水體中的重金屬鎘和鋅對鯽魚金屬硫蛋白的誘導(dǎo).pdf

1、金屬硫蛋白( metallothionein，MT)是一類相對低分子質(zhì)量(6—7kDa)、富含半胱氨酸、能夠結(jié)合金屬的蛋白或多肽。水體中的重金屬可以誘導(dǎo)魚體內(nèi)金屬硫蛋白的表達(dá)。本研究以鯽魚(Carassius auratus)為試驗(yàn)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(jīng)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(biāo)志物提供理論依據(jù)。研究結(jié)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?yàn)楦闻K>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(yàn)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(dá)產(chǎn)生了誘導(dǎo)作用。鯽魚的4種組織在12h內(nèi)MT的增加量與鎘的濃度表現(xiàn)出一定的劑量.效應(yīng)關(guān)系其中肝臟MT的誘導(dǎo)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(dá)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(dá)峰值。試驗(yàn)水溫為26.5±1℃時，在其它試驗(yàn)條件不變的情況下，鯽魚組織中MT的合成表達(dá)表現(xiàn)出相同的規(guī)律，但此時鯽魚組織中MT誘導(dǎo)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(qiáng)重

5、金屬鎘對鯽魚組織中MT的誘導(dǎo)。 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(dá)產(chǎn)生了誘導(dǎo)作用，但低劑量鋅誘導(dǎo)效果不明顯，高劑量的鋅可以誘導(dǎo)鯽魚組織中MT的大量合成。鯽魚的4種組織在24h內(nèi)MT的增加量與鋅的濃度表現(xiàn)出一定的劑量.效應(yīng)關(guān)系，其中腎臟MT的誘導(dǎo)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(dǎo)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(yàn)結(jié)果顯示鋅對鯽魚組織中MT含量的誘導(dǎo)能力弱于鎘的誘導(dǎo)能力。 4.環(huán)境中鋅的存在可以加強(qiáng)重金屬鎘對鯽魚組織中MT的誘導(dǎo)能力。試驗(yàn)結(jié)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(nèi)的增加量、12-48h內(nèi)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(yīng)關(guān)系，12h時鯽魚組織中MT含量達(dá)到高峰，表明水體中的鎘、鋅聯(lián)合可誘導(dǎo)鯽魚組織中MT的合成與表達(dá)，且主要誘導(dǎo)時間在12h之內(nèi)。鯽魚組織肝臟和腎臟中MT含量均高于單獨(dú)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(yīng)關(guān)系。 研究結(jié)