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氨中毒在鱼类养殖中引发缺氧和细胞能量危机。研究人员针对亚洲尖吻鲈(Lates calcarifer)的 AMP 脱氨酶(AMP-deaminase)开展对氨应激适应性研究。发现该酶在氨胁迫下,改变动力学特性和结构稳定性,增强肌肉抗逆性,为后续研究奠基。
氨中毒是鱼类养殖系统中常见的问题,它会引发诸如缺氧和细胞能量危机等并发症。AMP 脱氨酶(AMP-deaminase enzyme)在维持 ATP/AMP 比值以及应对能量不足方面起着至关重要的作用。本研究探究了亚洲尖吻鲈(
Lates calcarifer)的 AMP 脱氨酶对氨胁迫的适应性。
研究共选取 150 条鱼,分为两组,养殖密度分别为 6g/L(对照组)和 14g/L(高密度养殖组),每组设置 3 个重复,实验周期为 60 天。实验期间,两组水体中的氨含量均显著上升(P<0.0001),高密度养殖组的氨浓度更高,相比对照组增幅超过 1.6 倍(P<0.001) 。
在高密度养殖组中,AMP 脱氨酶的活性显著增强,催化常数(Kcat)从 1.85 S?1提升至 2.70 S?1,最大反应速率(Vmax)则从 11.99 μmol/mg s 降至 8.10 μmol/mg s。在不利环境下,该酶的稳定性也显著提高,表现为半衰期延长(对照组为 6 天,实验组为 7 天,P<0.05),以及对尿素变性的抗性增强(半抑制浓度 I50 在对照组为 0.8 mM,实验组为 1.6 mM,P<0.01)。其最适 pH 值从对照组的 7 转变为高密度养殖组的 6(P<0.05),这表明该酶适应了酸性环境。此外,在氧化应激(暴露于 H2O2 + FeSO4)条件下,酶活性依然稳定。而且,高密度养殖组的 AMP 脱氨酶活化能显著降低(14.1 kJ/mol 对比对照组的 17.98 kJ/mol,P<0.05)。
这些研究结果表明,亚洲尖吻鲈体内的 AMP 脱氨酶通过改变自身动力学特性和结构稳定性,来适应氨诱导的缺氧环境,进而增强了肌肉在环境压力下的韧性。后续还需进一步开展遗传学和代谢方面的研究,以深化这些发现。