维生素D_3对菲律宾蛤仔三种抗氧化酶活性的影响

维生素D_3对菲律宾蛤仔三种抗氧化酶活性的影响 维生素D_3对菲律宾蛤仔三种抗氧化酶活 性的影响 2010年第1期 (总第67期) 漳州师范学院(n然科学版) JournalofZhangzhouNormalUniversity(Nat.Sci.) No.I.2010年 GeneraINo.67 文章编号:1008—7826(2010)01.0l18—05 维生素D3对菲律宾蛤仔三种抗氧化酶活性的影响 何亮华,陈强,甘平旭,王寿昆,陈建业 (福建农林人学动物科学学院,福建福州350002) 摘要:以维生素D3不同浓度0IU/!,5000IU/L,10000IU/L15000IU/L,20000IU/L浸浴菲律宾蛤 仔96h,观测维生素D3对菲律宾蛤仔内脏团过氧化氢酶(CAT),超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化 物酶(GSH.Px)活性的影响.结果明,经维生素D3浸浴菲律宾蛤仔内脏团中的CAT,SOD活性随时间延长 均表现为先升高后降低趋势,比较同一时间段10000IU/L组CAT,SOD活性均高于其他浓度组(p<0.05);而 在试验过程中GSH.Px活性随时间延长有一直升高的趋势,但比较同一时间段15000IU/L组活性均高于其他浓 度组(p<0.O5).本研究表明利用维生素D微粒悬浮于水层中被蛤仔滤食,可一定程度提高菲律宾蛤仔抗氧化活 性,其剂量以10000IU/L到150001U/I范围内效果较好. 关键词:菲律宾蛤仔;维生素D;抗氧化酶;内脏团维生素积累 中图分类号:$963.73文献标识码:A EffectsofVitaminD3ontheActivitiyofThreeAntioxidantEnzymesin Ruditapesphilippinarum HELiang—hua,CHENQiang,GANPing—XB,WANGShou—kun,CHENJian—ye (CollegeofAnimalScience,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou,Fujian350002,China) Abstract:ThepresentstudyexaminedtheeffectsofvitaminD3onthreeantioxidantenzymesinvisceralmass ofR.philippinarum.ThethreeconcentrationsofvitaminD3were0(contro1),5000,10000,15000and20000 InternationalUnitsofvitaminD3perlitreofseawater(IU/L)inthe96一 hourexperimentalbathtreatment.The catalase(CAT),superoxidedismutase(SOD)andglutathioneperoxidase(GSH— Px)ofvisceralmasswereassayed respectively.TheresultsindicatedthattheactivityofCATandSODinvisceralmassofg.philippinarumincreased significantlyin48handdeclinedsignificantlywithfallingtendencyafter48h(J口 <O.05).Theactivityin10000(IU/L) groupwashigherthanothers(p<0.o5).TheactivityofGSH— Pxincreasedsignificantlyin96hwithrisingtendency~ Thestudyshowedthattheactivityofthethreeantioxidantenzymeswereincreasedwiththetreatmentofvitamin D3whichdosewasbetterfrom10000to15000(IU/L). Keywords:Ruditapesphilippinarum;vitaminD3;antioxidantenzymes;vitaminconcentrationofvisceral maSS 1引言 维生素D在促进动物钙,磷吸收,维持钙,磷代谢平衡等方面具有重要作刚…,其对 贝类贝壳的形成 起着不可或缺的作J}Jf21.此外维生素D还具有其他广泛的生物学效应,如参与机 体的免疫和基因表达,参 与协调机体抗氧化作川I3.41.在贝类营养研究方面,有关人一弋用饵料的研究已订报道15,61:而有关维生素D 营养的研究仅见于在单壳类如鲍上的一些报道l,在滤食性的双壳贝类国内外米见报道.菲律宾蛤仔 (Ruditapesphilippinarum)是福建省主要养殖的经济贝类,具有较高的营养价值,市场需求很人.但有 关蛤仔的营养研究起步较晚,由于菲律宾蛤仔的摄食方式为滤食性的特性I,至今未有营养需求的报道Il川. 收稿日期:2009.12.09 幕金项目:祸建省科技厅(2008N0098);祸建省发改委(12004]658)资助项同 作者简介:何亮华(1976一l'男,福建省.1:杭县人,讲帅,颂.I:.?为通讯作辑. 第1期何亮华,陈强,旭,.寿昆,陈建业:维生素D.对菲律宾蛤仃二三种抗氧化酶活性的影响119 因此,本文主要探讨维生素D3对菲律宾蛤仔体内过氧化氢酶(CAT),超氧化物歧化酶(SOD)不1l谷胱甘 肽过氧化物酶(GSH.Px)活性的影响,以期为蛤仔的营养需求研究积累. 2和 2.1试验动物及材料 试验州菲律宾蛤仔取自福建莆田太湖胜利垦区养殖海塘,置海水中取同实验室,川海水洗净,筛选 暂养于水族箱,正常投喂硅藻;5d后选择活力正常,健康的蛤仔『1]于试验.蛤仔湿露为(8.83+0.66)g/个, 壳长(35.46+1.47)mm.维生素D3粉,单位为5O万IU儋,购自厦门金达威维生素股份有限公司;实际检 测含量为5.180x10IU/g. 2.2试验 2.2.1维生素浸泡浓度 维生素D3粉用研钵进一步研细,0.250mm的筛网筛过后备用.维生素D3试验剂量 分别设置五个水平: 0IU/L,5000IU/L,10000IU/L,15000IU/L,20000IU/I,每个水平设三个重复组. 2.2.2试验设计, 将菲律宾蛤仔随机分组,试验组分别在控温水族箱中进行,水族箱火小为77x36x42cm,内置新鲜海 水30L.每个水平组和重复组均放置菲律宾蛤仔100粒,水温保持22+1?,海水比重为1.020. 维生素投放时同时开肩增氧机充气,使水族箱的维生素在海水中悬浮扩散均匀,以便让菲律宾蛤仔滤 食:试验过程中,每隔4h充气5min.试验48h后在充气的条件下,换海水50%,并同时补足相应的维生 素投放剂量. 2.2.3样品的采集和处理 本试验取样时问分别为:24h,48h,72h,96h;取样时从每个重复中随机取8个菲律宾蛤仔.撬开贝 壳取其内脏团置于冰浴离心管内,按1g内脏团2mL比例加入预冷的O.4%生理盐水,在冰水浴条件下用 内切式匀浆机绞碎,制成匀浆液于SIGMA2.16型台式高速冷冻离心机4000r.min4*0离心15min,取上 清粗酶液备. 2.3方法测定 2.3.1过氧化氢酶(CAT)活性测定 采川徐镜波等llII的方法进行测定.酶活力单位定义:每mg蛋白质每分钟分解lgmol底物过氧化氢定 义为一个酶活力单位(u). 2.3.2超氧化物歧化酶(SOD)活性测定 参考张宏等lJ引方法进行测定.酶活力单位定义:每mg蛋F1质每分钟抑制邻苯?酚臼氧化速率达50% 的酶量定义为一个酶活力单位(U). 2.3.3谷胱甘肽过氧化物酶(GSIt—Px)测定方法 参考徐晓琴方法Il引.酶活力单位定义:每mg蛋向质每分钟扣除非酶反应的作用, 使反应体系中GSH 浓度降低lpmol/L定义为一个酶活力单位(U). 2.3.4蛋白质含量测定 内脏团匀浆后,上清粗酶液采用lowry法测定其蛋白质含量…I. 2.3.5菲律宾蛤仔内脏团中维生素D积累量的测定. 试验在24h,48h时将每组取出部分菲律宾蛤仔,取其内脏团,J{j2.5%的预冷Nacl溶 液清洗后送至 福建省中心检验所进行维生索D含蜮检测. 2.4数据处理 实验所得数据采川SPSS13.0系统进行方差分析,当方差分析结果为p<0.05时, 然后进行Duncans多 l20漳州师范学院(自然科学版) 重比较. 3结果 3.1维生素D3对菲律宾蛤仔 CAT,SOD和GSH.Px活性的 影响 维生素D对菲律宾蛤仔 CAT的影响见图1.24h至96h 维生素D3各试验组均可一定范 围内提高蛤仔内脏团中CAT的 活性;到72h后各试验组普遍出 现CAT活性下降现象,各试验 组的CAT活性值仍显着高于对 照组(J口<0.05).不同浓度试验 组中维生素D,各对蛤仔内脏团 中CAT活性的影响,随不同时 间段均出现先升高后降低趋势. 图1还表明比较同一时间段不 同剂量组的维生素D310000 IU/L浓度组CAT活性均达到最 高(p<O.05),而20000IU/L浓 度组较其他试验组低. 维生素D3对菲律宾蛤仔 SOD的影响见图2.24h至48h 维生素D各试验组均可显着提 高蛤仔内脏团中SOD的活性 (<O.05);72h开始,各试验组 普遍出现SOD活性下降现象; 72h高浓度20000IU/L浓度组 SOD活性与对照组无显着差 别;到96h20000IU/L浓度组 SOD的活性显着低于对照组 (<O.05)出现抑制现象.比 较同一时间段不同剂量组的 SOD活性10000IU/L浓度组 在不同时间段SOD活性均达 到最高. 维生素D3对菲律宾蛤仔 GSH—Px的影响见图3.24h至 96h维生素D3各试验组均可 显着提高蛤仔内脏团中 60 50 CAT4O 活性30 20 (U/g)lo 0 40 盛c,.. GSH.Px50 活4O (U/g)30 2O lO 0 第1期何亮华,陈强,甘平旭,王寿昆,陈建业: GSH.Px的活性(J口<O.o5),到 96h达到最高;随着时间延70000 长,各试验组GSH.Px的活性内脏团中60000 出现升高趋势.比较同一时维生素50000 间段不同剂量组,15000IU/LD3积岽40000 浓度组GSH.Px的活性较其量30000 他浓度组高(<O.05).(IU/Kg)20000 3.2维生素D3不同浸泡浓度10000 对菲律宾蛤仔内脏团中维生0 维生素D对菲律宾蛤仔三种抗氧化酶活性的影响121 素积累量的影响05000o0o000o0... 维生素D3不同浸泡浓度图4维生素D对菲律宾蛤仔内脏团中维生素D积累量 的影响 .上^注:图中具不同字母标记的值表示差异显着<O.0S)对菲律宾蛤仔内脏团中 维生仃':团'?仲一… 素积累量的影响见图4.由图 4可知菲律宾蛤仔内脏团的维生素D3含量达到13492.3IU/Kg.在不同时间段,菲律 宾蛤仔内脏团中维生 素D3的含量均随着维生素D3浸浴浓度的提高,含量也不断提高,各组差异显着<O.O5);但在不同试验 浓度组中,24h的含量较48h含量高,各组差异显着<O.0S). 4讨论 菲律宾蛤仔的摄食方式是被动滤食的,只对食料颗粒的形状和大小有一定的选择作用,对食料的化学 组成基本上无选择性,主要以底栖性和浮游性不强而容易下沉的硅藻为食.Coutteaul5J研究了酵母和干藻 粉投喂菲律宾蛤仔幼虫和稚贝的效果,结果表明,干藻粉和酵母可以代替部分活饵料,被蛤仔摄食.以往 有关维生素对大型滤食性贝类的研究多采用斧足注射给药的方法ll5'l,但菲律宾蛤仔个体较小,斧足注射 给药困难.维生素D,为脂溶性维生素,难溶于水,本研究通过将维生素D3微粒化后,间隔充气搅水,让 维生素D分散于水体中,供蛤仔滤食.从图4可看出在一定浓度范围内,随着浸泡浓度的升高,蛤仔内脏 团中维生素D积累量升高:这表明维生素D3的微粒可以通过滤食的方法被蛤仔摄食进入体内并消化代谢. 维生素是动物生命活动所需要的重要的营养素,动物体营养元素的缺乏或过量都会改变动物体对疾病 的易感性和抵抗力,从而间接的影响着动物体的免疫力II.体内大部分的抗氧化酶都被认为是免疫系统 的一部分ll引.抗氧化酶能够保护细胞膜和细胞质成分免受自由基的损伤,同时清除自由基抵御氧化损伤: CAT,SOD和GSH—Px是机体最主要的L种抗氧化酶,CAT和SOD分别作用于H2o2和o:GSH—Px 可以帮助阻止氢过氧化物和有机过氧化物的形成,保护细胞免受氧化损伤. 本研究中24h至96h维生素D3各剂量的浸浴浓度均可一定范围内提高蛤仔内脏团中CAT的活性,与 对照组相比差异显着(p<O.05);在各时间段10000IU/L浓度组CAT和SOD的活性均保持最高.说明维 生素D310000IU/L浸浴对菲律宾蛤仔内脏团中CAT和SOD活性有较强的诱导能力,SOD在机体内发挥 了很好的抗氧化作用,从而维持了动物体自身自由基的产生和清除的动态平衡.SOD是细胞抗氧化系统抵 御由过氧化物自由基引起氧化损伤的第一道防线,维生素D3浸浴后首先出现SOD升高用于清除自由基: Mourente等?认为CAT和SOD作用机理相同,变化应保持一致性:本研究结果也表明这两种酶有平行 变化趋势.周岐存研究表明,适量的添加维生素D能够提高皱纹盘鲍软体部ALP的活力,但过量补充 维生素D皱纹盘鲍软体部ALP的活力降低.樊甄姣等lI5l认为注射不同剂量的Vc对栉孔扇贝体内SOD和 CAT等的活性有显着的刺激作用有效增强栉孔扇贝的免疫活性.付京花等I1研究表明维生素D过量显着降 低皱纹盘鲍内脏团SOD和CAT活力的同时显着升高GSH.Px活力.本研究与这些研究结果相似. GSH—Px可以帮助阻止氢过氧化物和有机过氧化物的形成,保护细胞免受氧化损伤,可以起到保护细 l22漳州师范学院(自然科学版)2010年 胞膜结构和功能完整的作川.维生素D315000IU/L浓度浸浴组在各时问段均表现出蛤仔内脏团中GSIt—Px 的活性达到最高;随着时间延长,各试验组GSH—Px的活性出现升高趋势,且与对照组相比差异显着 (p<O.05).表明维生素D315000IU/L浓度浸浴组可较好激活提高GSIt—Px的活性. 本研究表明~U72h后各试验组普遍出现cAT和soD活性有明显下降趋势.CAT汞ISOD在48h内出现升 高说明体内羟自由基或O含量升高,导致蛤仔体内氧化压力过火,需要较多的抗氧 化酶用于清除自由基, 同时开始出现GSH—Px激活升高用于清除自由基:随着维生素浸浴时间延长,自 由基逐渐清除,CAT和SOD 出现下降,活性氧自由基的累积,说明适攮的添加维生素D能有效减少自由基和过 氧化脂质的形成,对机 体起到重要的保护作用,有效提高了蛤仔体内的抗氧化能力. 本研究表明利川维生素D微粒悬浮于水层中被蛤仔滤食,可一定度提高菲律宾蛤 仔三种抗氧化酶 的活性,综合考虑其剂量以中等剂摄浸浴浓度即10000IU/L到15000IU/L范嗣内 效果较好. 参考文献: …1陈四清,李爱杰.维生素D对中国对虾生长影响的研究….海洋与湖 沼,1995,26(I):42-46. I2lZhangWeibing,KangsenMai.EffectsofvitaminAandDonshellbiomineralizationinabaloneHaliotisdiscushannai lnolJI.J.shellfishResearch.,2004,23(4):1065.1071. 13lWisemanH.VitaminDisamembraneantioxidant.Abilitytoinhibitiron— dependentlipidperoxidationinliposomes comparedtocholesterol,ergosterolandtamoxifenandrelevancetoanticanceraction[JI.FEBSLett.,1993,326:285-288. 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