海参具有很高的营养和药用价值,被认为是最具商业价值的海产品品种之一。随着全球原油产量和消费量的不断增长,来自港口、航运和海上钻探的石油污染可能严重威胁海洋生态系统和海洋经济。随着海水养殖对水温的高度依赖,海洋变暖可能严重威胁全世界的海水养殖生态系统和生产。总体而言,全球气候变化和石油污染是目前海参(Apostichopusjaponicus)水产养殖中的两个主要环境问题,探索高温和油污对海参生理反应的综合影响非常必要。来自中国国家海洋环境监测中心的研究团队以对照组(16℃)、高温(26℃)、在最佳温度16℃下的阿曼原油的水融合组分(WAF)和在高温(26℃)下的阿曼原油WAF4种实验条件来处理海参24小时,评估不同处理下海参ROS水平、抗氧化防御系统的能力、生物大分子的氧化损伤和细胞凋亡等因素水平的变化,以探讨高温和原油对海参毒性的影响。相关研究成果发表在《InternationalJournalofEnvironmentalResearchandPublicHealth》。研究结果表明,WAF在26°C处理的活性氧(ROS)水平和总抗氧化能力均高于WAF在16°C处理,分别为6.03和1.31倍。WAF在26°C处理引起的生物大分子(包括DNA,蛋白质和脂质)的氧化损伤比仅26°C处理或WAF在16°C处理造成的氧化损伤严重得多。通过检测caspase-3活性,与仅26°C处理或WAF在16°C处理相比,WAF在26°C处理诱导细胞凋亡显着增加。高温增强了ROS的产生及其与石油对海参引起的与氧化应激有关的次级反应。作者推测,升高温度可以增加海参中PAHs的代谢,并提高海参对石油的敏感性;此外,温度升高还应归因于原油中溶解在水中的碳氢化合物含量较高,从而提高了海参对原油的生物利用度。
不同处理下海参ROS水平、抗氧化防御系统的能力(T-AOC)、生物大分子(DNA、蛋白质、脂质)的氧化损伤和细胞凋亡等因素水平的变化况。使用8-羟基-20脱氧鸟苷(8-OHdG)酶联免疫吸附测定(ELISA)方法评估DNA氧化损伤的水平;通过2,4-二硝基苯基肼(DNPH)方法测量蛋白质羰基(PCO)的水平评估蛋白质氧化损伤的水平;根据丙二醛(MDA)的含量评估脂质氧化损伤的水平;根据caspase3的活性评估细胞凋亡的诱导。
未来的研究应进一步阐明海参在高温下暴露于石油衍生碳氢化合物后的氧化损伤和细胞凋亡的潜在分子机制。新闻来源:《InternationalJournalofEnvironmentalResearchandPublicHealth》原论文题目:CombinedEffectsofElevatedTemperatureandCrudeOilPollutiononOxidativeStressandApoptosisinSeaCucumber(Apostichopusjaponicus)论文链接: