镉离子和维生素c对果蝇寿命及抗氧化系统的影响

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1、镉离子和维生素C对果蝇寿命及抗氧化系统的影响作者：张边江唐宁杨平李朝晖【摘要】目的研究镉离子(Cd2+)和维生素C(Vc)对野生型果蝇寿命、生育力以及抗氧化系统的影响。方法将果蝇随机分为5组，分别饲喂含不同浓度的Cd2+的培养基，并加Vc处理，计算果蝇平均寿命、子代数量，测定超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。结果随着Cd2+浓度的增加，雌雄果蝇的平均寿命逐渐缩短，子代减少，SOD活性下降和MDA含量上升，而Vc处理组显示对Cd2+的毒害存在显著拮抗效应(P＜0.05或P＜0.01)。结论高Cd2+浓度对果蝇有比较大的损伤，Vc可以缓解毒害，延长果蝇寿命。【关键词】镉离

2、子；果蝇；抗坏血酸；寿命镉(Cd2+)是非生物必需元素，不参与生物体的构造与代谢活动，但环境中的镉可以被动植物、水生生物吸收并在体内蓄积，还能通过食物链进入人体蓄积于肝脏和肾脏，引发多种疾病〔1〕。维生素C(Vc)参与组织细胞内许多物质的氧化还原反应，可以捕捉自由基，对人体起保护作用。已有研究探讨了铅离子〔2〕、酞酸二丁酯〔3〕、番茄红素〔4〕和丙烯酰胺〔5〕等对果蝇的寿命及抗氧化系统的影响，但未见用重金属Cd2+和Vc的报道。本文利用果蝇来检测Cd2+的危害以及Vc的保护作用，通过测定果蝇体内超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)的含量来确定果蝇的膜脂氧化程度，为全面了解Cd

3、2+的毒理作用和Vc的保护作用提供参考。　　1材料与方法　　1.1材料野生型红眼黑腹长翅果蝇(本院遗传实验室提供)，收集8d内羽化未交配的成虫，雌雄分开，用普通培养基在温度为(25±1)℃，50％～70％相对湿度环境中培养备用。　　1.2方法　　1.2.1培养基的制备基本培养基为果蝇常规配方〔6〕。添加Vc培养基：在基本培养基中加入Vc，使最终质量浓度为150mg/L。将浓度分别为0.1、0.4、0.7、1.0mg/kg的CdCl2分别添加到上述培养基中。　　1.2.2给药及分组收集内羽化的果蝇，分5组。每组3瓶，每瓶雌雄各3只，每2天更换1次培养基，每天定时观察统计果蝇死亡数目，直至

4、全部死亡。每组全部果蝇死亡的天数算术平均值为该组的平均寿命。果蝇繁殖力实验收集内羽化的未交配的处女蝇，分5组，每组3瓶，每瓶3对雌雄果蝇，自然光照的培养箱中培养，7d后除去亲本，第10天开始每天统计羽化的果蝇，连续统计8天内每对果蝇子一代成蝇的平均数量作为该组繁殖力的标志。　　1.2.3果蝇匀浆的制备〔5〕果蝇(雌或雄)在乙醚麻醉下称重80～100mg，加入1ml生理盐水，在冰水浴中以3000r/min匀浆10s，反复进行3次，制成果蝇含量为8％～10％的匀浆；再以6000r/min离心10min，取上清液待测。　　1.2.4SOD活性及MDA含量测定按SOD和MDA测定试剂盒说明操作

5、，分别采用羟胺比色法和硫代巴比妥酸法。　　1.3统计学方法数据用x±s表示，采用SAS8.2软件包行方差分析。　　2结果　　2.1Cd2+和Vc对果蝇寿命的影响Cd2+对果蝇的生活力(寿命)具有一定的影响，随着Cd2+浓度的升高，果蝇的寿命逐渐减少，特别是在雄蝇中，当Cd2+的浓度达到1.0mg/kg时，果蝇的平均寿命仅为对照组的1/2，差异有统计学意义(P<0.05，P<0.01)，见表1。由于Cd2+进入细胞后，随着血液循环进入果蝇的各个组织器官中，妨碍组织新陈代谢，迅速与内部的其他物质发生化学反应，影响一些生物大分子的活性，并造成细胞组织的损伤产生难溶的金属赘合物影响

6、消化系统进行，从而使果蝇细胞的衰老加剧，在外部可以表现出来。加Vc饲养的果蝇伤害减轻，说明Vc进入血液中对Cd2+有某种拮抗作用，削弱了Cd2+对果蝇生理的伤害影响。Vc对染Cd2+果蝇的保护作用，外在表现为果蝇寿命有不同程度的延长。　　2.2Cd2+和Vc果蝇生育力的影响雌雄果蝇都受Cd2+浓度的影响而表现出生育力不同程度的破坏；雄果蝇受Cd2+的影响较雌果蝇大，且在受Vc保护后，恢复也不如雌果蝇快；雌雄果蝇在加入Vc后生育力都有所回升。但是雌果蝇受破坏的程度不及雄果蝇高，说明Cd2+对雄果蝇的生育毒性较强。当Cd2+进入细胞后，若作用到细胞核染色体上时，常染色体作用的结果是一样的，

7、难以分清它们的影响，但如作用到性染色体上时，由于雄雌果蝇所带的性染色体不同，雄蝇只有一条X染色体，因而，Cd2+对雄蝇的影响明显大于雌蝇，使后代的雄蝇数明显减少(P<0.01，P<0.05)，见表1。　　2.3Cd2+和Vc对果蝇体内SOD和MDA的影响从表2中可看出，随着Cd2+浓度的升高SOD含量逐渐降低，并且下降的趋势与Cd2+浓度呈现剂量关系；SOD反映的是清理自由基的能力，随着能力的下降，可以推断出染毒果蝇的抗氧化系统已受