论文部分内容阅读
蛇毒是毒蛇在进化过程中形成的用于捕食、消化猎物及防御天敌的武器。蛇毒由于复杂的组成常表现出较大的种内差异。本文以舟山眼镜蛇(Naja atra)、短尾蝮(Gloydius brevicaudus)和五步蛇(Deinagkistrodon acutus)为对象,分别检测地理分布、年龄、性别、季节变化和排毒频率对动物排毒量、蛇毒组成与酶活性的影响。研究以咬膜皿法测定毒蛇排毒量鲜重、干重、体积和干物质含量,以一向电泳或双向电泳检测蛇毒组成,并以蛇毒对专一性底物的降解能力作为酶活性的度量。主要研究结果如下:
舟山眼镜蛇不同地理种群间的排毒量、蛇毒组成及酶活性存在差异。基于酶活性的聚类分析显示舟山眼镜蛇中国大陆东部种群间的关系较近。舟山眼镜蛇不同地理种群的蛇毒组成与种群间地理距离、遗传距离和气候因素不存在相关性,酶活性只与气候因素存在显著的相关性。蛇毒组成差异影响蛇毒与抗血清的作用效果,舟山眼镜蛇不同种群蛇毒与抗血清之间的反应模式基本相似,但存在细小的区别。同园实验影响舟山眼镜蛇不同种群排毒量及酶活性,与野外指标相比,饲养期间动物排毒量鲜重、干重和体积的种群间差异消失,且三个指标的平均值有趋同趋势,但干物质含量始终不存在差异。主成份分析显示,实验过程中舟山眼镜蛇5个地理种群蛇毒酶活性在二维坐标系中的相对位置无固定模式。尽管同种群相同组分含量在不同时期会存在差异,但蛇毒组成的种群间差异是恒定的,因此蛇毒组成具有进化稳定性。
蛇毒特征在个体发育过程中是不断变化的。以体长(snout-vent length,SVL)作为动物年龄度量,发现短尾蝮和舟山眼镜蛇排毒量鲜重、干重及体积与SVL呈显著的指数增长关系,短尾蝮幼体蛇毒具有较高的干物质含量,舟山眼镜蛇蛇毒干物质含量不存在年龄间差异。除L-氨基酸氧化酶及纤溶酶活性不存在年龄间差异外,短尾蝮蛇毒蛋白酶活性、5’核苷酸酶、碱性单磷酯酶及酰胺降解活性均存在差异。舟山眼镜蛇蛇毒酶活性也都存在年龄间差异。短尾蝮幼体蛇毒组成条带数明显多于成体和亚成体,幼体特有~31.1—34.1 kDa条带。双向电泳检测发现短尾蝮蛇毒组分主要分布在分子量为~8.0-100.0 kDa(pI~4.0—9.0)的区间内,酸性组分的含量明显高于碱性组分。成体高分子组分斑点数及含量明显少于幼体,低分子组分则多于幼体;幼体蛇毒碱性组分明显少于成体。不同年龄舟山眼镜蛇蛇毒组成条带数基本相同,但部分条带含量仍存在差异。此外,免疫中和作用也受到毒蛇年龄的影响。
均一条件下获得的五步蛇幼体排毒量鲜重和干重不存在两性差异,蛇毒鲜重与体重呈正相关。雄体具有较强的蛋白酶水解活性,但精氨酸酯酶、酰胺降解及纤维蛋白原凝集活性明显小于雌体,两性个体具有相似的磷酯酶A2和透明质酸酶活性。非还原性电泳发现蛇毒组成不存在两性差异,但个体间存在显著差异,主要集中在~36.6—39.6 kDa条带区。还原性电泳未发现性别间与个体间蛇毒组成的差异。这种个体间、两性间差异是受遗传因素影响的。
在恒定的饲养条件下,舟山眼镜蛇排毒量存在显著的季节差异,夏季排毒量鲜重和干重相对较小,春季排毒量容积较大,但干物质含量相对较小。蛇毒酶活性存在显著的季节间差异,冬季蛇毒蛋白酶水解活性普遍低于其它三个季节,夏秋两季具有较低的5’核苷酸酶、L-氨基酸氧化酶、碱性单磷脂酶和乙酰胆碱酯酶活性。舟山眼镜蛇不同月份蛇毒与抗血清免疫反应存在差异,各月份蛇毒组成不存在显著的差异,仅表现为相同组分含量上的差异。
以30分钟为间隔连续提取的短尾蝮蛇毒鲜重、干重、体积和干物质含量存在显著的批次间差异,首次排毒量干重占总量的57.7%,随排毒序次递增,干物质含量逐渐降低。短尾蝮蛇毒六种酶活性随提毒序次增加而不断降低,连续排出的蛇毒与抗血清的中和作用存在差异。前五次排出的蛇毒组成基本相似,除与前五次在组分含量上的差异外,第六次排出的蛇毒还缺少~41.9、~22.0及~17.9 kDa组分。