金属硫蛋白对应激猪血清中某些酶活性的影响

金属硫蛋白（Metallothionein，MT）是一类低分子量、富含半胱氨酸的金属结合蛋白，在组织中分布十分广泛，但以肝、肾、肠和胰脏为主。

金属硫蛋白的主要生物学功能和生理作用有：参与体内微量元素（尤其是Zn、Cu）的代谢；重金属解毒作用；清除自由基；应激保护作用；参与DNA的复制和转录，影响蛋白质和能量代谢等。金属元素、糖皮质激素、细胞因子等多种因素均可诱导金属硫蛋白的合成，各种生理、病理或心理应激也能诱导金属硫蛋白的合成，故被认为是一种急性蛋白。因此金属硫蛋白与应激及应激性疾病有紧密联系。但金属硫蛋白对应激猪血清中有关酶活性有何影响？这些影响与其应激保护、清除自由基、影响能量代谢的作用有何关系？目前尚未见报道。本文试探讨这方面的问题，以便为金属硫蛋白在畜牧业生产中的应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组选15日龄健康杜长大三元杂交乳猪18头，平均体重为4.42 kg，随机分为三组，每组6头。1组为对照组，不给金属硫蛋白；2组为试验组，肌肉注射金属硫蛋白0.8 mg/kg体重；3组亦为试验组，肌肉注射金属硫蛋白1.6 mg/kg体重；然后驱赶使乳猪产生应激。应激表现为快速奔跑，呼吸急促，心跳加快，具体指征是心跳120次/min以上，呼吸45次/min以上。

1.2 试剂连苯三酚、三羟甲基氨基甲烷、石油醚、无水磷酸二氢钾、浓硫酸、磷酸氢二钠、α酮戊二酸、DL丙氨酸、DL天门冬氨酸、2，4二硝基苯肼、浓盐酸、丙酮酸钠、胆固醇、浓磷酸、硫酸高铁胺、无水乙醇、乙酸乙酯等试剂均为AR级。

1.3 血样及组织样品的采集分别在肌肉注射金属硫蛋白3小时和6小时后，每组随机抽取3头猪血，3 000 r/min离心20 min，分离血清。

1.4 测定方法血清谷丙转氨酶（GPT）和谷草转氨酶（GOT）活性测定采用改良金氏法；

乳酸脱氢酶活性测定采用比色测定法；超氧化物歧化酶活性测定采用连苯三酚自氧化法。

2 结果

2.1 肌肉注射不同剂量金属硫蛋白并驱赶应激3 h后，猪血清中乳酸脱氢酶（LDH）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷丙转氨酶（GPT）和谷草转氨酶（GOT）活性变化见表1。

表1 注射金属硫蛋白3 h后对应激猪血清中某些酶活性的影响(略)

2.2 肌肉注射不同剂量金属硫蛋白并驱赶应激6 h后，猪血清中乳酸脱氢酶（LDH）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷丙转氨酶（GPT）和谷草转氨酶（GOT）活性变化见表2。

表2 注射金属硫蛋白6 h后对应激猪血清中某些酶活性的影响(略)

3 讨论

3.1 对谷丙转氨酶（GPT）活性的影响从表1中可看出：3 h后，对照组血清中谷丙转氨酶（GPT）活性为91.71±3.79 U/100 ml；注射低剂量金属硫蛋白（0.8 mg/kg体重）的实验组为97.33±0.58 U/100 ml，二者差异不显著；注射高剂量金属硫蛋白（1.6 mg/kg体重）的实验组为67.67±15.31 U/100 ml，与对照组相比，差异极显著（P＜0.01）。6 h后，各组谷丙转氨酶活性均有所升高，但高剂量试验组与对照组比较，二者差异仍显著（P＜0.05），这说明注射高剂量金属硫蛋白（1.6 mg/kg体重）能降低应激猪血清中谷丙转氨酶活性。这可能是应激可使肝细胞受损或通透性增加，导致该酶释放入血清，使血清中活性升高。

3.2 对谷草转氨酶（GOT）活性的影响从表1和表2中可看出，注射不同剂量金属硫蛋白3 h和6 h后，各组谷草转氨酶活性无显著性差异。这说明，金属硫蛋白对应激猪血清中谷草转氨酶活性无明显作用，也说明短时间应激对猪心、肾功能无明显影响。

3.3 对超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响从表1中可看出：3 h后，对照组血清中超氧化物歧化酶（SOD）活性为81.33±15.30 U/ml；注射低剂量金属硫蛋白（0.8 mg/kg体重）的实验组为144.04±23.63 U/ml，二者差异极显著（P＜0.01）；注射高剂量金属硫蛋白（1.6 mg/kg体重）的实验组为98.31±16.16 U/ml，与对照组相比，差异显著（P＜0.05）。

试验结果表明，金属硫蛋白具有提高超氧化物歧化酶（SOD）活性的作用。据有关资料报道，应激可使机体脂质过氧化反应增强，继而通过产生自由基造成组织损伤。金属硫蛋白富含半胱氨酸巯基，是一种强的自由基清除剂，其清除氧自由基的能力是GSH-Px的100倍，因而能防止脂质过氧化和DNA损伤，起到应激保护作用。从我们的试验结果来看，金属硫蛋白的抗氧化作用除本身含有抗氧化基团外，还与其能增强超氧化物歧化酶（SOD）活性有关。超氧化物歧化酶广泛地分布于生物体内，能催化超氧阴离子自由基发生歧化反应，从而清除机体内多余的超氧阴离子自由基，维持体内自由基的平衡，维护细胞膜的完整性和线粒体超微结构及其正常功能。在应激反应中，金属硫蛋白和超氧化物歧化酶协调发挥抗氧化作用，从而预防氧化性应激损伤。

3.4 对乳酸脱氢酶（LDH）活性的影响从表1中可看出，注射金属硫蛋白3h后，各试验组乳酸脱氢酶（LDH）活性均显著降低，二者差异显著（P＜0.05）；注射金属硫蛋白6 h后，对照组乳酸脱氢酶活性与3h相比，有所升高；但试验组则进一步降低。这表明金属硫蛋白具有降低血清中乳酸脱氢酶活性的作用。乳酸脱氢酶广泛存在于各组织，在肝胆疾病和其他脏器病变或恶性肿瘤时，血清中乳酸脱氢酶活性常常增高。从试验结果可看到，应激也可使血清中乳酸脱氢酶活性增高；这进一步说明应激可使肝细胞受损或通透性增加，使血清中酶活性升高。金属硫蛋白对应激状态下的肝脏功能具有保护作用；此作用机理有待进

一步研究。

4 小结

金属硫蛋白能提高应激猪体内抗氧化酶的活性，从而对应激造成的细胞损伤起到保护作用。