3种农药对花鲈抗氧化酶和乙酰胆碱酯酶影响的研究

第４３卷第６期　

２００４年１１月　厦门大学学报（自然科学版）　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｘｉａｍｅｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ）　Ｖｏ１．４３　ＮＯ．６　

Ｎｏｖ．２００４　

文章编号：０４３８－０４７９（２００４）０６－０８２８－０５　

３种农药对花鲈抗氧化酶和乙酰胆　

碱酯酶影响的研究　

陈仪取　，冯　涛　，郭祥群¨　

（１．厦门大学化学系，福建厦ｆ－ｉ　３６１００５；２．集美大学水产学院，福建厦门３６１０２１）　

摘要：采用体外方法。研究了敌敌畏（Ｄｉｃｈｌｏｒｖｏｓ）、丁硫克百威（Ｃａｒｂｏｓｕｌｆａｎ）和氯氰菊酯（Ｃｙｐｅｒｍｅｔｈｒｉｎ）等３种农药　

对花鲈（Ｌａｔｅｏｌａｂｒａｘｊａｐｏｎｉｃｕｓ）肌肉中乙酰胆碱酯酶（ＡＣｈＥ）和肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＰｘ）、谷胱甘肽转移酶　

（ＧｓＴ）及超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）等抗氧化酶的急性毒性效应．浓度为５０、２００、５００、１　０００　ｍｇ／Ｌ的３种农药分别与花　鲈肌肉和肝脏匀浆液在２５℃孵育０、３０、６０、９０　ｍｉｎ后，测定各酶的活性．实验结果表明。３种农药对ＡＣｈＥ、ＧＰｘ和　

ＧＳＴ活性有不同程度的抑制，但对ＳＯＤ活性无显著影响．　

关键词：农药；抗氧化酶；乙酰胆碱酯酶　

中图分类号：ｘ　１７１　文献标识码：Ａ　

农药污染是海洋环境中的主要污染物之一，对　

鱼类、双壳贝类等海洋水生生物带来严重的影响．仅　

通过化学方法监测海洋中污染物的浓度并不能直接　

反映污染物对生物体的生理影响．近年来，国外的大　

量研究主要集中在海洋污染物对生物体各种生物化　

学参数（如物质代谢酶、抗氧化酶和ＤＮＡ完整性　

等）的影响上，以期研究污染物的致毒机制并寻找可　

作为海洋污染早期监测的生物标志物．国外学者在　

实验和野外条件下，开展了一些农药对鱼类和双壳　

类抗氧化系统影响的研究工作［１］．国内在抗氧化酶　

等方面仅有一些基础研究．本文选用敌敌畏（有机磷　

类）、丁硫克百威（氨基甲酸酯类）和氯氰菊酯（拟除　

虫菊酯类）３种国内外广泛应用的农药，采用体外试　

验的方法，研究了农药对花鲈乙酰胆碱酯酶　

（ＡＣｈＥ）、谷胱甘肽过氧化物酶（ＧＰｘ）、谷胱甘肽转　

移酶（ＧＳＴ）及超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）的毒性效应．　

收稿日期：２００３－１０－３１　基金项目：福建省自然科学基金（Ｂ０１１００３４，Ｄ０３１０００５）　

资助　

作者筒介：陈仅取（１９７２一），男。在职硕士研究生，福建　化工学校讲师．　

＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｕｔｈｏｒ　１材料与方法　

１．１仪器与试剂　

仪器：ＵＶ一９１００紫外可见分光光度计（北京瑞　

利分析仪器公司）、ＴＧＬ一１６型台式离心机（上海安　

亭科学仪器厂）　

试剂：还原型谷胱甘肽（ＧＳＨ）、叠氮化钠、牛血　

清白蛋白（ＢＳＡ）为上海华舜生物工程有限公司产　

品；５，５　二巯基一２，２　二硝基苯甲酸（ＤＴＮＢ）、１一氯一　

２，４－－＂硝基苯（ＣＤＮＢ）、碘化硫代乙酰胆碱为Ｆｌｕｋａ　

产品；敌敌畏、丁硫克百威、氯氰菊酯３种农药为福　

建三农公司提供；其它试剂为国产分析纯试剂．　

１．２实验材料及预处理　

市场购买鲜活花鲈３条，体重（５００±５０）ｇ，分　

别取其肝脏和背脊肉２　ｇ，在冰水浴上按１　ｇ：１０　

ｍＬ加入０～４℃０．１　ｍｏｌ／Ｌ磷酸钠缓冲溶液（ｐＨ　

７．６）制成１Ｏ　匀浆液，７　０００　ｒ／ｍｉｎ离心１０　ｍｉｎ，取　

上清液于一２Ｏ℃保存备用（３　ｄ内）．　

敌敌畏、丁硫克百威、氯氰菊酯分别溶于二甲亚　

砜配成５、２Ｏ、５０、１００　ｍｇ／ｍＬ不同浓度的贮藏液冷　

藏备用．　

１．３实验暴污条件　

将上述匀浆上清液分别暴露于５０、２００、５００、　

１　０００　ｍｇ／Ｌ浓度的农药中，对照组中加入相同浓度　维普资讯 http://www.cqvip.com 第６期　陈仪取等：３种农药对花鲈抗氧化酶和乙酰胆碱酯酶影响的研究　・８２９・　

的二甲亚砜，在２５℃水浴中分别孵育０、３０、６Ｏ、９０　

ｍｉｎ后，测定肌肉匀浆液中的ＡＣｈＥ和肝匀浆液中　

的ＧＰｘ、ＧＳＴ、ＳＯＤ活性．　

１．４酶活性的测定方法　

１）ＳＯＤ活性　

参照邹国林等Ｅｚ３，采用邻苯三酚自氧化法．酶活　

力单位定义为在２５℃时，每毫升反应液中，每分钟　

抑制邻苯三酚自氧化速率达５０　的酶量．　

２）ＧＳＴ活性　

测定方法参照文献［３］，采用ＣＤＮＢ紫外分光　

光度法．一个酶活力单位定义为在２５℃时，每毫克　

蛋白每分钟催化形成１　ｎｍｏｌ反应产物的量（ｎｍｏｌ・　

ｍｉｎ一　・ｍｇＰｒ一　）．　

３）ＧＰｘ活性　参照荣征星等Ⅲ，采用ＤＴＮＢ直接显色法．一　

个酶活力单位定义为，在２５＂（３时，每毫克蛋白每分　

钟消耗１　ｎｍｏｌ谷胱甘肽（ＧＳＨ）的量（ｎｍｏｌ・ｍｉｎ　

・ｍｇＰｒ一　）．　

４）ＡＣｈＥ活性　

采用Ｅｌｌｍａｎ法［５］．一个酶活力单位定义为在　

２５℃时，每毫克蛋白每分钟水解１　ｎｍｏｌ底物的量　

（ｎｍｏｌ・ｍｉｎ一　・ｍｇＰｒ一　）．　

１．５蛋白质含量的测定　

以牛血清白蛋白为标准，采用考马斯亮蓝法测　

定　６１．　

２　结　果　

表１敌敌畏对花鲈（Ｌａｔｅｏｌａｂｒａｘｊａｐｏｎｉｃｕｓ）肌肉乙酰胆碱酯酶（ＡＣＨＥ）和肝脏抗氧化酶活性的影响　

Ｔａｂ．１　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｄｉｃｈｌｏｒｖｏｓ　ｏｎ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ＡＣｈＥ　ｉｎ　ｍｕｓｃｌｅ　ａｎｄ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ　ｅｎｚｙｍｅｓ　ｉｎ　ｌｉｖｅｒ　ｏｆ　Ｌａｔｅｏｌａｂｒａｘ　ｊａｐｏｎｉｃｕｓ　

ａ．表示在相同孵育时间下，不同浓度问数值的差异显著性水平．　

ｈ．表示在相同浓度时，不同孵育时间之间数值的差异显著性水平．　＊表示与对照比差异显著（户＜Ｏ．０５）．＊＊表示与对照比差异极显著（户＜Ｏ．０１）．　ＮＳ表示无显著差异（户＞Ｏ．０５）．ＮＤ表示未测定．

　维普资讯 http://www.cqvip.com 厦门大学学报（自然科学版）　２００４年　

表２丁硫克百威对花鲈（Ｌａｔｅｏｌａｂｒａｘｊａｐｏｎｉｃｕｓ）肌肉乙酰胆碱醋酶（ＡＣｈＥ）和肝脏抗氧化酶活性的影响　

Ｔａｂ．２　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｓｕｌｆａｎ　ｏｎ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ＡＣｈＥ　ｉｎ　ｍｕｓｃｌｅ　ａｎｄ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ　ｅｎｚｙｍｅｓ　ｉｎ　ｌｉｖｅｒ　ｏｆ　Ｌａｔｅｏｌａｂｒａｘ　ｊａｐｏｎｉｃｕｓ　

ａ．表示在相同孵育时间下，不同浓度间数值的差异显著性水平．　

ｂ．表示在相同浓度时，不同孵育时间之间数值的差异显著性水平．　＊表示与对照比差异显著（ｐ＜Ｏ．０５）．＊＊表示与对照比差异极显著（ｐ＜Ｏ．０１）．　

ＮＳ表示无显著差异（ｐ＞Ｏ．０５）．ＮＤ表示未测定．　

酶活性数据表示为平均值±标准偏差（Ｍｅａｎ±　

ＳＤＥ，　一３），用ＡＮＯＶＡ单因素方差分析各组数据　

的显著性水平．敌敌畏、丁硫克百威和氯氰菊酯对　

ＡＣｈＥ、ＧＰｘ、ＧＳＴ及ＳＯＤ活性的影响分别见表１、　

２、３．　

ＡＣｈＥ：活性受农药的抑制非常显著（Ｐ＜　

０．００１），敌敌畏和丁硫克百威的浓度为５０　ｍｇ／Ｌ　

时，几乎完全抑制了ＡＣｈＥ活性（抑制率＞９５％）；氯　

氰菊酯对ＡＣｈＥ活性的抑制程度略小，其浓度为　

１　０００　ｍｇ／Ｌ时，抑制率约为５０　．　

ＧＰｘ：３种农药浓度≥２００　ｍｇ／Ｌ时，才对ＧＰｘ　

活性有显著影响（户＜０．０５），其中敌敌畏对ＧＰｘ的　抑制程度最大，最大抑制率达８０　．　

ＧＳＴ：敌敌畏、丁硫克百威、氯氰菊酯分别在浓　

度≥５０　ｍｇ／Ｌ、≥２００　ｍｇ／Ｌ、≥５００　ｍｇ／Ｌ时，对　

ＧＳＴ活性产生显著抑制（户＜０．０１），但最大抑制率　

只约为１０　．　

ＳＯＤ：在试验浓度及时间范围内，３种农药对　

ＳＯＤ均无显著影响（户＞０．０５）．　

实验结果显示，不同种类农药对酶活性的影响　

程度不同．敌敌畏（有机磷类）和丁硫克百威（氨基甲　

酸酯类）两类农药对ＡＣｈＥ影响特别显著，并且，敌　

敌畏对ＧＰｘ影响也非常显著．氯氰菊醋（拟除虫菊　

酯类）对各酶活性的影响相对较小．

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表３　氯氰菊酯对花鲈（Ｌａｔｅｏｌａｂｒａｘｊａｐｏｎｉｃｕｓ）肌肉乙酰胆碱酯酶（ＡＣｈＥ）和肝脏抗氧化酶活性的影响　

Ｔａｂ．３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｃｙｐｅｒｍｅｔｈｒｉｎ　ｏｎ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ＡＣｈＥ　ｉｎ　ｍｕｓｃｌｅ　ａｎｄ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ　ｅｎｚｙｍｅｓ　ｉｎ　ｌｉｖｅｒ　ｏｆ　Ｌａｔｅｏｌａｂｒａｘ　ｊａｐｏｎｉｃｕｓ　

ａ．表示在相同孵育时间下。不同浓度问数值的差异显著性水平．　ｂ．表示在相同浓度时。不同孵育时间之间数值的差异显著性水平．　

＊表示与对照比差异显著（户＜Ｏ．０５）．＊＊表示与对照比差异极显著（　＜Ｏ．０１）．　ＮＳ表示无显著差异（户＞Ｏ．０５）．　

３讨论　

就农药而言，特别是有机磷农药和氨基甲酸酯　

类农药，ＡＣｈＥ是目前公认的生物标志物．但ＡＣｈＥ　

除了特异地受有机磷和氨基甲酸酯农药抑制外，还　

受到一些其它污染物的影响［７］．并且，农药在体内外　

代谢过程中能产生的大量活性氧（・０Ｈ、０：・和　

Ｈ：０：）［８］，这些活性氧能诱发脂质过氧化，造成生物　

膜损伤，引起酶失活．抗氧化酶的生物作用在于清除　

自由基保护机体，其活性的变化可以间接反映出生　

物体内自由基含量的变化．　

ＧＰｘ是催化有机氢过氧化物还原的重要抗氧　

化酶，能阻止脂质过氧化的系列链锁反应，是环境中　具有氧化活性污染物存在的潜在生物标记．本文中　

只有在农药浓度较高时（≥２００　ｍｇ／Ｌ），ＧＰｘ活性才　

受到不同程度的抑制．这表明农药在体外代谢过程　

中，只有在较高浓度时才可能引起活性氧的产生．国　

外研究资料［ｇ　表明，人红血细胞与有机磷农药在体　

外条件试验中，也只有在较高浓度（＞１００　ｍｇ／Ｌ）　

时，才引起ＧＰｘ活性的显著变化，这与本文的结果　

相似．　

ＧＳＴ能催化谷胱甘肽（ＧＳＨ）与亲电子化合物　

发生结合反应，是抵御有害亲电子化合物的主要防　

御系统，对脂质过氧化有保护作用，也是解毒的重要　

酶系之一．鱼类在抗脂质过氧化过程中，其体内的　

ＧＳＴ和ＧＰｘ往往是共同在起作用的．因此，本文中　维普资讯 http://www.cqvip.com