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镉(Cd2+)是世界公认的重金属主要污染物,污染范围广,对生物的毒害大。近年来,低分子量壳聚糖(Low molecular weight chitosan,LMWC)作为一种具有多种生物活性的多糖而备受关注。本论文利用LMWC抗菌、抗氧化、增强免疫并且能吸附螯和重金属的优良特性,研究了LMWC对长江华溪蟹(Sinopotamonyangtsekiense)非特异性免疫功能的影响,就LMWC对镉引起的氧自由基变化、抗氧化酶活力影响、脂质过氧化损伤以及DNA损伤进行了初步探讨。实验分四部分: 1.通过浸浴法,研究了LMWC浓度为0.5mg/L、1.0mg/L、2.0mg/L、4.0mg/L和8.0mg/L时对长江华溪蟹免疫功能的影响。分别在第10d、20d和30d取血清进行血细胞记数、溶菌酶(LSZ)、超氧化物歧化酶(SOD)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)和酚氧化酶(PO)活性的测定。结果表明,LMWC可提高LSZ、PO、SOD、AKP和ACP活性,对血细胞密度无显著影响。不同的给予剂量对免疫酶活性的促进作用不同,不同的作用时间作用效果也不尽相同,并存在最佳使用剂量和有效持续时间。在30d、LMWC浓度4mg/L和8mgL时,可显著提高溪蟹的免疫力。 结论:LMWC可作为非特异性免疫增强剂提高溪蟹的免疫力。 2.采用浸浴法,研究了Cd2+胁迫下,添加不同浓度LMWC对长江华溪蟹超氧阴离子(·O2-)、羟自由基(HO·)和过氧化氢(H2O2)三种氧自由基的影响,并初步探讨了LMWC的作用机制。实验设置5个LMWC与Cd2+联合作用组(5mg/L、10mg/L、20mg/L、40mg/L和80mg/L)、1个Cd2+对照组(58mg/L)和1个清水对照组,96h分别测定鳃、肝胰腺和心脏的抗·O2-能力、抑制HO·能力和H2O2含量。结果显示,Cd2+可以诱导蟹体产生大量的氧自由基,并导致机体的抗氧化能力降低,LMWC的加入可以有效抑制Cd2+引起的氧化损伤,其抑制作用随LMWC浓度的增大逐渐增强。LMWC浓度达到40mg/L和80 mg/L时抑制作用显著。结论:LMWC对镉引起溪蟹过量氧自由基有一定的清除作用。 3.采用浸浴法,研究了Cd2+胁迫下,添加不同浓度LMWC对长江华溪蟹抗氧化系统中总抗氧化能力(T-AOC)、SOD、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、过氧化物酶(POD)五种抗氧化指标及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的影响,并初步探讨了LMWC的作用机制。实验设置5个LMWC与Cd+联合作用组(5mg/L、10mg/L、20mg/L、40mg/L和80mg/L)、1个Cd2+对照组(58 mg/L)和1个清水对照组,96h分别测定鳃、肝胰腺和心脏五种抗氧化指标和MDA含量。结果显示,LMWC对Cd2+引起的T-AOC、SOD、CAT、GPX和POD五种指标的降低有很好的抑制作用,而且呈浓度—效应关系,LMWC可显著抑制Cd2+引起的溪蟹体内MDA含量的增加。LMWC浓度达到40mg/L和80mg/L时抑制作用显著。 结论:LMWC作为一种新型的抗氧化剂对Cd2+引起溪蟹的氧化损伤起到有效的保护作用。 4.采用单细胞凝胶电泳技术(SCGE),同时利用CASP软件检测和分析了LMWC对Cd2+染毒引起的长江华溪蟹血淋巴细胞DNA损伤的影响。LMWC浓度为80mg/L,Cd+浓度为58mg/L。结果表明,Cd+对溪蟹血淋巴细胞DNA造成了严重的损伤,拖尾现象严重,损伤率高达65.83%;在Cd2+溶液中添加80mg/L的LMWC后,DNA的损伤较Cd2+单独作用相比,损伤率下降,拖尾程度减轻,尾长、尾部DNA含量、尾距和Olive尾距都有显著减小。 结论:LMWC对Cd2+引起的溪蟹血淋巴细胞DNA损伤有保护作用。