高温胁迫对5龄家蚕幼虫中肠谷胱甘肽的影响

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谷胱甘肽氧化还原系统就是机体抵抗氧化损伤一种重要的防护系统。谷胱甘肽(Glutathione,GSH)是细胞中一种非常重要的抗氧化小分子物质,谷胱甘肽系统中的酶通过对GSH的氧化还原来清除体内产生的活性氧,从而保护机体免受活性氧的氧化损伤。为了探讨高温对家蚕幼虫消化系统的影响,本文使用大造品种5龄2d雌蚕,定量给食12 h后,转入35?C高温胁迫处理24 h,高温胁迫期间对照组幼虫与胁迫组一样都不喂食。然后转到室温用新鲜桑叶喂食24 h。从高温处理开始,每隔8 h解剖家蚕,取每组家蚕中肠,中肠在冰浴的生理盐水中清洗干净,每5条蚕为一个样本,每组重复3次,样品用液氮迅速冷冻后放在-80?C冰箱保存供酶活测定使用。结果显示:1.高温胁迫促使中肠谷胱甘肽氧化还原循环增强实验组中肠细胞还原型谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG)比值始终低于对照组,表明高温胁迫引起中肠氧化损伤(图1)。实验组中肠GSH含量显著低于对照组,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性和谷胱甘肽S-转移酶(GST)活性都显著高于对照组,表明以GSH为还原底物的清除ROS的反应增强(图2)。与此同时,谷胱甘肽还原酶(GR)和硫氧还蛋白还原酶(Trx R)活性也显著增强,表明为了保证GSH供应,还原GSSG生成GSH的反应也增强。可见,高温胁迫导致中肠细胞谷胱甘肽氧化还原循环加强(图3)。2.高温胁迫对谷胱甘肽氧化还原系统关键酶基因的表达产生明显影响对谷胱甘肽氧化还原系统关键酶Trx R、谷氨酸半胱氨酸连接酶(GCL)进行基因克隆分析,并对基因表达水平的定量PCR检测发现,Trx R、GCL、γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT)这三个酶基因转录水平与酶活变化情况基本一致。表明高温胁迫在基因转录层面对家蚕谷胱甘肽氧化还原系统酶活性造成影响(图4)。结论:高温胁迫作用下五龄家蚕幼虫中肠细胞损伤,并且中肠谷胱甘肽氧化还原系统各酶活通过相互协调来适应高温胁迫,这为建立高温环境下家蚕饲养技术的建立提供了生化分子层面的理论依据。
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