海水酸化和热应激对日本鼓虾氧化应激和能量代谢的影响

摘要

伴随着全球气候变化的日益加剧,过量CO2排放所导致的海洋酸化和暖化现象已引起广泛关注.本研究设置了两个pH水平(pH 8.1和pH 7.6)和两个温度梯度(20.0和23.0℃),以探讨海水酸化和温度升高对日本鼓虾(Alpheus japonicus Miers)氧化应激和能量代谢过程的影响.结果发现,海水酸化、热应激以及海水酸化和热应激复合胁迫能够诱导日本鼓虾产生不同程度的氧化应激现象,且海水酸化和热应激对过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性、还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量和还原型谷胱甘肽与氧化型谷胱甘肽比值(Glutathione/Oxidized Glutathione,GSH/GSSG)有交互作用;其中,海水酸化和热应激复合暴露导致鼓虾GSH含量较对照组水平降低了66.0％,GSH/GSSG比值降低为对照组水平的20.8％,而脂质过氧化水平则较对照组显著增加了51.4％.此外,海水酸化和热应激复合暴露能够导致日本鼓虾己糖激酶(Hexokinase,HK)活性的显著增强和蛋白质含量的显著降低,提示鼓虾通过调节糖酵解过程和能量储备来满足机体的能量代谢需求.上述结果表明,短期海水酸化和热应激暴露能够影响日本鼓虾的抗氧化防御体系、能量代谢过程以及能量储备能力,长期持续暴露可能会对其种群维持构成潜在威胁.