壬基酚对泥鳅肝脏组织的CAT、T-SOD活性的影响

王延琨，游浩，梁勇，叶超，祝常青，刘燕群

（江汉大学医学院，湖北武汉430056）

壬基酚对泥鳅肝脏组织的CAT、T-SOD活性的影响

王延琨，游浩，梁勇，叶超，祝常青，刘燕群*

（江汉大学医学院，湖北武汉430056）

目的探讨壬基酚对泥鳅肝脏组织的CAT、T-SOD活性的影响。方法将泥鳅暴露于不同浓度的壬基酚溶液中，壬基酚分别为50、200、500、1 000 μg/L，于6h测定其总超氧化物歧化酶（T-SOD）及过氧化氢酶（CAT）的活性。结果低浓度的壬基酚对SOD、CAT活性有诱导作用，随着壬基酚浓度的增加，CAT、T-SOD活性随着壬基酚浓度的增大而受到抑制。结论泥鳅肝脏组织中的CAT和T-SOD活性与水中壬基酚的浓度直接相关，随着壬基酚浓度的升高，CAT和T-SOD的活性表现均为诱导-抑制规律，泥鳅肝脏组织中CAT和T-SOD的活性均对壬基酚的早期污染具有指示作用。

壬基酚；泥鳅；CAT；T-SOD；肝脏组织

壬基酚是一种重要的精细化工原料和中间体，外观在常温下为无色或淡黄色液体，略带苯酚气味，不溶于水，溶于丙酮。壬基酚广泛用于橡胶、塑料，可以从各种烷基酚产品如某些食品袋中释放出来，造成环境污染。壬基酚产品用途广泛，耗用量日增，所以有关其对人体的毒性已引起广泛关注。

研究壬基酚对鱼类的毒性，既有利于研究与壬基酚相似化合物的毒性，也有利于进一步探索壬基酚对人类的毒性。随着现代化工业生产的迅速发展，大量化学物质所造成的环境污染及其对人类健康的影响日益受到人们的关注。在各种形式的污染中，水体污染尤为严重。造成水资源严重污染的元凶之一是工业生产中产生的壬基酚。寻求简便易行的筛选和检测环境中污染物遗传毒性的方法极为重要。其中一种较理想的方法是检验外源环境污染物对动物体内CAT和T-SOD的活性的影响。当外源污染物对水生生物造成氧化胁迫时，生物体内会产生大量的超氧自由基，SOD能将有害的超氧自由基转化为过氧化氢，CAT能将过氧化氢分解为水。因此，SOD和CAT可使细胞内自由基的产生与清除维持一种动态平衡，以防止自由基毒害［1］。本实验通过壬基酚对泥鳅肝脏组织CAT和T-SOD活性的影响，检测壬基酚的毒性。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 试剂500g瓶装液体壬基酚（美国Aldrich公司），蒸馏水，冰醋酸，无水乙醇。

1.1.2 试验鱼类泥鳅：购于武汉市经济技术开发区沌阳市场，体长10～15cm；体重10～16g；实验前经驯养和筛选7d以上，实验前禁食。

1.1.3 试验用水试验用水为曝气3 d后除氯的自来水，pH值为7.04～7.25。

1.2 实验方法

1.2.1 暴露处理将在实验室养殖1周的泥鳅放于6个透明的玻璃缸内，每个缸放入5L曝气之后的水和6条泥鳅，将其中的4个缸加入壬基酚，使其壬基酚浓度分别为50、200、500、1 000 μg/L。剩余的2个缸其中一个放入乙醇，使乙醇的浓度为0.02%，另一个缸设为对照组。放入试剂后，观察各个缸中泥鳅的反应，染毒第6小时后，每个缸随机取出两条泥鳅，取肝脏。

1.2.2 酶匀浆的制备于第6小时后，每个缸随机取出两条泥鳅，取肝脏。准确称肝脏组织的重量，加9倍生理盐水用匀浆机制成10%的肝脏组织匀浆，然后将肝脏组织匀浆进行离心，再用生理盐水稀释成最佳取样浓度。

1.2.3 酶活力的测定总超氧化物歧化酶（T-SOD)活力和过氧化氢酶（CAT）活力的测定均采用南京建成生物工程研究所提供的总超氧化物歧化酶（T-SOD）和过氧化氢酶（CAT）测试盒，严格按照试剂盒说明操作。

1.3 数据处理

应用SPSS16.0软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA），P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 壬基酚对泥鳅肝组织CAT活性的影响

壬基酚对泥鳅肝组织CAT活性的影响见图1。由图1可以看出，从整体来看，CAT的活性是先升高后降低的，当壬基酚浓度增加时CAT的活性升高，但随着浓度升高至200 μg/L之后，CAT的活性随壬基酚浓度降低。该实验说明低浓度的壬基酚对泥鳅肝组织的CAT活性具有诱导作用，而随着壬基酚浓度的升高，泥鳅肝脏组织的CAT活性受到抑制。

2.2 壬基酚对泥鳅肝组织T-SOD活性的影响

壬基酚对泥鳅肝组织T-SOD活性的影响见图2。由图2可以看出，从整体来看，T-SOD的活性是先升高后降低的。低浓度的壬基酚对泥鳅肝组织的T-SOD活性具有诱导作用，而随着壬基酚浓度升高至200 μg/L时，泥鳅肝脏组织的T-SOD活性受到抑制。

2.3 不同壬基酚染毒浓度组泥鳅肝组织的CAT活性和T-SOD活性

结果见表1。50、200 μg/L的壬基酚作用于泥鳅时，泥鳅肝脏组织CAT和T-SOD的活性均升高；当浓度上升至500、1 000μg/L时CAT和T-SOD活性均降低。实验结果说明：在壬基酚浓度较低时，对泥鳅肝脏细胞的T-SOD、CAT的活性具有诱导作用，壬基酚浓度的升高，CAT、T-SOD活性随着壬基酚浓度的升高而受到抑制。且CAT活性和T-SOD随壬基酚浓度变化差异均具有统计学意义（F=13.04，P<0.05；F=5.59，P<0.05）。

与未经壬基酚处理的对照组和空白组比较，CAT的活性在NP浓度50、200 μg/L时升高，500、1 000 μg/L时降低，且差异具有统计学意义（F=13.04，P<0.05）；T-SOD的活性在NP浓度50、200 μg/L时升高，500、1 000 μg/L时降低，且差异具有统计学意义（F=5.59，P<0.05）。

该结果说明，泥鳅肝脏组织中的CAT和T-SOD活性与水中壬基酚的浓度直接相关，随着壬基酚浓度的升高，CAT和T-SOD的活性表现均为诱导-抑制规律，泥鳅肝脏组织中CAT和T-SOD的活性均对壬基酚的早期污染具有指示作用。

图1 壬基酚对泥鳅肝组织CAT活性的影响Fig.1Effect of nonylphenol on CAT activity in loach liver tissue

图2 壬基酚对泥鳅肝组织T-SOD活性的影响Fig.2Effect of nonylphenol on T-SOD activity in loach liver tissue

表1 不同壬基酚染毒浓度组的CAT和T-SOD活性Tab.1Loach liver CAT and T-SOD activity at different nonylphenol concentrations

3 讨论

SOD、CAT普遍存在于动植物体内，是生物体内抗氧化防御系统的重要组成成分，SOD能够清除超氧阴离子自由基，可催化下列反应：2O2-+2H+=H2O2+O2，H2O2可在CAT的作用下分解为H2O和O2，从而阻断了·OH自由基的生成途径［2］。研究表明，生物体内尚无直接清除·OH自由基的物质，而其又具有很大的危害性，因而CAT对其及时清除显得非常重要［3］。由此可见，CAT和T-SOD活性可以间接地反映机体受到氧化污染物毒害的程度。

本研究发现，在壬基酚浓度较低时，对泥鳅肝脏细胞的T-SOD、CAT的活性具有诱导作用，壬基酚浓度的增加，CAT、T-SOD活性随着壬基酚浓度的增大而受到抑制。且CAT活性和T-SOD随壬基酚浓度变化差异均具有统计学意义（F=13.04，P<0.05；F=5.59，P<0.05）。

环境污染物质对水生生物会造成过氧化胁迫，使生物体内产生大量自由基［4］，它可以与DNA、蛋白质和多元不饱和脂肪酸作用，造成DNA链断裂和氧化性损伤、蛋白-蛋白交联、蛋白-DNA交联和脂质过氧化。脂质过氧化是造成生物体氧化损伤的主要原因，它使脂的通透性增加，膜结构及其功能受到损伤，最终对生物体造成损伤［5］。对机体造成氧化胁迫，抗氧化防御系统在消除活性氧自由基方面起着重要的作用，其活性成分或含量可由于污染的胁迫而发生改变，因而可间接反映环境中氧化污染的存在，可作为机体受到氧化胁迫的指标［6-7］。在低浓度污染物下，酶被激活，来驱除污染物代谢所产生的过量自由基，使机体免受氧化伤害，达到保护自身的目的。一旦污染物浓度超过阈值，一些未得到清除的自由基对细胞产生了不可逆的伤害，细胞的衰老加速，因此酶活性又逐渐降低［8］。

本实验结果表明，当泥鳅受到低浓度的壬基酚胁迫时，其肝脏组织内CAT和T-SOD活性均表现为升高，当受到高浓度的壬基酚胁迫时，其肝脏组织内的CAT和T-SOD活性则受到抑制，CAT和T-SOD活性的最高值可以认为是生物对环境中污染物从适应到发生中毒反应的阈值。低浓度的壬基酚使泥鳅肝脏组织中CAT和T-SOD活性升高可认为是生物对环境污染物的适应性反应，酶活性升高以增强生物清除活性氧自由基的能力。高浓度的壬基酚对CAT和T-SOD活性具有抑制作用，可认为该浓度的污染物已经超出机体对环境污染物的适应能力，是机体由对环境污染物的适应到中毒反应的表现。综上所述，实验结果反映了壬基酚对泥鳅CAT、SOD活性的暴露效应，主要表现为低浓度污染物对CAT和T-SOD活性有诱导作用，随壬基酚浓度的增加，CAT和T-SOD的活性受到抑制。

（References）

［1］FRIDOVISH I.Oxygen is toxic［J］.Bioscience，1977，27（7）：462.

［2］蒋继宏，吴薇，曹小迎，等.苦豆碱对杨小舟蛾体内保护酶系统活力的影响［J］.南京林业大学学报：自然科学版，2005，29（5）：91-93.

［3］吴益春，吕昕，王凡，等.Cu在扇贝组织中的蓄积及其对酶活性的影响［J］.应用与环境生物学报，2005，11（5）：559-562.

［4］UZUN F G，DEMIR F，KALENDER S，et a1．Protective effect of catechin and quercetin on chlorpyfifos-induced lung tox⁃icity in male rats［J］.Food Chem Toxieol，2010，48（6）：1714-1720.

［5］晁岳恩，吴政卿，杨会民，等.11种植物psbA基因的密码子偏好性及聚类分析［J］.核农学报，2011，25（5）：927-932．

［6］赵元风，吕景才，宋晓阳，等.镉污染对鲢鱼超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性的影响［J］.农业生物技术学报，2002（10）：267-271.

［7］简乐，胡迪生.二硫化碳接触者血清超氧化物歧化酶与丙二醛水平观察［J］.工业卫生与职业病，1999，25（3）：142-144.

［8］王重刚，余群，郁昂，等.苯并（a）芘和芘暴露对梭鱼肝脏超氧化物歧化酶活性的影响［J］.海洋环境科学，2002，21（4）：10-13.

（责任编辑：范建凤）

Influence of Nonylphenol on CAT and T-SOD Enzyme Activities in Loach Fish Liver

WANG Yankun,YOU Hao,LIANG Yong,YE Chao,ZHU Changqing,LIU Yanqun*
(School of Medicine,Jianghan University,Wuhan 430056,Hubei,China)

ObjectiveTo study the influence of nonylphenol on CAT and T-SOD enzyme activi⁃ties in loach liver tissue.MethodsThe loaches were exposed in different concentration of nonyl⁃phenol.The concentration of nonylphenol were 50，200，500，1 000μg/L.Determined the activities of T-SOD and CAT after 6 hours.ResultsLow concentration of nonylphenol has an inducing effect on the activities of T-SOD and CAT in loach liver tissue,as the concentration of nonylphenol increased,the activities of CAT and T-SOD was restrained.ConclusionThe concentration of nonylphenol in water is direct related to the CAT and T-SOD activities in the liver tissue of loach,as concentration of nonylphenol increasing,the CAT and T-SOD activities are all expressed in an inducing-repressing manner.The CAT and T-SOD activities have indicative function for early pol⁃lution of nonylphenol.

nonylphenol；loach；CAT；T-SOD；liver tissue

R114-33

：A

：1673-0143（2014）05-0087-04

2014-06-06

国家自然科学基金项目（20977041）；湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队项目（T201224）；武汉市创新人才开发资金重大创新活动专项资助［2011］415号；武汉市人才工程入选人员科研项目择优资助（2012）；湖北省自然科学基金（2012）；江汉大学大学生科研项目（2013）

王延琨（1994—），男，研究方向：公共卫生。

*通讯作者：刘燕群（1968—），女，教授，博士，研究方向：环境卫生。E-mail：nanyan85@126.com