氨和空气暴露对大鳞副泥鳅组织中谷氨酰胺含量的影响-中国水产科学.PDF

中国水产科学 2017 年9 月, 24(5): 11151122 Journal of Fishery Sciences of China 研究论文 DOI: 10.3724/SP.J.1118.2017.16268 氨和空气暴露对大鳞副泥鳅组织中谷氨酰胺含量的影响 1 2 2 2 2 张云龙, 张海龙, 王凌宇, 顾贝易 , 樊启学 1. 安徽农业大学 动物科技学院, 安徽 合肥 230036; 2. 华中农业大学 水产学院, 农业部淡水生物繁育重点实验室, 湖北 武汉 430070 摘要: 为研究氨对大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)(体重 18~25 g)生理指标的影响, 将其暴露于 30 mmol/L NH4Cl 溶液和空气中0 h, 6 h, 12 h, 24 h, 48 h, 72 h, 以研究体外和体内氨对其体组织中谷氨酰胺含量、谷氨酰胺合 成酶和谷氨酸脱氢酶活性的影响。研究发现, 氨和空气暴露下, 随着暴露时间的延长, 大鳞副泥鳅肝脏和肌肉组织 中谷氨酰胺含量有明显累积的趋势, 脑、肝脏和肠道组织中谷氨酰胺合成酶活性均显著上升。氨和空气暴露显著 影响大鳞副泥鳅脑和肠道组织中谷氨酸脱氢酶活性, 但对肝脏组织中谷氨酸脱氢酶活性并没有显著性影响。结果 表明, 大鳞副泥鳅可通过体组织中累积谷氨酰胺来应对体外或体内氨浓度的上升, 氨暴露和空气暴露可刺激体内 谷氨酰胺的合成, 将氨转化为无毒性的谷氨酰胺。肠道中谷氨酸脱氢酶活性显著上升, 可能在鱼类应对氨氮毒性中, 肠道谷氨酸脱氢酶比谷氨酰胺合成酶有更重要的作用。而大鳞副泥鳅肝脏组织中谷氨酸脱氢酶活性并不受氨和空 气暴露的影响, 这可能是由于肝脏组织中转氨酶催化生成了足量的谷氨酸。 关键词: 大鳞副泥鳅; 谷氨酰胺; 氨暴露; 空气暴露 中图分类号: S917 文献标志码: A 文章编号: 10058737(2017)05111508 氨由动物机体代谢氨基酸生产, 而且具有较 氨氮中其脑组织谷氨酰胺含量普遍上升[4, 7‒10], [7, 9] 强的毒性, 因此动物体内的氨必须被排出体外或 并伴随着谷氨酸含量的下降 。因此, 在一些鱼 者降解为其他低毒性的物质[1−2] 。大多数硬骨鱼类 类中, 氨会被过量激活的 N - 甲基-D - 天门冬氨 在水体中都是排氨的, 而且氮代谢废物也多以氨 酸型谷氨酸(N -methyl-D -aspartate-type glutamate, 的形式排泄, 但是当鱼类处于高氨、碱性水体或 NMDA)受体中和一部分[11] 。谷氨酰胺在鱼类大脑 者空气暴露条件下, 氨排泄会受到很大程度的抑 降解氨氮毒性中起到了重要的作用, 如海湾豹蟾 制。在这种情况下, 鱼类必须发展出合适的耐氨 鱼(Opsanus beta) 、尖齿胡鲶(Clarias gariepinus) 、 策略。对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)后期仔鱼的研 虹鳟及黄鳝(Monopterus albus)等[5, 9−10, 12−13], 会 究发现, 其最主要的氨解毒策略为通过谷氨酰胺 以合成无毒的谷氨酰胺的方式从脑组织中将氨释 合成酶(glutamine synthetase, GS)将氨和谷氨酸合 放到血液中, 最后进入肝脏。谷氨酸脱氢酶 成谷氨酰胺[3] 。GS 一般在脑组织中的活性较其他 (glutamate dehydrogenase, GDH)是氨基酸代谢