汞暴露对斑马鱼肠道菌群结构和肝脏抗氧化指标的影响

摘要：

汞是水体中广泛分布的重金属,严重地威胁了鱼类健康.关于汞对鱼类的影响,特别是针对肠道菌群结构和肝脏抗氧化酶活性,人们还不甚了解.该研究分别收集未暴露(对照组)及暴露于氯化汞(HgCl2,下文均简称"HGC",30μg·L?1)24 h后(处理组)的成年斑马鱼,解剖肠道和肝脏,提取肠道细菌DNA和肝脏上清液.利用第三代测序技术对肠道菌群16S rDNA全长序列进行高通量测序,通过生物信息学分析,研究肠道菌群多样性和优势菌群(丰度前10)相对丰度,揭示它们在对照和处理组间的差异.以斑马鱼肝脏重要氧化酶谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)水平作为生化指标,检测HGC暴露对其酶活水平的影响.结果显示:该研究共得到71472条原始序列,保留69344条高质量序列用于后续分析.相比对照,HGC暴露处理后显著降低了斑马鱼肠道菌群多样性(ACE,P=0.0046;Chao 1,P=0.0087;Shannon,P=0.0170);优势菌群中,梭杆菌门Fusobacteria(P=0.0000)、变形菌门Proteobacteria(P=0.0002)、厚壁菌门Firmicutes(P=0.0153)等7个门及鲸杆菌属Cetobacterium(P=0.0000)、鞘脂单胞菌属Sphingomonas(P=0.0002)、芽孢杆菌属Bacillus(P=0.0068)等7个属斑马鱼肠道优势细菌的相对丰度在HGC暴露后发生了显著上升或下降(P<0.05),其中梭杆菌门及鲸杆菌属、链球菌属Streptococcus和气单胞菌属Aeromonas的细菌相对丰度发生显著上升,而厚壁菌门、变形菌门及鞘脂单胞菌属、芽孢杆菌、解脲芽孢杆菌属Bacillus urealyticus和肠球菌属Enterococcus的细菌相对丰度发生显著下降.此外,HGC暴露后,斑马鱼肝脏GSH-Px、CAT、SOD活性及MDA水平发生显著上升或下降(P<0.05),其中,GSH-Px、SOD活性以及MDA水平发生显著上升,而CAT活性发生显著下降(P<0.05).研究结果不仅丰富了人们对汞暴露影响斑马鱼肠道菌群和肝脏抗氧化酶的认识,也为更全面了解水体重金属污染物对鱼类的影响提供了有价值的微生物学及抗氧化酶酶学信息.

关键词：氯化汞、成年斑马鱼、肠道菌群结构、肝脏、肝脏抗氧化酶活

所属期刊栏目：29

分类号：X52(水体污染及其防治)

资助基金：国家自然科学基金项目;云南省教育厅科学研究基金项目

在线出版日期：2020-11-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1645-1653