镉对背角无齿蚌鳃和肝脏氧化损伤的影响

为了探明镉(Cd~(2+))对背角无齿蚌(Anodonta woodiana woodiana)鳃和肝脏的氧化损伤,根据Cd~(2+)96 h的半致死浓度,设置了5个处理组(4.22、8.43、16.86、33.72、67.45 mg·L~(-1))和1个空白对照组,分别处理24、48、72、96 h,通过实验测定其鳃与肝脏中过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_2O_2)含量、抗超氧阴离子能力(Superoxide anion,O_2~-·)、抑制羟自由基能力(Hydroxyl radical,·OH)及总抗氧化能力(Total antioxidant capacity,T-AOC)。结果显示,在同一时间,与对照组相比,背角无齿蚌鳃和肝脏中H_2O_2含量整体表现为极显著性升高(P0.01);鳃抑制·OH能力出现极显著性降低(P0.01),肝脏抑制·OH无明显变化;鳃和肝脏抗O_2~-·能力均呈极显著性降低(P0.01);鳃和肝脏T-AOC呈极显著性升高(P0.01)。研究表明,肝脏作为背角无齿蚌的解毒器官,对外源Cd~(2+)的污染较为敏感,可以作为水体中镉污染监测的靶器官;鳃和肝脏抗O_2~-·能力均呈降低趋势,说明O_2~-·可能是镉致使背角无齿蚌氧化损伤的首要因素,可以作为水体镉污染监测的生物指标。     

镉对背角无齿蚌主要组织谷胱甘肽含量和相关酶活性的影响

为了进一步探明谷胱甘肽系统对镉引起的氧化损伤的防御作用,根据背角无齿蚌(Anodonta woodiana woodiana)96 h镉的半致死浓度,设置5个染毒组(4.22、8.43、16.86、33.72、67.45 mg·L-1)和1个对照组,处理24、48、72、96 h分别测定鳃与肝脏中还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量和谷胱甘肽硫转移酶(GST)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性。实验结果显示,与对照组相比,除48 h、4.22 mg·L-1处理组鳃中GSSG含量出现显著性升高(P0.05)外,GSH和GSSG含量均表现为显著或极显著性降低(P0.05,P0.01);随着时间的延长,GSH/GSSG比值在低浓度(4.22、8.43 mg·L-1)处理组先降后升,在高浓度(33.72、67.45 mg·L-1)处理组则逐渐下降,且与对照组相比差异显著(P0.05)。与对照组相比,在24 h鳃中GST活性呈梯度型降低(P0.01);在48、72、96 h GST活性整体呈升高趋势,且在低浓度组升高、高浓度组降低,呈现显著性或极显著性差异(P0.05,P0.01)。鳃中GR活性在48 h、8.43 mg·L-1,72 h、67.45 mg·L-1和96 h、4.22 mg·L-1处理组出现显著性升高。随着浓度的升高和时间的延长,肝脏中GSH含量和GSH/GSSG比值呈显著或极显著性降低(P0.05,P0.01)。肝脏中GST活性整体呈升高趋势且有极显著性差异(P0.01);在24 h、4.22 mg·L-1处理组GST活性达到最高。同一时间,随着镉浓度的升高,肝脏中GST活性逐渐降低。肝脏中GR活性整体呈升高趋势且有显著性或极显著性差异(P0.05,P0.01),在72 h、4.22 mg·L-1处理组浓度达到最高。研究表明,肝脏中GSH含量的变化对镉引起的损伤反应灵敏且发挥了重要作用,GST解毒酶对镉的毒性反应灵敏,且肝脏较鳃的反应迅速。GSH含量、GST活性和肝脏分别可以作为环境监测的生化指标和靶器官。