宋 泰，彭士明，史永富，席寅峰，黃 艇，施兆鴻

（1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部東海與遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200090；2.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306；3.國際銅業(yè)協(xié)會(huì)，上海 200000）

銅（Cu）是甲殼類賴以生存的金屬元素之一。甲殼類體內(nèi)用于攜氧的主要蛋白是以銅為中心原子的血藍(lán)蛋白（CP）［1－2］，可見銅元素直接關(guān)系到甲殼類的代謝功能。銅屬于重金屬元素，單質(zhì)銅與Cu2＋存在200～800 mV的氧化還原電位差，因此其代謝相關(guān)活性物質(zhì)具有特異性，銅三磷酸腺苷酶（Cu2＋-ATPase）作為 Cu2＋的通道，其活力大小很大程度上影響著銅的代謝水平。Ca2＋、Mg2＋和Cu2＋有著比較接近的電位差，當(dāng)銅代謝過盛時(shí)，Cu2＋能夠通過某種機(jī)制抑制鰓中的蛋白酶活力，如鑲嵌轉(zhuǎn)運(yùn)亞基的基團(tuán)或競爭性抑制離子通道，從而導(dǎo)致體內(nèi)離子組分的失衡［3］。銅鋅超氧化物歧化酶（Cu-Zn-SOD）活力水平也受水體中銅水平的影響，Cu-Zn-SOD作為甲殼類清除自由基的主要酶蛋白，其活力的強(qiáng)弱關(guān)系到甲殼類健康。凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）的Cu-Zn-SOD在對抗溶藻弧菌和白斑綜合癥病毒脅迫中起著重要的作用［4］。因此研究水體中銅對甲殼類體內(nèi) Cu2＋-ATPase、Ca2＋-Mg2＋-ATPase和 Cu-Zn-SOD的活性大小的影響，對了解銅代謝的水平有著理論意義。

甲殼類對重金屬的吸收主要有兩種途徑：一是通過攝食把水體中或餌料中的重金屬經(jīng)消化道進(jìn)入體內(nèi)，最終在肝胰臟中富集，另一種途徑是經(jīng)過鰓不斷吸收溶解在水中的重金屬離子，經(jīng)體液循環(huán)最終積累在細(xì)胞中［5］。因此，研究不同溶解態(tài)的銅對甲殼類的作用有著積極的生物學(xué)意義。銅合金在海水中可以通過電離、氧化還原反應(yīng)來釋放微量銅離子（包含Cu＋和Cu2＋），而海水會(huì)通過絡(luò)合反應(yīng)使水體離子銅絡(luò)合，總銅保持在一個(gè)相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)［6］。銅合金板和Cu2＋均能起到使細(xì)菌失活的作用，有報(bào)道認(rèn)為，過量的Cu2＋可破壞細(xì)菌內(nèi)蛋白［7］，銅合金板本身存在的電位差，使其接觸的細(xì)菌失活［8］，可以在不溶于水體的狀態(tài)下降低養(yǎng)殖水體有害細(xì)菌含量。本研究以凡納濱對蝦為實(shí)驗(yàn)對象，采用目前在養(yǎng)殖過程中作為抑制原生動(dòng)物或殺菌的LC6911型銅板為釋放絡(luò)合銅源的材料，并以五水硫酸銅（CuSO4·5H2O）作為Cu2＋的原料進(jìn)行對比，研究不同時(shí)長、不同溶解態(tài)銅以及不同添加量銅對蝦體內(nèi)不同組織中 Cu2＋-ATPase、Ca2＋-Mg2＋-ATPase和Cu-Zn-SOD的影響。旨在探討在水體中使用銅合金（LC6911型銅板）作為絡(luò)合銅源提升凡納濱對蝦代謝功能的可行性，為今后的生產(chǎn)和研究提供參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)在中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所福鼎研究中心內(nèi)進(jìn)行。凡納濱對蝦購自福建當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖場，體長（9.0±0.9）cm，體質(zhì)量（11.5±2.3）g。實(shí)驗(yàn)海水經(jīng)自然沉淀、砂濾、蛋白質(zhì)分離器處理后使用，處理后的海水經(jīng)檢測離子銅含量低于1×10－6mg·L－1，總銅含量（3.1×10－5±1.21×10－6）mg·L－1，鹽度26±0.8。

實(shí)驗(yàn)用飼料為正大牌對蝦飼料，為避免飼料中銅干擾實(shí)驗(yàn)，參照董曉慧等［9］的方法用EDTA浸泡處理后烘干儲(chǔ)存?zhèn)溆?。?shí)驗(yàn)用LC6911型銅板由國際銅業(yè)協(xié)會(huì)提供，將厚度0.1 cm的銅板裁成50 cm×60 cm的小塊儲(chǔ)存?zhèn)溆?。硫酸銅為CuSO4·5H2O，分析純（上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 LC6911銅合金在海水中銅釋放量

用直徑2 m、深1 m的玻璃鋼圓桶9個(gè)，每桶放置2 m3沙濾海水，實(shí)驗(yàn)分設(shè)0.3 m2銅板和0.6 m2銅板平鋪桶底，即按水體計(jì)算分別為0.15 m2銅板·m－3和0.3 m2銅板·m－3，另設(shè)空白對照組。每組實(shí)驗(yàn)設(shè)3平行，水溫28℃，鹽度26±0.8，不間斷充氣，不換水。分別在 0 h、1 h、2 h、4 h、8 h、12 h、24 h、36 h、48 h、60 h、72 h、96 h取各平行水樣，用離子計(jì)（雷磁 PXSJ—216F型離子計(jì)）測定水體Cu2＋含量以及水體總銅含量。水體總銅含量測定方法參照李登新［10］：將水樣降溫至25℃，用鹽酸滴定至水體pH 5.2后再用離子計(jì)測 Cu2＋濃度（注：25℃Ksp［Cu（OH）2］＝2.2×10－20）。

1.2.2 養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)1.2.1的結(jié)果，空白對照組測定的Cu2＋量值穩(wěn)定在（3.18×10－5±6.88×10－7）mg·L－1，在2 m3的海水中每0.3 m2銅板48 h內(nèi)的釋放總銅量為（0.245±3.70）×10－4mg·L－1。另參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)［10］和劉存岐等［11］對中國明對蝦 （Penaeus chinensis）養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)中海水添加銅濃度梯度，本實(shí)驗(yàn)設(shè)1個(gè)對照組和4個(gè)試驗(yàn)組即2個(gè)用銅板作為絡(luò)合銅試驗(yàn)組和2個(gè)添加CuSO4·5H2O的Cu2＋試驗(yàn)組，分別為：A組（空白對照），B組（0.15 m2銅板·m－3水體），C組（0.3 m2銅板·m－3水體），D組（0.25 mg Cu2＋·L－1水體），E組（0.50 mg Cu2＋·L－1水體），每組均設(shè)3個(gè)平行。實(shí)驗(yàn)用容器與1.2.1所述相同，每個(gè)重復(fù)分別放置40尾蝦。實(shí)驗(yàn)開始前暫養(yǎng)1周。暫養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)期間環(huán)境條件均為水溫（28±1.1）℃、鹽度26±0.8、不間斷充氣、每隔48h換水10%，清除殘餌糞便，換水前檢測各平行水體內(nèi)總銅含量與離子Cu2＋含量。由于Cu2＋會(huì)緩慢絡(luò)合，每次換水時(shí)向D、E組中補(bǔ)充因換水流失濃度的CuSO4·5H2O，補(bǔ)充流失的Cu2＋。投餌時(shí)均使用蝦料筐，避免飼料接觸容器底部的銅板。投料量約為蝦體質(zhì)量的6%。

1.3 采樣方法

飼養(yǎng)期間，在 0、2、4、8、16、32、56 d取樣，每重復(fù)實(shí)驗(yàn)取3尾，用1 mL的注射針自對蝦胸下動(dòng)脈抽取血淋巴，再解剖分取鰓、肝胰臟后半部分和肌肉，取得樣品置離心管內(nèi)，－80℃冷凍保存待測。

1.4 蝦體銅含量以及酶活力的測定

檢測不同組織中的鈣鎂三磷酸腺苷酶（Ca2＋－ Mg2＋-ATPase）、銅 三 磷 酸 腺 苷 酶 （Cu2＋-ATPase）和銅鋅超氧化物歧化酶（Cu-Zn-SOD）。通過單位時(shí)間內(nèi)ATP酶分解的無機(jī)磷的量來測定ATP酶活力；1 mg組織蛋白在1 mL反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對應(yīng)的SOD量為一個(gè)活力單位（U）。實(shí)驗(yàn)所涉及酶及蛋白類指標(biāo)使用南京建成生物科技有限公司的試劑盒進(jìn)行測定，具體方法參見說明書。實(shí)驗(yàn)所測蝦體內(nèi)銅含量方法為原子火焰吸收法，樣品前處理采用硝酸-高氯酸濕式消解。

1.5 數(shù)據(jù)處理

除水體銅含量實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)外，其它實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理均進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。分析使用Spss Statistics 19軟件，使用單因素ANOVA對組間進(jìn)行差異顯著性分析；Ducan法進(jìn)行方差齊次性檢驗(yàn)。P＜0.05表示差異具有顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 LC6911銅合金在海水中的銅釋放量和各組的銅含量

在無養(yǎng)殖生物條件下，24 h內(nèi)銅板單位水體的總銅釋放量和時(shí)間呈正比（表1）：24～96 h，0.15 m2銅板·m－3和 0.3 m2銅板·m－3釋放Cu2＋量分別穩(wěn)定在2.18×10－1～1.75×10－1mg·L－1和3.27×10－1～6.47×10－1mg·L－1。實(shí)驗(yàn)期內(nèi)未放置銅板的空白對照組的Cu2＋量值穩(wěn)定在（3.18×10－5±6.88×10－7）mg·L－1。

養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)期間，空白對照A組總銅含量低于1.08×10－6mg·L－1，B、C組 Cu2＋含量低于1.42×10－5mg·L－1，B組總銅含量（2.48×10－1±3.34×10－2）mg·L－1，C組總銅含量（4.86×10－1±5.76×10－2）mg·L－1。D組 Cu2＋含量區(qū)間調(diào)控在2.1×10－1～2.5×10－1mg·L－1，E組Cu2＋含量區(qū)間調(diào)控在4.2×10－1～5.0×10－1mg·L－1。實(shí)驗(yàn)期間除采樣外，各試驗(yàn)組、對照組凡納濱對蝦存活率均為100%，無死亡現(xiàn)象。

2.2 2種溶解態(tài)銅對凡納濱對蝦肌肉銅含量影響

凡納濱對蝦肌肉中銅含量在實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)變化規(guī)律見圖1。對照組中肌肉銅含量在實(shí)驗(yàn)過程各時(shí)間點(diǎn)間變化不顯著（P＞0.05）；2組絡(luò)合態(tài)銅的試驗(yàn)組在2 d起至實(shí)驗(yàn)結(jié)束始終顯著高于對照組（P＜0.05）；2組Cu2＋試驗(yàn)組在實(shí)驗(yàn)初期也同樣在2 d時(shí)就與對照組呈顯著性差異（P＜0.05），隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，與對照組之間的差異逐漸減小，高Cu2＋試驗(yàn)組在32 d后已低于對照組，且在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)（56 d）低于對照組。低Cu2＋試驗(yàn)組同樣也隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間延長而含量下降。

2.3 2種溶解態(tài)銅對凡納濱對蝦不同組織中Cu2＋-ATPase活力的影響

實(shí)驗(yàn)期內(nèi)，各試驗(yàn)組凡納濱對蝦鰓組織中的Cu2＋-ATPase活力均顯著高于對照組（P＜0.05）。且呈不斷上升的趨勢，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)0.3 m2銅板·m－3試驗(yàn)組已經(jīng)高出對照組的8倍，0.15 m2銅板·m－3試驗(yàn)組也高于對照組4.2倍；Cu2＋試驗(yàn)組呈現(xiàn)與絡(luò)合銅試驗(yàn)組相同的變化趨勢，高Cu2＋試驗(yàn)組和低Cu2＋試驗(yàn)組分別高于對照組6.4倍和4.9倍。2種溶解態(tài)銅不同濃度之間也呈顯著性差異（圖2）。結(jié)果表明，水體中不論何種溶解態(tài)的銅對鰓組織中Cu2＋-ATPase活力均具有隨時(shí)間延長而酶活力增大的趨勢。

表1 0.15 m2·M－3和0.30 m2·m－3銅板試驗(yàn)組隨時(shí)間釋放的總銅含量Tab.1 Total Cu release of 0.15 m2·m－3 and 0.30 m2·m－3 copper plate

圖1 不同處理?xiàng)l件下凡納濱對蝦肌肉銅含量變化Fig.1 Changes of Cu content level in L.vannamei muscle tissue under different treatments注：A：空白對照組；B：0.15 m2銅板·m－3水體；C：0.3 m2銅板·m－3水體；D：0.25 mg Cu2＋·L－1水體；E：0.5 mg Cu2＋·L－1水體Note：A：Blank group；B：0.15 m2 copper plate·m－3；C：0.3 m2 copper plate·m－3；D：0.25 mg Cu2＋·L－1；E：0.5 mg Cu2＋·L－1

圖2 不同處理?xiàng)l件下凡納濱對蝦鰓Cu2＋-ATPase活力變化Fig.2 Changes of Cu2＋-ATPase activities in L.vannamei gills under different treatments注：A：空白對照組；B：0.15 m2銅板·m－3水體；C：0.3 m2銅板·m－3水體；D：0.25 mg Cu2＋·L－1水體；E：0.5 mg Cu2＋·L－1水體Note：A：Blank group；B：0.15 m2 copper plate·m－3；C：0.3 m2 copper plate·m－3；D：0.25 mg Cu2＋·L－1；E：0.5 mg Cu2＋·L－1

各試驗(yàn)組肝胰腺中Cu2＋-ATPase活力隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間延長而不斷增高，且與對照組呈顯著性差異（P＜0.05）。不同溶解態(tài)的銅均是高濃度試驗(yàn)組中的酶活力大于低濃度試驗(yàn)組，Cu2＋試驗(yàn)組中低濃度組在4 d起與高濃度試驗(yàn)組呈顯著性差異（P＜0.05）。結(jié)果表明，凡納濱對蝦的肝胰腺中Cu2＋-ATPase活力不僅與水體中銅的溶解態(tài)相關(guān)，還與濃度呈正相關(guān)（圖3）。

2.4 2種溶解態(tài)銅對凡納濱對蝦不同組織中Ca2＋-Mg2＋-ATPase活力的影響

鰓組織中的 Ca2＋-Mg2＋-ATPase活力在實(shí)驗(yàn)前期（2 d）都呈上升趨勢，其中絡(luò)合銅試驗(yàn)組和低Cu2＋試驗(yàn)組均與對照組呈顯著性差異（P＜0.05）。隨后，0.15 m2銅板·m－3試驗(yàn)組和低Cu2＋試驗(yàn)組先繼續(xù)上升后下降，而高濃度Cu2＋試驗(yàn)組和0.3 m2銅板·m－3試驗(yàn)組則從2 d起不斷下降，各試驗(yàn)組至實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)均顯著低于對照組（P＜0.05）（圖4）。結(jié)果表明，鰓組織中的 Ca2＋-Mg2＋-ATPase活力受2種溶解態(tài)銅濃度的影響均先升后降，8 d時(shí)除高濃度Cu2＋試驗(yàn)組顯著低于對照組外（P＜0.05），其它各組均與對照組無顯著性差異（P＞0.05），至實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)各試驗(yàn)組均顯著低于對照組（P＜0.05）；并且，鰓組織中Ca2＋-Mg2＋-ATPase活力與 Cu2＋-ATPase活力一樣，在本實(shí)驗(yàn)條件下均表現(xiàn)出銅水平對酶活力的影響大于銅的溶解態(tài)對酶活力的影響。

圖4 不同處理?xiàng)l件下凡納濱對蝦鰓Ca2＋-Mg2＋-ATPase活力變化Fig.4 Changes of Ca2＋-Mg2＋-ATPase activities in L.vannamei gills under different treatments注：A：空白對照組；B：0.15 m2銅板·m－3水體；C：0.3 m2銅板·m－3水體；D：0.25 mg Cu2＋·L－1水體；E：0.5 mg Cu2＋·L－1水體Note：A：Blank group；B：0.15 m2 copper plate·m－3；C：0.3 m2 copper plate·m－3；D：0.25 mg Cu2＋·L－1；E：0.5 mg Cu2＋·L－1

肝胰腺中 Ca2＋-Mg2＋-ATPase活力，不論何種溶解態(tài)均呈現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)前期上升、后期下降的態(tài)勢。絡(luò)合銅形態(tài)的試驗(yàn)組在實(shí)驗(yàn)4 d均顯著高于對照組（P＜0.05），離子態(tài)的試驗(yàn)組在4 d已經(jīng)降至低于對照組，且高濃度離子態(tài)的試驗(yàn)組與對照組呈顯著性差異（P＜0.05）。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)56 d各試驗(yàn)組均顯著低于對照組（P＜0.05）。結(jié)果表明，水體中不論何種溶解態(tài)的銅，短時(shí)間會(huì)增加肝胰腺中Ca2＋-Mg2＋-ATPase的活力，而長時(shí)間則均對肝胰腺中Ca2＋-Mg2＋-ATPase活力產(chǎn)生抑制（圖5）。

2.5 2種溶解態(tài)銅對凡納濱對蝦不同組織中Cu-Zn-SOD活力的影響

凡納濱對蝦鰓組織的中Cu-Zn-SOD活力在2種溶解態(tài)銅的水體中實(shí)驗(yàn)前期隨時(shí)間延長而升高，8 d均達(dá)到峰值，與對照組有顯著性差異（P＜0.05）。16 d各試驗(yàn)組均呈現(xiàn)回落態(tài)勢，但仍與對照組有顯著性差異（P＜0.05）；32 d各試驗(yàn)組又呈現(xiàn)出上升并出現(xiàn)第二次峰值；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)（56 d）高絡(luò)合態(tài)和高離子態(tài)試驗(yàn)組均驟降且顯著低于對照組（P＜0.05），0.15 m2銅板·m－3和低Cu2＋試驗(yàn)組也分別下降至接近對照組，但與對照組無顯著性差異（P＞0.05）（圖6）。

圖5 不同處理?xiàng)l件下凡納濱對蝦肝胰腺Ca2＋-Mg2＋-ATPase活力變化Fig.5 Changes of Ca2＋-Mg2＋-ATPase activities in L.vannamei hepatopancreas under different treatments注：A：空白對照組；B：0.15 m2銅板·m－3水體；C：0.3 m2銅板·m－3水體；D：0.25 mg Cu2＋·L－1水體；E：0.5 mg Cu2＋·L－1水體Note：A：Blank group；B：0.15 m2 copper plate·m－3；C：0.3 m2 copper plate·m－3；D：0.25 mg Cu2＋·L－1；E：0.5 mg Cu2＋·L－1

圖6 不同處理?xiàng)l件下凡納濱對蝦鰓Cu-Zn-SOD活力變化Fig.6 Changes of Cu-Zn-SOD activities in L.vannamei gills under different treatments注：A：空白對照組；B：0.15 m2銅板·m－3水體；C：0.3 m2銅板·m－3水體；D：0.25 mg Cu2＋·L－1水體；E：0.5 mg Cu2＋·L－1水體Note：A：Blank group；B：0.15 m2 copper plate·m－3；C：0.3 m2 copper plate·m－3；D：0.25 mg Cu2＋·L－1；E：0.5 mg Cu2＋·L－1

肝胰腺組織中的Cu-Zn-SOD活力在16 d前變化基本平穩(wěn)，除2 d時(shí)絡(luò)合態(tài)試驗(yàn)組均呈現(xiàn)出與對照組有差異外，其它各取樣點(diǎn)各試驗(yàn)組均與對照組差異不顯著；32 d時(shí)各試驗(yàn)組的Cu-Zn-SOD活力都驟升，達(dá)到對照組的2倍以上，56 d又同時(shí)回落，但仍與對照組之間有顯著性差異（P＜0.05）（圖7）。

圖7 不同處理?xiàng)l件下凡納濱對蝦肝胰腺Cu-Zn-SOD活力變化Fig.7 Changes of Cu-Zn-SOD activities in L.vannamei hepatopancreas under different treatments注：A：空白對照組；B：0.15 m2銅板·m－3水體；C：0.3 m2銅板·m－3水體；D：0.25 mg Cu2＋·L－1水體；E：0.5 mg Cu2＋·L－1水體Note：A：Blank group；B：0.15 m2 copper plate·m－3；C：0.3 m2 copper plate·m－3；D：0.25 mg Cu2＋·L－1；E：0.5 mg Cu2＋·L－1

血淋巴中的Cu-Zn-SOD活力基本呈現(xiàn)出低濃度試驗(yàn)組高于對照組、高濃度試驗(yàn)組低于或接近對照組。各試驗(yàn)組與對照組相似，均呈波浪起伏狀變化。

圖8 不同處理?xiàng)l件下凡納濱對蝦血淋巴Cu-Zn-SOD活力變化Fig.8 Changes of Cu-Zn-SOD activities in L.vannamei haemolymph under different treatments注：A：空白對照組；B：0.15 m2銅板·m－3水體；C：0.3 m2銅板·m－3水體；D：0.25 mg Cu2＋·L－1水體；E：0.5 mg Cu2＋·L－1水體Note：A：Blank group；B：0.15 m2 copper plate·m－3；C：0.3 m2 copper plate·m－3；D：0.25 mg Cu2＋·L－1；E：0.5 mg Cu2＋·L－1

3 討論

3.1 海水養(yǎng)殖環(huán)境銅源控制方法分析

物理腐蝕原理中認(rèn)為，金屬銅表面與海水的摩擦系數(shù)為0.1左右，相較于其它材料，此摩擦系數(shù)能夠很大程度上降低物理磨損和物理腐蝕［12］。此外，電化學(xué)腐蝕原理認(rèn)為，金屬銅在海水中可以形成一層Cu-Al-Mg共析氧化物的致密、均勻、與基體結(jié)合良好的氧化膜，該氧化膜能在銅的陽極以及陰極電解中起到重要保護(hù)作用［13］。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，長期養(yǎng)殖環(huán)境中不間斷充氣的條件下，金屬銅釋放效率在48 h內(nèi)與面積呈正比，通過適量的換水可保證水體總銅含量安全可控，可保證水體內(nèi)銅含量水平準(zhǔn)確。另外，銅合金具有較好耐腐蝕性能［14］，本研究中56 d實(shí)驗(yàn)后取出的銅板并未發(fā)現(xiàn)明顯的腐蝕痕跡。一定程度上說明LC6911銅合金不會(huì)因在海水內(nèi)存在時(shí)間過長或養(yǎng)殖主體存在發(fā)生嚴(yán)重化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。

3.2 水環(huán)境中銅水平對凡納濱對蝦肌肉中銅含量的影響

甲殼類在含銅的水體中，鰓是最先富集的組織之一。在自然狀況下，鰓中銅含量最高，其次是肝胰腺，而肌肉中的銅含量最低［15］。銅無論是通過攝入的餌料帶入、還是通過鰓進(jìn)入生物體，在代謝過程中，當(dāng)銅供大于求時(shí)就會(huì)暫存于肝胰腺中。蓄積于肝胰腺等組織中的銅以Cu2＋形式通過血液循環(huán)到達(dá)肌肉以供代謝需要［16］。從本研究中可以看出（圖1），水體中的銅不論是何種溶解形態(tài)均會(huì)導(dǎo)致凡納濱對蝦肌肉中的銅含量升高，但隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間的增加，銅含量則逐漸減少。根據(jù)已有資料報(bào)道，細(xì)胞膜上有離子通道，是否存在除離子通道外的其它形態(tài)的通道，則需進(jìn)一步研究。一般認(rèn)為銅較難在水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)富集。本實(shí)驗(yàn)也證明了對蝦肌肉組織中不會(huì)隨時(shí)間或水體中的銅水平升高而大量富集，反而隨時(shí)間的延長銅含量會(huì)減少。本實(shí)驗(yàn)條件下，是否鰓組織中銅含量最高以及肝胰腺中的銅含量是否富集，有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

3.3 2種溶解態(tài)銅對凡納濱對蝦銅代謝的影響

近幾年銅對水產(chǎn)動(dòng)物的毒性、毒理、生長、代謝及細(xì)胞生理、生化作用的研究已有不少報(bào)道［17－20］。研究認(rèn)為，以銅為中心原子的血藍(lán)蛋白對水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的代謝和免疫至關(guān)重要。事實(shí)上，有證據(jù)表明一價(jià)銅在海水中大量是以絡(luò)合態(tài)的形式存在的［6］，而一價(jià)銅和二價(jià)銅之間的氧化還原電位差可能對細(xì)胞膜上蛋白酶類有不同的作用。關(guān)于銅的離子態(tài)、化合態(tài)難溶物及絡(luò)合態(tài)的不同作用機(jī)理還值得深入研究。

有報(bào)道認(rèn)為，銅缺乏可使機(jī)體內(nèi)一些重要的抗氧化酶如Cu-Zn-SOD、血漿銅藍(lán)蛋白（CP）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）等的活性下降，導(dǎo)致自由基增加，而自由基也會(huì)攻擊細(xì)胞膜上的蛋白酶類，如ATP酶［22］，ATP酶活力減弱使得細(xì)胞內(nèi)Mg2＋、K＋離子濃度降低，會(huì)使細(xì)胞內(nèi)DNA合成受阻，從而影響組織細(xì)胞的物質(zhì)交換和呼吸代謝功能［23］。而銅含量對抗氧化酶和代謝酶都有著直接的影響。

3.4 銅對 Cu2＋-ATPase、Ca2＋-Mg2＋-ATPase和Cu-Zn-SOD的影響

Cu2＋-ATPase在負(fù)責(zé)維持生物細(xì)胞和組織銅含量穩(wěn)定、調(diào)節(jié)銅在吸收平衡上具有重要意義［24］。生物在 Cu2＋脅迫條件下短期內(nèi)會(huì)刺激Cu2＋-ATPase活性的增強(qiáng)，并且認(rèn)為當(dāng)細(xì)胞對銅的需求達(dá)到飽和后，銅不會(huì)被源源不斷地“轉(zhuǎn)入”細(xì)胞中，并且 Cu2＋-ATPase活力不會(huì)立即降低［25］。因此可以認(rèn)為水體銅的存在對 Cu2＋-ATPase會(huì)起到激活作用。從本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果看，隨銅含量的增加，各組織中的Cu2＋-ATPase呈不斷上升的態(tài)勢，符合上述的觀點(diǎn)。水體中的Cu2＋能夠通過某種機(jī)制抑制代謝酶活力，如鑲嵌轉(zhuǎn)運(yùn)亞基的基團(tuán)或競爭性抑制離子通道，從而導(dǎo)致體內(nèi)離子組分的失衡［26］。當(dāng) Ca2＋在細(xì)胞內(nèi)聚積，可與各種酶蛋白結(jié)合，使其ATP生成量驟降，影響整個(gè)細(xì)胞的能量代謝［6］。本實(shí)驗(yàn)中 Ca2＋-Mg2＋-ATPase呈先升后降變化可能與水體中的銅含量積聚的濃度有關(guān)。

Cu-Zn-SOD在不同組織器官中活力有顯著差異，一般認(rèn)為SOD活力從高到低是遵循肝胰腺、鰓、肌肉這樣的規(guī)律［24］。本實(shí)驗(yàn)中也得出同樣的結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)的任何階段都是肝胰腺中Cu-Zn-SOD活力顯著高于血淋巴和鰓部組織。隨著實(shí)驗(yàn)組銅含量增加，各組織中的Cu-Zn-SOD活力有所提高，但并不呈正比。本實(shí)驗(yàn)中2種ATP酶的活力均不與Cu-Zn-SOD活力變化相對應(yīng)。這是否說明了水體中銅含量的增加促進(jìn)了 Cu2＋-ATPase酶的活力，使得銅進(jìn)入機(jī)體內(nèi)，當(dāng)機(jī)體內(nèi)銅達(dá)到一定量時(shí)改變了代謝能源的水平而影響到抗氧化酶的活力，反映在Cu-Zn-SOD活力呈波浪起伏變化？需要進(jìn)一步研究證實(shí)。