台风过境对养殖三疣梭子蟹抗氧化系统及Na+,K+-ATP酶活性的影响

为了研究台风过境对养殖三疣梭子蟹的影响,于2015年7月采集“灿鸿”台风经过象山前后12 h内象山三疣梭子蟹养殖场样品,检测台风前后三疣梭子蟹中T-SOD、CAT、ACP、Na⁺,K⁺-ATP酶活性以及MDA、GSH含量的变化。结果显示:台风过后鳃中T-SOD酶活性升高极其显著(p<0.01);CAT酶活性显著升高(p<0.05);MDA和GSH含量则呈现增加趋势,但差异不显著(p>0.05)。肝胰腺中T-SOD酶活性呈现降低趋势,但差异不显著(p>0.05);CAT酶活性呈现升高趋势,差异不显著(p>0.05);MDA含量显著增加(p<0.05);GSH含量增加极其显著(p<0.01)。心脏中T-SOD、CAT酶活性和GSH含量呈现增加趋势而MDA含量呈现降低趋势且差异均不显著(p>0.05)。心脏和鳃中ACP酶活性呈现上升趋势,肝胰腺中ACP酶活性降低,但差异都不显著(p>0.05)。Na⁺,K⁺-ATP酶活性在鳃中极显著下降(p<0.01),在肝胰腺中酶活性极显著上升(p<0.01),在心脏中酶活性显著上升(p<0.05)。结果表明台风会造成三疣梭子蟹短期内应激反应,如若不尽快采取措施,后期会对三疣梭子蟹造成较大的损伤。     

菲律宾蛤仔(Venerupis philippinarum)对重金属Hg~(2+)的富集及相关生物标记物的识别

以我国近海重要经济贝类菲律宾蛤仔(Venerupis philippinarum)为对象,探讨了不同加标浓度Hg2+(2.5、5、7.5、10μg/L)胁迫下菲律宾蛤仔鳃组织的富集效应,测定了鳃和血细胞两个组织中过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx),细胞色素P450(CYP414A1),硫氧还蛋白(Trx)、金属硫蛋白(MT)、热休克蛋白(HSP70)以及溶菌酶(Lysozyme)8个基因的剂量和时序表达变化,筛选了指示汞污染的生物标记物。研究结果表明:蛤仔鳃组织对汞富集随时间延长和Hg2+浓度增加均呈现逐渐上升趋势,在10μg/L Hg2+剂量暴露48 h时达到(0.308±0.037)μg/g的最高富集量,为对照组的21倍(P0.01)。基因表达分析结果显示,鳃CYP414A1和GPx基因分别在24 h和48 h的2.5μg/L暴露组表达显著上调。鳃Lysozyme在24 h的7.5μg/L处理组中表达显著上调,鳃HSP70基因在48 h的7.5μg/L处理组中呈现显著下调趋势(P0.01)。鳃和血细胞中HSP70基因表达量在10μg/L处理组中均极显著高于对照组和其它处理组(P0.01)。鳃CYP414A1和GPx基因、鳃Lysozyme和鳃HSP70、鳃和血细胞HSP70的表达结果可分别作为指示不同浓度汞污染的生物标记物,其它基因的表达结果不符合生物标记物的筛选原则。研究结果表明组合型生物标记物可较有效地反映海洋环境汞污染状况,为利用生物标记物进行重金属Hg污染早期监测方法体系的建立提供了基础的研究资料。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)CYP2基因的cDNA克隆及表达分析

通过RT-PCR及Smart?TM Race技术,首次克隆了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)CYP2基因cDNA全长序列。该基因cDNA全长1662bp,编码一个由492个氨基酸组成的多肽,预测理论等电点为6.348,分子量大小为56.68kD。氨基酸序列中含有CYP基因家族所特有的K螺旋保守序列(ExxR)和血红素结合区(FxxGxxxCxG)。经氨基酸序列比对及系统进化树分析发现,与岸蟹(Carcinus maenas)的同源性最高,达到75%。实时荧光定量PCR结果表明,CYP2基因在肝胰腺、鳃、肌肉、血淋巴、心脏和眼柄中均有分布,在肝胰腺中表达量最高。肌肉注射磺胺嘧啶后,三疣梭子蟹高、中、低三剂量组CYP2基因表达较对照组都有上调,并具有时间差异性,低剂量组表达量逐渐降低,趋于对照组,中剂量组和高剂量组表达量先升高后降低,6h后同一时间点,均是高剂量组表达最高,低剂量组最低。表明磺胺嘧啶可诱导三疣梭子蟹CYP2基因,CYP2基因可能参与三疣梭子蟹的药物代谢反应。     

恩诺沙星在人工感染溶藻弧菌的三疣梭子蟹体内的代谢动力学

应用反相高效液相色谱法,研究了人工感染溶藻弧菌的三疣梭子蟹口灌恩诺沙星（给药剂量为10 mg/kg）后,其血淋巴、肌肉、肝胰腺等组织的药代动力学规律.结果表明,恩诺沙星在感染溶藻弧菌的三疣梭子蟹体内3种组织中的药物时量曲线关系均符合一级吸收二室模型.恩诺沙星在血淋巴、肌肉和肝胰腺中的主要药代动力学参数：给药后出现最高血药质量浓度的时间（Tp）为3.200、4.120、0.233 h,给药后的最高血药质量浓度（Cmax）为0.710、1.009、3.474μg/cm3,药时曲线下总面积（AUC）为22.710、39.632、146.727μg/（cm3.h）,表观分布容积（Vd）为11.231、7.514、2.813 dm3/kg,消除半衰期（t1/2β）为102.124、57.661、66.390 h.恩诺沙星在感染三疣梭子蟹体内吸收迅速,分布广泛,组织穿透力极强.代谢物环丙沙星在血淋巴、肌肉、肝胰腺3种组织中的含量均处于较低水平.感染三疣梭子蟹口灌恩诺沙星合理的休药期应不少于18 d.     

氟苯尼考在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)疾病模型内的代谢动力学

为了解健康和疾病条件下药物在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)体内的代谢差异,在构建三疣梭子蟹溶藻弧菌疾病模型的基础上,按25mg/kg剂量分别给健康和患病三疣梭子蟹单次口灌氟苯尼考后,采用高效液相色谱法测定了其肝胰腺、肌肉和血浆中的药物浓度,药时数据应用3P97药代动力学软件拟合。结果显示:氟苯尼考在健康和患病条件下三疣梭子蟹相同组织中的药时曲线形态相似,三种组织的药时数据均符合带时滞的一级吸收二室开放模型;肝胰腺吸收药物最快,肌肉次之,血浆最慢;与健康组相比,患病蟹肝胰腺、肌肉、血浆三种组织对氟苯尼考的吸收和消除速度明显减慢,达峰时间推迟,半衰期延长,清除率减低,最高药物浓度下降,表观分布容积和药时曲线下总面积变大。说明疾病使氟苯尼考在三疣梭子蟹体内的吸收、分布、代谢和消除均发生了显著变化,建议患病三疣梭子蟹口服氟苯尼考的休药期至少10d。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)的保活参数优化及其代谢响应

为延长三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)在捕捞后的存活时间,在优化保活温度和充氧量的基础上,再采用基于核磁共振(NMR)的代谢组学技术,比较分析了三疣梭子蟹前鳃代谢谱在充氧和不充氧保活过程中的变化。结果发现, 12 ℃下的三疣梭子蟹存活率最高, 80%的三疣梭子蟹能存活3.5 d。加大充氧量能提高三疣梭子蟹的存活率, 3.6 L氧气可满足一只三疣梭子蟹成蟹存活到3 d以上。因此,保活三疣梭子蟹的适宜温度和充氧量分别是12 ℃和3.6 L。不充氧保活会导致三疣梭子蟹前鳃中乳酸、丙氨酸和葡萄糖等代谢物的快速积累,但充氧保活可抑制这些代谢物的变化,表明氧气通过缓解三疣梭子蟹前鳃的缺氧和渗透压失衡,从而有效延长三疣梭子蟹的存活时间。研究结果为三疣梭子蟹的保活运输提供可借鉴的方法和理论参考。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)胞内氯离子通道蛋白基因克隆及其表达分析

本研究克隆了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)胞内氯离子通道蛋白基因,命名为Pt CLIC。该基因c DNA全长2000bp,5’和3’非编码区(UTR)长分别为76bp和1162bp,开放阅读框长762bp,推测编码253个氨基酸,预测分子量为29.2k Da,理论等电点为5.93。生物信息学分析表明,Pt CLIC基因中未发现跨膜结构域,属于不稳定蛋白;同源性分析表明,Pt CLIC基因编码的氨基酸序列与蚤状溞(Daphnia pulex)CLIC基因的同源性高达83%;系统进化分析表明,三疣梭子蟹与拟穴青蟹首先聚为一支;实时荧光定量RT-PCR分析表明,Pt CLIC基因在选取的所有组织中均有表达,在肝胰腺中的相对表达量最高,且显著高于其它组织(P0.05)。低盐度胁迫显著改变了Pt CLIC基因在三疣梭子蟹鳃和肝胰腺中的表达模式,整体呈先上调后下调的趋势,并发现该基因在低盐耐受和低盐敏感家系中的表达规律差异显著。研究结果表明Pt CLIC基因在三疣梭子蟹渗透压调节中发挥重要作用,可辅助三疣梭子蟹耐低盐品系的选育。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)半乳糖凝集素PtGAL的基因克隆与原核重组表达

半乳糖凝集素(Galectin)是动物凝集素家族的一员,在脊椎动物和无脊椎动物中都参与了重要的免疫防御反应,是一种重要的免疫因子。通过RT-PCR和RACE技术克隆获得了三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)半乳糖凝集素基因全长,并命名为PtGal。该基因全长875bp,开放阅读框为669bp,编码222个氨基酸,包含一个糖识别结构域CRD(位于16—142位氨基酸),预测蛋白的分子量(Mw)为23529.4Da,理论等电点(p I)为5.21。同源性比对结果显示,PtGal编码的氨基酸序列与中华绒螯蟹、南美白对虾、日本囊对虾galectin的同源性分别为77%、66%、58%。实时荧光定量PCR(qRT-RCR)结果表明,PtGal在三疣梭子蟹肝胰腺、肌肉、肠、胃、鳃、心脏、性腺中都有表达,其中在性腺中的表达量最高,在肝胰腺中的表达量最低,但人工感染溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)后,肝胰腺的表达呈先升高后降低的趋势。利用原核表达系统对三疣梭子蟹PtGal进行了重组表达,并通过纯化复性获得了重组目的蛋白rPtGal,ELISA检测rPtGal与不同细菌及真菌的结合活性,结果表明,该重组蛋白与革兰氏阳性菌、阴性菌和真菌均有较强的结合。本研究为进一步深入研究三疣梭子蟹半乳糖凝集素的功能奠定了基础。     

三疣梭子蟹CYP4C基因的cDNA克隆及表达分析

采用RT-PCR及Smart-TM Race技术,首次获得三疣梭子蟹CYP4C基因cDNA全长序列。该基因全长1888bp,编码一个由514个氨基酸组成的多肽,预测分子量大小为59.54kDa,理论等电点为8.08。氨基酸序列中含有CYP基因家族特有的K螺旋保守序列（ExxR）和血红素结合区（FxxGxxxCxG）。同源性及系统进化分析表明,三疣梭子蟹CYP4C基因与岸蟹、凡纳滨对虾、日本沼虾、中国对虾、沟虾、红螯螯虾的同源性分别为88%、72%、66%、59%、60%、59%。荧光定量RT-PCR结果表明,CYP4C在肝胰腺、肌肉、眼柄、鳃和心脏中均有分布,在肝胰腺中表达量最高。高盐（45）胁迫后,三疣梭子蟹CYP4C的表达量显著高于对照组,随着胁迫时间的延长出现逐渐降低的趋势,在胁迫48h后表达量达到对照组水平;低盐（11）胁迫条件下,CYP4C的表达水平随着胁迫时间的延长呈现逐渐下降的趋势,且从胁迫6h开始显著低于对照组。研究推测,CYP4C基因参与三疣梭子蟹盐度适应调节,是蜕皮机制的调控因子之一。     

三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)CYP4C基因的cDNA克隆及表达分析

采用RT-PCR及Smart-TM Race技术,首次获得三疣梭子蟹CYP4C基因cDNA全长序列。该基因全长1888bp,编码一个由514个氨基酸组成的多肽,预测分子量大小为59.54kDa,理论等电点为8.08。氨基酸序列中含有CYP基因家族特有的K螺旋保守序列(ExxR)和血红素结合区(FxxGxxxCxG)。同源性及系统进化分析表明,三疣梭子蟹CYP4C基因与岸蟹、凡纳滨对虾、日本沼虾、中国对虾、沟虾、红螯螯虾的同源性分别为88%、72%、66%、59%、60%、59%。荧光定量RT-PCR结果表明,CYP4C在肝胰腺、肌肉、眼柄、鳃和心脏中均有分布,在肝胰腺中表达量最高。高盐(45)胁迫后,三疣梭子蟹CYP4C的表达量显著高于对照组,随着胁迫时间的延长出现逐渐降低的趋势,在胁迫48h后表达量达到对照组水平;低盐(11)胁迫条件下,CYP4C的表达水平随着胁迫时间的延长呈现逐渐下降的趋势,且从胁迫6h开始显著低于对照组。研究推测,CYP4C基因参与三疣梭子蟹盐度适应调节,是蜕皮机制的调控因子之一。     

重金属Cd2+、Cu2+对文蛤的急性毒性

用静态急性毒性试验的方法,研究24h、48h和96h内重金属离子Cd2+、Cr+对文蛤的毒性影响.结果表明:Cd2+对文蛤的24h、48h、96h LC50和安全浓度分别为197.35mg/L、40.47mg/L、13.18mg/L和0.13mg/L;Cu2+的24h、48h、96h LC50和安全浓度分别为1.66m...     

Cu2+对青蛤的胁迫效应

为研究青蛤(Cyclina sinensis)对重金属Cu~(2+)的蓄积作用及免疫机能的影响,开展了Cu~(2+)对青蛤的急性毒性实验,观察青蛤在96 h Cu~(2+)半致死浓度和安全浓度胁迫下,不同组织的蓄积趋势,及血淋巴液中SOD、CAT和ACP活性的变化。结果显示:Cu~(2+)的半致死浓度为0.807 mg/L,安全浓度为0.00807 mg/L。鳃和内脏团组织中蓄积的Cu~(2+)浓度与处理时间呈正相关;在半致死和安全浓度胁迫下,鳃组织中Cu~(2+)蓄积速度均快于内脏团;在半致死浓度胁迫下血淋巴液中SOD、CAT和ACP活性呈现先诱导再抑制的趋势,安全浓度下无明显变化,但均高于对照组水平。     

Cd~(2+)对青蛤(Cyclina sinensis)的毒性及蓄积过程研究

利用水生动物急性毒性实验方法,在6个浓度下Cd2+对青蛤的急性毒性进行测定,经回归分析后,得到Cd2+对青蛤96h半致死浓度为20.09mg/L,安全浓度为0.201mg/L。分别对半致死浓度和安全浓度下Cd2+在青蛤体内不同组织的蓄积情况进行了分析。结果表明,在半致死浓度条件下,168h青蛤各组织Cd2+的含量依次为肌肉内脏团鳃;而在安全浓度下,其结果为内脏团鳃肌肉,内脏团对于Cd2+富集能力远高于肌肉。讨论了青蛤的养殖环境及产品检验等问题。     

干露胁迫对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)HSP70和ferritin基因表达的影响

采用常规急性实验方法,研究了不同干露胁迫条件对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)成活率的影响。结果表明,保持虾体湿润并用冰块降温的P组干露胁迫12h后成活率为75%,显著高于其它各实验组(P<0.05)。采用实时荧光定量PCR方法研究了不同干露胁迫条件对脊尾白虾血细胞和肝胰腺组织中热休克蛋白70(HSP70)和ferritin基因表达的影响。干露胁迫能诱导脊尾白虾血细胞、肝胰腺HSP70基因的表达上调,肝胰腺中的高表达时间相对血细胞中出现的较早;干露胁迫能诱导湿润低温P组脊尾白虾血细胞和肝胰腺ferritin基因的表达上调,并显著高于对照组(P<0.05),而且各组织ferritin基因表达的上调时间具有差异性,血细胞最先上调。其余实验组脊尾白虾各组织ferritin基因表达均下调,并显著低于对照组(P<0.05)。上述结果表明,在脊尾白虾受干露胁迫的耐受范围内,HSP70和ferritin基因发挥抗氧化功能。     

重金属离子(Cu~(2 )、Pb~(2 )、Hg~(2 )、Cd~(2 ))对日本鳃丝和肝胰脏显微结构的影响

在实验生态条件下研究了重金属离子(Cu2 、Pb2 、Hg2 、Cd2 )对日本鳃丝和肝胰脏显微结构(15d)的影响。观察结果表明:在2 mg/L Cu2 处理组,日本鳃叶不规则增厚,鳃腔相对扩大,其中血细胞明显增多;上皮层出现破坏:角质膜(CU)呈波状拱起,部分上皮细胞脱离角质膜形成大的空泡(VA);上皮细胞排列不规则,并与数目众多的血细胞充挤于血腔;肝胰脏中构成肝管的细胞发生严重崩解,只残留包被在外周的一层结缔组织的被膜。10mg/L Pb2 处理组鳃丝角质膜明显呈波状突起;肝管结构紊乱,开始出现大量空泡(VA)。0.1 mg/L Hg2 暴露下,鳃丝上皮层偶有溶解现象;肝胰脏肝细胞空泡化(VA)现象更为严重,细胞间界限不明显,肝细胞溶解,有些细胞核固缩;被膜中的结缔组织充血,出现血细胞浸润现象。1 mg/L Cd2 暴露下,鳃丝上皮层严重解体,只剩一层角质层,鳃腔相对扩大,部分区域有充血现象;肝胰脏出现细胞质溶解,细胞间界限不明显,血细胞浸润等现象。     

Effects of PCBs sorbed to algal paste and sediments on the stress protein response (HSP70 family) in the eastern oyster, Crassostrea virginica.

This study examined the stress protein response (HSP70 family) of reproductively inactive oysters fed 0.7 g algal paste containing 0, 0.35 and 3.5 micrograms polychlorinated biphenyls (PCBs) daily. A second set of treatment groups investigated the combined effect of PCBs and sediments (0.3 g sediments daily per oyster) on HSP70 response. After 8 weeks of PCB exposure, oyster tissues (mantle and gill) were sampled and analyzed for HSP70. Preliminary results did not show a significant effect in HSP70 response in oysters fed PCB sorbed to algal paste, albeit PCBs accumulated up to 1342 ng/g dry weight in the mantle, and up to 180 ng/g dry weight in gill tissues. However, the addition of sediments caused a significant increase in HSP70 levels of gills and mantle, although the mantle was less sensitive to the sediments.     

Cd2+和Cu2+对泥蚶的急性毒性和联合毒性试验

为了解重金属Cd2+和Cu2+对泥蚶的毒害程度和泥蚶对重金属Cd2+和Cu2+的解毒能力,用毒理学实验方法研究了Cd2+和Cu2+对泥蚶(Tegillarca granosa)的急性毒性和联合毒性效应。结果表明:Cd2+、Cu2+对泥蚶的96 h半致死质量浓度分别为6.189、0.460 mg/L;安全质量浓度分别为0.062、0.005 mg/L;相对毒性Cu2+Cd2+。在1︰1毒性单位的联合作用下,Cd2+和Cu2+对泥蚶96 h的半致死质量浓度分别为1.984、0.147 mg/L;安全质量浓度分别为0.020、0.001 mg/L。2种重金属离子的联合毒性大于任一重金属离子的毒性,联合毒性表现为协同作用。     

Response of hematological and biochemical parameters to heavy metal exposure: Implications in environmental monitoring

The use of selected hematological and biochemical parameters as indicators of metal exposure in aquatic organisms was evaluated. The hematological and biochemical parameters examined include glucose, hematocrit and aminotransferase levels in golden shiners exposed to cadmium. Cadmium exposure produced significant alterations in the levels of glucose, aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase; however, hematocrit was not altered by exposure to cadmium. In addition, the comparative activity of Na/K adenosine triphosphatase (ATPase) was evaluated in the fathead minnow, golden shiner and bluegill sunfish. Basal Na/K ATPase activity was lowest in golden shiner (1·01 μmol Pi/mg protein/h) and highest in bluegill sunfish (1·45 μmol Pi/mg protein/h). While a stimulation of Na/K ATPase activity was observed at an exposure concentration of 1 μg Cd/liter in the fathead minnow and bluegill sunfish, inhibition of enzymatic activity was observed at higher exposure concentrations (10 and 100 μg Cd/liter). Gill Na/K ATPase activity in golden shiner was not significantly influenced by cadmium exposure. The observed insensitivity of ATPase in shiner may, in part, be related to higher background and accumulated concentrations of cadmium in gill tissue.     

Heavy metal stress induced hyperglycemia in blue swimmer crab, Portunus pelagicus

The study was to find out the effect of cadmium and mercury on levels of hemolymph glucose, crustacean hyperglycemic hormone (CHH) and hepatopancreas glycogen in the blue swimmer crab Portunus pelagicus. The experiments were performed in both intact and eyestalk ablated crabs. Quantification of CHH was done by the indirect ELISA with the aid of primary anti-Carcinus maenas-CHH antibody. Higher glucose concentration was observed on exposure to 8×10^-6 of cadmium ((825.6±5.42) μg/mL) and 6×10^-6 of mercury ((90.5±6.25) μg/mL) after 48 h and 24 h respectively. Higher level of hemolymph glucose was observed in eyestalk intact crabs on exposure to cadmium and mercury than eyestalk ablated crabs. Decrease in the levels of CHH was observed in both eyestalk intact and ablated crabs on heavy metal exposure. Decline of the hepatopancreas glycogen level was also witnessed with the exposure to heavy metal, which validated its utilization in the production of glucose. Thus this study brings to light, the variations in hemolymph glucose, CHH and hepatopancreas glycogen on heavy metal stress. These carbohydrate metabolites can be used as biomarkers in assessing heavy metal contamination in water bodies.