魚類CYP450酶與有機磷殺蟲劑相互作用研究.pdf

1、細胞色素P450是一類能與CO結(jié)合,在450nm附近有最大吸收峰的血紅素蛋白。它廣泛分布于動物、植物和微生物體內(nèi),它不僅能夠催化一些具有重要生理功能的內(nèi)源性物質(zhì)如激素、脂肪酸、萜類化合物等的生物合成代謝,而且參與許多外源性物質(zhì),如除草劑、殺蟲劑、藥物、環(huán)境污染物等的生物氧化。CYP450酶系作用的藥物生物轉(zhuǎn)化是藥物代謝的重要環(huán)節(jié),同時許多藥物又對CYP450酶系活性有抑制或誘導作用。本研究擬以3種有機磷殺蟲劑對硫磷,馬拉硫磷和毒死蜱作為

2、供試藥劑,以4種淡水魚斑馬魚、劍尾魚、麥穗魚及太陽魚作為供試魚類,以微粒體作為載體,研究了農(nóng)藥對魚的急性毒性,魚類種間CYP450介導的對有機磷殺蟲劑的氧化代謝、有機磷殺蟲劑對魚類種間CYP450酶系的影響及其相互關(guān)系,為農(nóng)藥生態(tài)安全性評價提供科學依據(jù)。具體研究內(nèi)容如下:
　　 對硫磷、毒死蜱及馬拉硫磷對斑馬魚、劍尾魚、麥穗魚及太陽魚的急性毒性試驗。結(jié)果表明,對硫磷對四種魚的96h半數(shù)致死量分別為:2.60,0.0559,1.7

3、8,1.02mg/L;毒死蜱為1.94,0.171,0.0273,0.0681mg/L;馬拉硫磷為7.07,0.907,6.03,0.172mg/L。
　　 用色譜法測定了四種魚細胞色素P450酶系對三種農(nóng)藥的脫硫代謝產(chǎn)物生產(chǎn)量,并對它們進行了比較研究。結(jié)果表明,四種魚細胞色素P450酶系對對硫磷的代謝能力大小為劍尾魚＞太陽魚＞麥穗魚＞斑馬魚;反映其代謝能力的Vmax/Km值與對硫磷對四種魚的LC5o呈線性負相關(guān),其相關(guān)方程為Y

4、=196710X+561808,R2=0.8635。四種魚細胞色素P450酶系對毒死蜱的代謝能力大小為麥穗魚＞太陽魚＞劍尾魚＞斑馬魚;反映其代謝能力的Vmax/Km值與毒死蜱對四種魚的LC50呈線性負相關(guān),但不顯著,其相關(guān)方程為Y=-35406X+99130,R2=0.3854。四種魚細胞色素P450酶系對馬拉硫磷的代謝能力大小為太陽魚＞劍尾魚＞斑馬魚＞麥穗魚;反映其代謝能力的Vmax/Km值與馬拉硫磷對四種魚的LC50呈線性負相關(guān),其

5、相關(guān)方程為Y=-7241.3X+66969,R2=0.9845。由此可知細胞色素P450酶系對三種有機磷殺蟲劑的氧化脫硫代謝差異,從而在一定程度上導致了魚類對農(nóng)藥的耐藥性差異。用生物化學法和紫外分光光度法檢測了四種魚P450酶系的含量或活性。結(jié)果表明,斑馬魚細胞色素P450酶含量為0.309±0.037nmol/mg,NADPH-細胞色素C還原酶(NCCR)活性為2.214±0.165nmol/min/mg,氨基比林-N-脫甲基酶(AP

6、ND)活性為1.082±0.284nmol/min/mg,紅霉素-N-脫甲基酶(ERND)活性為2.226±0.140nmol/min/mg,苯胺-4-羥化酶(AH)活性為0.075±0.007 nmol/min/mg。劍尾魚P450酶系含量或活性依次為0.415±0.032nmol/mg,10.2174±1.772nmol/min/mg,2.461±0.094nmol/min/mg,3.972±0.394nmol/min/mg,0.1

7、14±0.010nmol/min/mg。麥穗魚依次為0.316±0.042nmol/mg,1.921±0.179nmol/min/mg,1.820±0.237nmol/min/mg,1.725±0.214nmol/min/mg,0.041±0.013nmol/min/mg。太陽魚依次為0.378±0.030nmol/mg,5.147±0.767nmol/min/mg,1.468±0.408nmol/min/mg,2.114±0.025n

8、mol/min/mg,0.086±0.013nmol/min/mg。從實驗結(jié)果可以看出,本試驗采用的Bradford法測定蛋白含量、紫外分光光度法測定P450酶系活性,方法靈敏可靠,重復性較好。
　　 以對硫磷、毒死蜱及馬拉硫磷為試驗藥物,研究了其對四種魚細胞色素P450酶系的影響。結(jié)果表明,三種農(nóng)藥對四種魚的P450含量、NCCR活性,APND活性、ERND活性沒有顯著的誘導或抑制效應(P＞0.05),對AH活性有顯著影響(P