基于1H NMR代謝組學(xué)方法研究敵敵畏對金魚的毒性及作用機(jī)制.pdf

1、自人類在全世界范圍內(nèi)大量使用農(nóng)藥以來，每年會有大量的農(nóng)藥進(jìn)入到周圍環(huán)境中，并最終會通過多種不同的途徑進(jìn)入到水體環(huán)境中，嚴(yán)重影響水生生物的健康，破壞水環(huán)境中的生態(tài)系統(tǒng)平衡。生活在水環(huán)境中的魚類數(shù)量非常龐大，它們不僅可以為人類提供優(yōu)質(zhì)的營養(yǎng)來源，同時也對水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)平衡起著重要的作用。由于魚類的健康狀況對所生長的水環(huán)境的質(zhì)量好壞非常敏感，因此對水體環(huán)境中農(nóng)藥污染物進(jìn)行安全性評價顯得尤為重要。敵敵畏是一種光譜性、高毒性的有機(jī)磷農(nóng)藥，

2、在水環(huán)境污染物檢測中較為常見，對魚類有一定的毒性作用。
　　在這項研究中，我們通過1H NMR代謝組學(xué)的方法對金魚(Carassius auratus)內(nèi)源性小分子代謝物進(jìn)行定性與定量分析，結(jié)合組織病理學(xué)、生化指標(biāo)測試及免疫組織化學(xué)等傳統(tǒng)生物學(xué)研究手段研究敵敵畏對金魚的毒性作用及探索其潛在的致毒機(jī)理。通過預(yù)實驗篩選出高、中、低劑量組(5.18、2.59、1.73 mg/L)和一個對照組(0 mg/L)進(jìn)行為期10天的水體染毒實驗。

3、染毒實驗結(jié)束后，處死金魚并取鰓、腦、肝、腎組織和血液進(jìn)行測試分析。鰓、腦、肝、腎的組織病理學(xué)分析發(fā)現(xiàn):敵敵畏對金魚的腦組織沒有造成損傷，但是對鰓、肝、腎組織造成了嚴(yán)重的損傷;而在抗-GFAP免疫組織化學(xué)分析中，金魚腦組織中膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)呈陽性反應(yīng)，顯示大腦神經(jīng)系統(tǒng)中星形細(xì)胞被活化;同時，生化指標(biāo)測試顯示:在敵敵畏劑量組中谷胱甘肽還原酶(GR)的活性在腦組織中降低而在肝組織中升高，谷氨酰胺合成酶(GS)的活性在腦和肝組織中均

4、升高，谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)的活性則只在肝組織中升高，血液尿素氮(BUN)含量也出現(xiàn)升高的現(xiàn)象;最后，NMR核磁數(shù)據(jù)的正交信號矯正-偏最小二乘法分析(OSC-PLS-DA)結(jié)果顯示:敵敵畏造成金魚腦、肝、腎組織中的內(nèi)源性代謝物出現(xiàn)劑量依賴性變化，包括:大腦中的谷氨酸、天冬氨酸、乙酰膽堿、γ-氨基丁酸、谷胱甘肽、AMP和乳酸;肝臟中的谷胱甘肽、葡萄糖、組胺;以及腎臟中的BCAAs、AMP、天冬氨酸、谷氨酸、核黃素。通過這些代謝物變化構(gòu)建