[发明专利]用于缓解海月水母铜暴露的物质和应用

说明书

本发明属于水母防控技术领域，公开了用于缓解海月水母铜暴露的物质和应用。本发明通过NAC和JKE‑1674干预海月水母水螅体过量铜暴露的实验模型，明确了谷胱甘肽代谢通路抑制剂NAC和JKE‑1674会抑制过量铜暴露给A.coerulea水螅体带来的损伤，为NAC和JKE‑1674的应用提供了新的思路和方向，有望缓解铜暴露下对水生生态系统和海月水母造成的巨大压力。

技术领域

本发明涉及水母防控技术领域，更具体的，涉及用于缓解海月水母铜暴露的物质和应用。

背景技术

铜是一把双刃剑：它是满足细胞生长、分化和达到最佳稳态所必需的营养成分，但持续暴露于铜中也会对生物体造成有害的影响。多项研究表明，铜的有害影响具有普遍性，不论是低等的浮游动物还是高等的哺乳动物都会受到重金属铜的侵害。铜生产是一个复杂且多工序的过程，涉及采矿、粉碎、矿石浓缩、冶炼、精炼和废物管理。包括铜在内的金属矿石开采行业产生了超过100亿吨的矿渣，粉尘和气溶胶作为副产品被金属和类金属污染，其中包括有毒的金属，如砷(As)，镉(Cd)，汞(Hg)和铅(Pb)。这些有毒成分通过空气传播深入人的呼吸系统，进而产生有害影响。常见的废物管理方法是填埋，然而，这种方法会导致重金属对陆地和水生环境的污染。除此之外，农业上使用的含铜杀虫剂和肥料等也会对陆生和水生生态系统造成潜在的威胁。中国规定，工业废水中铜及其化合物最高容许排放浓度为1mg/L(按铜计)；地面水最高容许浓度为0.1mg/L；渔业用水为0.01mg/L；生活饮用水的铜浓度不得超过1.0mg/L。当超过允许排放的最高标准后，生态系统就会遭到过量铜暴露带来的严重危害。

海月水母(Aureliacoerulea)水螅体具有相对独特的再生特性，对环境污染物敏感，它们的生存状况可以作为水生生态系统健康与否的评判标准。由于海洋生态系统过量铜暴露带来的环境问题造成了严重的危害，同时也影响海月水母的在海洋中的稳态。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述问题，首先提供谷胱甘肽代谢通路抑制剂对缓解海月水母水螅体过量铜暴露下的损伤的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

用于缓解海月水母水螅体过量铜暴露下的损伤的物质，所述物质为NAC和/或JEK-1674。

目前，研究者们已经提出了几种机制来解释铜暴露的细胞毒性，最被认可的一种是铜暴露刺激产生过量ROS，进而导致氧化应激。为了对抗氧化应激，细胞具有最大限度地减少铜毒性并维持其氧化还原平衡的抗氧化能力，包括抗氧化酶和非酶抗氧化剂，它们直接或间接参与ROS的清除过程。本发明通过使用谷胱甘肽代谢信号通路的两种抑制剂NAC和JKE-1674抑制对过量铜暴露下A.coerulea水螅体损伤的影响，来探究谷胱甘肽代谢通路抑制剂对过量铜暴露损伤的潜在影响。

通过实验验证，NAC和JKE-1674均会明显抑制过量铜暴露给A.coerulea水螅体带来的损伤，但NAC具有时效性，具体表现为抑制剂干预组水螅体触手伸展较长，针刺反应灵敏，NAC干预72h内水螅体生存状态好，96h后水螅体针刺无反应；相比之下，JKE-1674前期干预效果不如NAC，但在后期明显优于NAC。

本发明还提供谷胱甘肽代谢通路抑制剂对缓解海月水母水螅体过量铜暴露下的损伤的应用，所述谷胱甘肽代谢通路抑制剂为NAC和/或JEK-1674。

优选的，所述过量铜暴露是指铜的浓度大于3.0mg/L。

优选的，上述应用是将所述谷胱甘肽代谢通路抑制剂和在过量铜暴露下的海月水母水螅体一起孵育；

当谷胱甘肽代谢通路抑制剂为NAC时，NAC的终浓度为10μM；

当谷胱甘肽代谢通路抑制剂为JEK-1674时，JEK-1674的终浓度为0.3μM。