利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法技術

本發明專利技術公開了一種利用魚的酸性磷酸酶(ACP)監測二氧化碳(CO2)酸化水體的方法，用魚作為監測水體污染的生物樣本，魚的ACP作為監測CO2酸化水體的敏感生物標記物；本發明專利技術的優點在于：本發明專利技術可以獲知待測水域中CO2酸化水體的pH值大小，以及獲知待測水域目前的危害程度；同時也能從生物的角度敏感地監測CO2酸化程度和危害程度，為水體生態環境監測、毒理診斷、調控和防治提供準確、快速的科學方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及利用生物敏感標志物檢測水體酸化，更具體地說，本專利技術涉及一種利用魚的ACP活性檢測水體酸化程度和危害程度的方法。
技術介紹
自工業革命以來，由于人類活動和工農業發展，大氣中的二氧化碳(CO2)水平正以前所未有的速度上升，導致海洋和其他水體吸收CO2的量不斷增加，水體pH值下降，導致水體酸化。CO2酸化如海水酸化，不同于一般意義上的酸化如鹽酸(HCl)酸化，CO2酸化對魚類的影響顯著大于HCl酸化的影響。例如同是pH＝6.2，CO2酸化對真鯛(Pagrus major)的卵和幼體產生的毒性(死亡率60-100％)遠高于HCl酸化產生的毒性(死亡率1-4％)。由于CO2分子比H+更易穿透生物膜，與水反應生成H2CO3，后者在碳酸酐酶的作用下，迅速分解成H+和HCO3-；在相同H+濃度下(pH＝6.16)，CO2衍生出的分子種類(HCO3-、CO32-)是HCl的150倍。HCl酸化只是H+濃度升高；而CO2進入生物體內后可以直接破壞體液的酸堿平衡，加之CO2酸化還會使機體新陳代謝率及蛋白合成下降，攜氧能力下降，抑制機體正常生理活動，乃至死亡。因此，由CO2酸化升高導致的pH降低對水生動物產生的影響比單一H+濃度增加而產生的影響更為嚴重。海水酸化是CO2酸化，是全球環境變化的重大問題之一。海水酸化可直接和間接影響魚及其他水生生物的代謝、抗氧化、免疫防御、離子和酸堿平衡等，致其傷亡。海水酸化不僅威脅某些物種，還可使整個海洋生態系統退化。海水酸化是亟待研究和積極應對的全球性重大環境問題。目前有關海水酸化(CO2酸化水體)的研究剛起步，海水酸化對水生生物影響的研究還少，對魚類影響的研究更少，海水酸化的生物效應相對難以預測，并且尚無適宜的魚類酶活性監測CO2酸化水體的酸化程度和危害程度，影響了海水酸化對水生生物影響的深入研究。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。本專利技術還有一個目的就是提供一種利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，本方法利用魚的ACP作為敏感生物標記物，能敏感地表明水體中CO2酸化的程度和危害程度，為水體生態環境監測、毒理診斷、調控和防治提供準確、快速的科學方法。為了實現根據本專利技術的這些目的和其他優點，提供了一種利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法。本檢測方法為獲取需要檢測的水域中的魚，并采用所述魚的ACP作為敏感生物標記物。其中，ACP是酸性磷酸酶的簡寫。優選的是，所述魚的ACP活性與CO2酸化水體的pH值大小呈負相關。優選的是，建立魚的ACP活性與CO2酸化水體的pH值大小關系的標準曲線，然后將待檢測水域中的同種同大小的魚的ACP活性與所述標準曲線比對，得到待檢測水域中CO2酸化水體的pH值大小。優選的是，采用蛋白定量測定試劑盒、ACP測定試劑盒和可見分光光度計測定魚的ACP活性。優選的是，所述魚的ACP活性測定包括如下步驟：步驟一、待測樣本處理：制備全魚勻漿，然后離心分層，取上層清液為待測樣本；步驟二、待測樣本蛋白濃度的測定：分別將等量的雙蒸水、蛋白標準品和待測樣本加入1、2、3號管中，并分別向各管加入等量的考馬斯亮藍顯色劑，分別混勻，靜置，用分光光度計并用雙蒸水調零后，于1cm光徑，在波長595nm處，測定1、2、3號管中物質的光密度，分別記為1號OD值，2號OD值，3號OD值，然后代入如下公式計算得待測樣本蛋白濃度:步驟三、在空白管中加入雙蒸水0.03mL，在標準管中加入濃度為0.1mg/mL的酚標準應用液0.03mL，在測定管中加入待測樣本0.03mL，在空白管、標準管和測定管中分別各加入緩沖液0.5mL和基質液0.5mL，然后充分混勻，37℃水浴30分鐘；步驟四、在空白管、標準管和測定管中分別各加入堿液1mL和顯色劑1.5mL，然后快速混勻，靜置10分鐘，將空白管的溶液于可見光分光光度計調零后，使用1cm光徑于520nm處，測標準管和測定管的光密度，分別記為標準OD值和測定OD值，然后代入如下公式計算ACP活性：其中，取樣量為0.03mL，在37℃時，每0.5h每克組織蛋白與基質產生1mg酚，定義為1個ACP活力單位。優選的是，所述步驟一中全魚勻漿為全魚與濃度0.65％的魚用生理鹽水按質量比為1:9配置，且所述離心分層用冷凍離心機，11028g，4℃，離心10min。優選的是，所述步驟二中等量的雙蒸水、蛋白標準品和待測樣本均為0.05ml，蛋白標準品的濃度為0.563g/L，分別加入考馬斯亮藍顯色劑的量均為3ml，靜置10min。優選的是，所述魚為海水青鳉或淡水青鳉。本專利技術至少包括以下有益效果：酸性磷酸酶(Acid phosphatase,ACP)是一種在酸性條件下催化磷酸單酯水解生成無機磷酸的水解酶。它是魚體內重要的代謝酶，參與信號轉導、能量轉換等生命活動。主要存在于巨噬細胞、溶酶體內，在正常情況下，ACP活性較低。ACP對環境因素和機體pH變化非常敏感。本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種基于魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，該方法有利于預測海水酸化的生物效應。對保護海水酸化的首要沖擊者、水體生產力中的主要產物—魚類和其他生物，發展可持續的漁業和生態系統具有現實意義。并且本專利技術可以利用魚的ACP監測CO2酸化水體的污染情況，通過魚的ACP與CO2酸化水體的pH值大小呈負相關，就可以快速準確監測到水體受到CO2的酸化程度和危害程度。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書能夠據以實施。實施例1本方案利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，獲取需要檢測的水域中的魚，并采用所述魚的ACP作為敏感生物標記物，通過檢測魚的ACP活性，然后比對同類同大小的魚的ACP活性與CO2酸化水體的pH值大小關系的標準曲線，就可以檢測出水體受CO2酸化的pH值大小，不但檢測準確，且敏感度高，而且能直觀反映CO2酸化水體對生物的危害程度。實施例2本方案利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，獲取需要檢測的水域中的魚，并采用所述魚的ACP作為敏感生物標記物，根據魚的ACP活性與水體受CO2酸化的pH值大小呈負相關，通過測定魚的ACP活性，然后比對同類同大小的魚的ACP活性與CO2酸化水體的pH值大小關系的標準曲線，如果檢測樣本魚的ACP活性比正常情況下的同類同大小的魚的ACP活性高，則判斷水域受到CO2酸化；ACP活性越高，則判斷水域CO2酸化越嚴重，甚至可判斷是否達到危害水體生物的程度。實施例3本方案利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，獲取需要檢測的水域中的魚，并采用所述魚的ACP作為敏感生物標記物。首先通過實驗建立魚的ACP活性與CO2酸化水體的pH值大小關系的標準曲線，然后將待檢測水域中的同種同大小的魚的ACP活性與所述標準曲線比對，得到待檢測水域中CO2酸化的pH大小。通過實驗建立魚的ACP活性與CO2酸化水體的pH值大小關系的標準曲線，如下：采用30天齡海水青鳉稚魚作為監測水污染的生物樣本，將稚魚分成5組，每組3個平行進行，分別在表1所述的水環境中飼養，其中水域的pH8.1為對照組。飼養8周后，每個平行取3尾魚樣品測定，每組測定3*3＝9個數據，將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，其特征在于，獲取需要檢測的水域中的魚，并采用所述魚的ACP作為敏感生物標記物。

【技術特征摘要】
1.一種利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，其特征在于，獲取需要檢測的水域中的魚，并采用所述魚的ACP作為敏感生物標記物。2.根據權利要求1所述的利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，其特征在于，所述魚的ACP活性與CO2酸化水體的pH值大小呈負相關。3.根據權利要求1或2所述的利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，其特征在于，建立魚的ACP活性與CO2酸化水體的pH值大小關系的標準曲線，然后將待檢測水域中的同種同大小的魚的ACP活性與所述標準曲線比對，得到待檢測水域中CO2酸化水體的pH值大小。4.根據權利要求3所述的利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，其特征在于，采用蛋白定量測定試劑盒、ACP測定試劑盒和可見分光光度計測定魚的ACP活性。5.根據權利要求4所述的利用魚的ACP活性監測CO2酸化水體的方法，其特征在于，所述魚的ACP活性測定包括如下步驟：步驟一、待測樣本處理：制備全魚勻漿，然后離心分層，取上層清液為待測樣本；步驟二、待測樣本蛋白濃度的測定：分別將等量的雙蒸水、蛋白標準品和待測樣本加入1、2、3號管中，并分別向各管加入等量的考馬斯亮藍顯色劑，分別混勻，靜置，用分光光度計并用雙蒸水調零后，于1cm光徑，在波長595nm處，測定1、2、3號管中物質的光密度，分別記為1號OD值，2號OD值，3號OD值，然后代入如下公式計算得待測樣本蛋白濃度:...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許友卿，丁兆坤，劉永強，唐旎，張茜，
申請(專利權)人：廣西大學，
類型：發明
國別省市：廣西;45