，12h時鯽魚組織中MT含量達到高峰，表明水體中的鎘、鋅聯(lián)合可誘導鯽魚組織中MT的合成與表達，且主要誘導時間在12h之內。鯽魚組織肝臟和腎臟中MT含量均高于單獨暴露于鎘和鋅時組織中MT的含量(P<0.01)。在鋅濃度一定的條件下，隨著鎘濃度的逐漸增加，肝臟和腎臟組織中MT含量也逐漸升高，呈現(xiàn)出一定劑量-效應關系。 研究結