鲫鱼脑AChE制备及对几种有机磷农药敏感性研究

乙酰胆碱酯酶(AChE)是生物神经兴奋传导中的一种关键性酶。有机磷农药能够磷酰化AChE活性中心的丝氨酸羟基,导致神经传导阻断,因此AChE是有机磷农药残留检测的靶酶。文章选择鲫鱼脑作为酶源,对AChE提取方法进行了研究,并探讨了其对有机磷农药的敏感性。首先粗提AChE,通过正交试验确定了AChE酶活测定的最佳条件,研究了粗酶对几种有机磷农药的敏感性及检测限,之后通过层析方法纯化AChE,得到高活性的目标酶。研究表明AChE活性测定最佳条件为:200mmol/L底物、pH8.0、30℃水浴30min,这些因素对酶得活性影响顺序为:底物浓度pH温度时间,酶剂量对其影响最小;由鲫鱼脑粗提得到的AChE对4种有机磷农药的敏感性为:敌敌畏敌百虫氧乐果三唑磷辛硫磷乙酰甲胺磷;纯化后酶活达到了458.43μmo(lmin·mg),适合用于有机磷农药检测。     

三唑磷对中华乌塘鳢乙酰胆碱酯酶毒性效应及在环境评价中的应用研究

通过三唑磷对中华乌塘鳢(Bostrichthys sinensis)乙酰胆碱酯酶(AChE)的毒性效应研究,以探讨利用该研究结果准确评价有机磷农药渔业事故中有机磷农药浓度的可行性.结果如下:(1)24和48 h暴露条件下各浓度组酶活抑制率与浓度的线性关系,在较低浓度范围内(1～15 μg/L),浓度与酶活抑制率存在良好的线性关系,24和48 h条件下的相关系数(r2值)分别为0.96和0.97.(2)在冷冻(-20℃)保存条件下,0、12、24、36和48 h时的酶活之间无明显差异(P<0.05),说明在48 h内,在冷冻条件下保存的试验鱼的AChE酶活将保持不变.(3)采用10μg/L浓度组暴露24 h后的致死鱼与活体鱼的AChE活性比较表明,活体与致死个体之间的AChE活性之间无显著差异(p<0.05).     

有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的抑制作用及QSAR研究

以碘化硫代乙酰胆碱为底物,二硫代二硝基苯甲酸为显色剂,采用分光光度法测定了21种有机磷农药对乙酰胆碱酯酶(AChE)的半抑制浓度(IC₅₀).运用多元线性回归分析以及参数间的自相关分析建立有机磷农药对AChE抑制作用的QSAR模型.模型分析表明,有机磷农药对AChE的抑制作用主要受特定方向上的原子极化率及原子的电拓扑状态的影响,是多因素综合作用的结果.模型可解释高达78%的数据变异和显著的预测能力(q²=0.653),表明有机磷农药对AChE的抑制作用可借助结构活性关系模型进行预测与评价.     

对有机磷农药敏感的海鱼脑AChE筛选研究

以10种海洋鱼类:鲅鱼、黄花鱼、鲈鱼、黄鱼、美国红鱼、真鲷、黑鲷、面包鱼、黑头鱼和鳗鲡为实验材料,采用半抑制浓度(IC₅₀)和双分子速率常数(K_i)为指标,通过体外抑制作用比较了这10种海鱼脑AChE对马拉硫磷和甲基对硫磷的敏感性,并分析了海鱼脑AChE作为监测海水中有机磷农药指示酶的可行性,由此筛选出适于制备海水有机磷农药酶传感器的指示酶.实验表明:10种海鱼脑AChE的基础活性在4.62～35.65μmol/(min·g)之间,面包鱼的酶活性最高,黄花鱼的酶活性最低.对马拉硫磷,由IC₅₀所得到的AChE敏感性为:鲅鱼、黄鱼、鲈鱼、真鲷>黑鲷>黑头鱼、鳗鲡>美国红鱼、黄花鱼>面包鱼;由Ki所得到的AChE敏感性为:鲅鱼>黄鱼、鲈鱼、真鲷>黑鲷、黑头鱼、鳗鲡>美国红鱼、黄花鱼>面包鱼.对甲基对硫磷,由IC50所得到的AChE敏感性为:鲅鱼>鲈鱼>黄鱼、黄花鱼、真鲷、黑鲷、黑头鱼、鳗鲡>美国红鱼>面包鱼;由Ki所得到的AChE敏感性为:鲅鱼>鲈鱼、黄鱼、黄花鱼、黑鲷、黑头鱼、鳗鲡>真鲷>美国红鱼>面包鱼.鲅鱼脑AChE对2种有机磷农药都较为敏感.影响鱼脑AChE对有机磷农药敏感性的主要因素为生物来源、农药种类和抑制方式,而与酶的基础活性无关.海鱼脑AChE活力抑制作用与水体中的有机磷农药具有良好的剂量-效应关系,在1～50mg/L浓度范围内,两者间呈现较好的线性相关性(r²≥0.93).根据AChE的敏感性及其对有机磷农药的线性响应程度,鲅鱼脑AChE适于作为监测马拉硫磷和甲基对硫磷酶传感器的指示酶.     

敌百虫对鲤鱼组织乙酰胆碱酯酶和腺三磷酶活力的影响

在系列浓度的敌百虫农药暴露中,鲤鱼脑乙酰胆碱酯酶(Acetyl-cholinesterase,AChE)和鳃?肾腺三磷酶(Adenosinetriphosphatase,ATPase)的敏感性依次为脑AChE>肾ATPase>鳃ATPase?引起死亡的脑AChE抑制率在急性暴露中可大于95%,而鳃?肾ATPase抑制率达50%~60%时,鱼通常难以存活?实验结果表明,AChE抑制并非是有机磷农药中毒中引起死亡的唯一原因,非胆碱能毒性作用也具有重要的作用?      

鱼脑乙酰胆碱酯酶(AChE)在水体监测中的指示作用

有机磷(Organophosphate,简称OP)和氨基甲酸酯农药大约包括200种化合物,主要用作杀虫剂,还可作为杀螨剂、驱虫剂、杀线虫剂、杀鼠剂、杀菌剂、除草剂、植物生产调节剂等.它的主要毒理作用是抑制生物体内乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,简称AChE)     

5种海鱼脑AChE对2种有机磷农药的敏感性比较

以鲈鱼、黄鱼、美国红鱼、真鲷和黑鲷为实验材料,采用半抑制浓度(IC_(50))和双分子速率常数(K_i)为指标,通过体外抑制作用比较了5种海鱼脑乙酰胆碱酯酶[AChE(EC 3.1.1.7)]对马拉硫磷和甲基对硫磷的敏感性。结果表明:(1)5种海鱼脑AChE基础活性为10.18～22.64[μmol/(min·g)],黄鱼的酶活性最高,鲈鱼的酶活性最低。(2)对马拉硫磷,由IC_(50)所得到的AChE敏感性为:黄鱼、鲈鱼、真鲷>黑鲷>美国红鱼;由K_i所得到的AChE敏感性为:鲈鱼、黄鱼、真鲷>黑鲷>美国红鱼。对甲基对硫磷,由IC_(50)所得到的AChE敏感性为:鲈鱼>黄鱼、真鲷、黑鲷>美国红鱼;由K_i所得到的AChE敏感性为:鲈鱼、黄鱼、黑鲷>真鲷>美国红鱼。鲈鱼和黄鱼对2种有机磷农药都较为敏感。(3)鱼脑AChE活力抑制作用与水体中的有机磷农药具有良好的剂量—效应关系。在1～100mg/L浓度范围内,两者间呈现较好的线性相关性,其相关系数基本上都在0.98以上。根据AChE的敏感性及其对有机磷农药的线性响应程度,黄鱼和鲈鱼脑AChE分别适于作为监测马拉硫磷和甲基对硫磷的指示酶。     

敌百虫胁迫对异育银鲫鱼体中4种酶活性变化的影响

探讨了不同浓度敌百虫胁迫对异育银鲫血浆和肝胰脏中乙酰胆碱酯酶(AChE)、过氧化物歧化酶(SOD)以及肝胰脏中谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GeT)活性及变化规律的影响.将异育银鲫鱼种((37.00±5.21)g)在浓度分别为0、1和45mg·L-1的敌百虫水体中连续浸浴144h,分别在3、5、8、10、24、48、72、96、120、144h测定鱼体内各酶活性.结果表明,在血浆中.与对照组相比,当敌百虫胁迫浓度为1mg·L-1时,自3h开始AChE活性降低且差异显著(p<0.05),SOD活性有所升高(p0.05);当敌百虫胁迫浓度为45mg·L-1时,AChE活性降低且差异显著(p<0.05),而2胁迫组之间比较AChE活性变化差异不显著(p0.05);SOD活性升高(p0.05),且在5、8、10、96、120和144h与对照组和1 mg·L-1比较差异显著(p<0.05).在肝胰脏中,与对照组相比.当敌百虫胁迫浓度为1 mg·L-1时,除GOT活性在24和72h下降显著(p<0.05).AChE、GOT和GPT在其它各时间点活性变化不显著(P0.05),SOD活性自5h后略有升高(P0.05);当敌百虫胁迫浓度为45mg·L-1‘,AChE、SOD、GOT和GPT酶活性自3h开始均开始降低(p0.05),并以AChE在5、8,10、24、96和120h,GOT在3、5、8和10 h与对照组和1 mg·L-1比较降低趋势明显(p<0.05).此外,在144h试验期间,对照组中AChE、GOT和GPT活性在试验后期有所降低(p0.05),SOD活性升高(p0.05);在敌百虫胁迫组中,血浆与肝胰脏中的AChE、SOD活性,肝胰脏中的GPT和GOT活性呈现不稳定趋势.由以上结果可知,敌百虫会引起鱼体血液和组织生理生化指标及免疫酶活性的变化,使鱼体受损和生理机能下降.     

四溴双酚A对霍甫水丝蚓的毒性效应研究

以颤蚓属的霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)为受试生物,研究了四溴双酚A(TBBPA)的急性毒性和对颤蚓体内抗氧化酶以及乙酰胆碱酯酶(AChE)的影响。结果表明:TBBPA对颤蚓48、72、96 h的半数致死浓度LC_(50)分别为11.295、3.864、2.204 mg/L。暴露1 d和7 d后,颤蚓体内的超氧化物岐化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性均在0.05 mg/L时产生最大诱导(P0.01),其中暴露7 d的颤蚓CAT酶活性总体低于暴露1 d的CAT酶活性。在0.025 mg/L TBBPA暴露时过氧化物酶(POD)活性被最大诱导(P0.01),分别为对照组的1.28和1.38倍。在0.25 mg/L TBBPA暴露时乙酰胆碱酯酶(AChE)活性被最大诱导(P0.01),分别为对照组的1.25和1.20倍。在1 mg/L TBBPA暴露的10 d内,SOD、CAT和AChE活性均出现先升高后下降的变化趋势,其活性分别在第3天和第5天达到最大值(P0.01)。POD活性的变化则分为降低、升高、再降低3个阶段,其活性在第3天到达峰值(P0.01)。综上,TBBPA对颤蚓表现为高毒,且SOD、CAT、POD和AChE活性变化可以反映出TBBPA对颤蚓的污染胁迫。     

3种PAEs对蚯蚓的毒性作用和组织酶活性影响的研究

以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为受试生物,通过滤纸接触法和自然土壤法研究邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl Phthalate,DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(Diethyl Phthalate,DEP)和邻苯二甲酸二正丁酯(Di-n-butyl Phthalate,DBP)的急性毒性效应.结果表明,DEP和DMP对赤子爱胜蚓毒性显著,滤纸接触法染毒48 h时,DMP和DEP的半数致死剂量(LD50)分别为129.603μg·cm-2和145.336μg·cm-2.自然土壤法染毒14 d时,DMP和DEP的LC50分别为1 560.120 mg·kg-1和1 516.186 mg·kg-1.DBP的LD50尚无确切数据.自然土壤法研究DMP、DEP与DBP对蚯蚓组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的影响.结果表明,SOD、CAT和AChE活性对DMP、DEP和DBP的毒性响应各不相同,其中,DMP、DEP和DBP的浓度对SOD、CAT和AChE活性呈显著性影响.SOD活性被DMP和DEP诱导增加.CAT的活性在DEP和DBP低浓度下诱导高浓度作用下抑制,而AChE活性在DEP和DBP低浓度下抑制高浓度下诱导.处理时间对SOD、AChE活性无显著性影响.