隨著工農業的發展，包括鐵在內的重金屬污染物通過多種途徑釋放進入水體。高濃度的鐵離子對魚類有毒害作用，影響其生長、擾亂正常生命活動、破壞氧化抗氧化平衡、降低免疫力，嚴重時甚至引起魚類的死亡。水體中按1∶1比例添加硫酸亞鐵和氯化亞鐵(總鐵濃度為5 mg/L)會導致鮭魚(Oncorhynchus keta)血液紅細胞數和血糖含量升高，并使紅細胞比容積和血清中兒茶酚胺的含量降低[1];陳玉明等[2]研究發現60 mol/L的Fe2+溶液明顯影響泥鰍的精子活力。

　　摘要：以泥鰍(Misgurnus anguillicaudatus)為材料，比較了腦、腸、肝臟和胰臟的乙酰膽堿酯酶(Acetylcholin esterase，AChE)活性，然后采用體內染毒的方法，研究Fe3+對腦組織AChE活性的影響。結果表明，1%組織勻漿液中，腦、腸、肝臟、胰臟組織中AChE活性分別是1.42、0.35、0.06、0.15 U/mg;14 d后，與對照組相比，在60 mg/L Fe3+溶液中，泥鰍腦組織中AChE活性顯著降低(P<0.05)，表明Fe3+對泥鰍具有神經毒性。

　　關鍵詞：化工工程師論文,Fe3+,泥鰍(Misgurnus anguillicaudatus),乙酰膽堿酯酶(Acetylcholinesterase，AChE)活性,神經毒性

　　Effects of Fe3+ on the AChE Activity of Loach Brain

　　LI Hui，FU Chong-luo，ZHANG Liang

　　(College of Life Sciences，Liaocheng University，Liaocheng252059，Shandong，China)

　　Abstract： The activity of acetylcholinesterase(AChE)of brain，intestine，liver and pancreas in loach(Misgurnus anguillicaudatus)was compared. Effects of Fe3+ on AChE of loach brain was studied in vivo. The results showed that the activity of AChE of brain，intestine，liver and pancreas was 1.42、0.35、0.06、0.15 U/mg，respectively. Compared with control，AchE activity in the brain was significantly decreased(P<0.05) after 14 days under 60 mg/L Fe3+. It is indicated that Fe3+ might have a neural toxicity on loach.

　　Key words： Fe3+; loach(Misgurnus anguillicaudatus); acetylcholinesterase(AChE) activity; neural toxicity

　　乙酰膽堿酯酶是一個經典的毒理指標，常用于評價水體中有機磷農藥的毒性。20世紀50年代末，Weiss[3]提出用魚腦組織中或無脊椎動物的AChE活力受抑制程度來檢測水環境中極低濃度的有機磷殺蟲劑。目前，國內外在這方面展開了大量的研究[4-6]，但以AChE指示重金屬離子污染的研究報道較少。本研究以泥鰍(Misgurnus anguillicaudatus)為材料，對不同組織中的AChE活性及Fe3+對泥鰍腦組織中AChE活性的影響進行了研究，為進一步了解Fe3+對淡水魚的神經毒性作用提供理論依據。

　　1材料與方法

　　1.1試驗材料

　　試驗用泥鰍購自于聊城市交運大市場，運回實驗室后，先在10 mg/L的KMnO4溶液中浸泡10 min殺菌消毒，在玻璃缸(60 cm×35 cm×35 cm)內飼養兩周后用于試驗。試驗用水為曝氣3 d以上的自來水，連續充氣，每天換約1/5體積的水。

　　1.2試驗試劑

　　試驗用FeCl3等化學試劑均為分析純，購自于南京南奧科技有限公司;AChE測定試劑盒、考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒，購自南京建成生物工程研究所。試驗前先配制6 g/L含Fe3+的母液，4 ℃下保存備用。

　　1.3試驗分組

　　配制終濃度分別為0.03、6.00和60.00 mg/L的Fe3+溶液，每1個濃度梯度為1個處理，每組飼養泥鰍18尾，飼養14 d進行檢測。另設不含Fe3+溶液為對照。

　　1.4腦組織勻漿液的制備

　　每組取5尾泥鰍，用剪刀將魚頭背面剪開，剝開頭頂骨，用鑷子取出腦組織，放入表面皿中稱重;用預冷的含1% Triton X-100的磷酸鹽緩沖液(pH 8.0，100 mmol/L)冰浴條件下勻漿，勻漿比(m/V)為1∶9，制成10%的腦勻漿液;在4 ℃、4 000 r/min離心15 min，取上清液，即酶提取液，按1∶9(V/V)稀釋成1%腦組織勻漿液，在4 ℃下保存備用。

　　1.5AChE活性的測定

　　AChE活性的測定按試劑盒說明書進行操作，3次重復。

　　1.6統計分析

　　所得數據以“平均值±標準差”表示，用Excel和SPSS 13.0統計軟件進行分析，采用t檢驗進行差異顯著性檢驗，P<0.05表示顯著差異。 　　2 結果與分析

　　2.1泥鰍不同組織中AChE的活性

　　1%組織勻漿液中，腦、腸、肝臟、胰臟組織中的AChE活性分別是1.42、0.35、0.06、0.15 U/mg。由圖1可知，4種組織中AChE的活性大小順序為腦、腸、胰臟、肝臟。

　　2.2不同Fe3+濃度對泥鰍腦組織中AChE活性的影響

　　分別將泥鰍暴露在含0.03、6.00和60.00 mg/L的Fe3+濃度中14 d后測得1%腦組織勻漿液的AChE活性分別是1.47、1.48和0.84 U/mg，對照組AChE活性為1.42 U/mg。由圖2可知，僅在含Fe3+高濃度組(60 mg/L)，同對照組相比，AChE活性有顯著降低(P<0.05)。

　　3小結與討論

　　AChE是一種由蛋白質分子構成的生物催化劑，主要功能是將神經系統突觸部位傳導神經興奮的化學物質乙酰膽堿迅速水解為乙酸和膽堿，以維持神經系統的正常生理功能，其在魚類體內的分布與組織神經活動的強弱有關。在大鼠中，肝臟與腦組織中的AChE活性分別為1.1和1.0 μmol/mL，兩者差別不大[7];本研究中發現在泥鰍腦、腸、肝臟和胰臟等組織中都有AChE存在，但其活性有較大差異，腦組織中AChE活性遠高于其他組織，這種差異可能與AChE的不同來源有關。

　　研究表明，有機磷農藥和重金屬等污染物對AChE活性具有抑制作用[8-10]。 Lionetto等[11]發現工業區和港區紫貽貝(Mytilus galloprovincialis)和紅山羊魚(Mullus barbatus)體內AChE活性減少，以此推測除殺蟲劑外，水中重金屬具有抑制AChE活性的作用。賈秀英等[12]研究了Cd2+、Cr6+單一及復合污染對鯽魚腦組織AChE活性的影響，發現隨著重金屬脅迫濃度的增加以及染毒時間的延長，鯽魚腦組織AChE活性下降;相似抑制現象也出現在對白氏文昌魚中，鎘和鋅對AChE活性的抑制率分別達65%和79%[13]。在本研究中，60 mg/L的Fe3+明顯抑制了泥鰍腦組織中AChE的活性，可見重金屬對淡水魚的神經毒性并不是孤立事件，其相關研究需廣泛開展。

　　AChE 的活性中心由酯解部位、陰離子部位和疏水性區域3個主要部分成，其中酯解部位含有絲氨酸和組氨酸[14]。關于重金屬對AChE抑制機理，一般認為重金屬暴露引起有機體AChE活性降低的原因一方面可能是重金屬共價結合乙酰膽堿酯酶活性位點的絲氨酸，導致酶的活性喪失;另一方面可能是由于酶中大量巰基與重金屬結合引起空間構象變化，從而間接引起酶活性降低[15]。盡管這些假說能夠解釋重金屬對AChE活性的抑制現象，但需要更多的直接證據來支持這些假說。

　　參考文獻：

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　　[2] 陳玉明，陳杰，王曰文，等. Fe2+對雄性泥鰍生殖毒性的研究[J]. 湖北農業科學，2011，50(7)：1444-1447.

　　[3] WEISS C M. The determination of cholinesterase in the brain tissue of three species of fresh water fish and its inactivation in vivo[J].Ecology，1958，39(2)：194-199.

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　　[8] 劉曉宇，郝強，吳謀成，等. 鯽魚腦乙酰膽堿酯酶(AChE)的活性測定及對有機磷農藥的敏感性研究[J]. 食品科學，2006，27(12)：71-74.