【摘 要】
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硒是氧族的一种非金属元素,也是动植物及人类健康必需的微量元素。它拥有较高的表面积、较强的吸附力和抗氧化功能,如抗羟自由基功效、抗DNA氧化作用以及抗微生物活性等。已知硒在免疫调节、抗氧化、延缓衰老、抑制肿瘤、治疗微生物感染方面具有应用潜能。单质纳米硒体外清除羟基自由基的效率为无机硒的5倍、有机硒的2.5倍、其毒性仅为亚硒酸钠的1/7。在抗病毒方面,研究较少,仅在少数与人类疾病相关的病毒方面有报道,
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硒是氧族的一种非金属元素,也是动植物及人类健康必需的微量元素。它拥有较高的表面积、较强的吸附力和抗氧化功能,如抗羟自由基功效、抗DNA氧化作用以及抗微生物活性等。已知硒在免疫调节、抗氧化、延缓衰老、抑制肿瘤、治疗微生物感染方面具有应用潜能。单质纳米硒体外清除羟基自由基的效率为无机硒的5倍、有机硒的2.5倍、其毒性仅为亚硒酸钠的1/7。在抗病毒方面,研究较少,仅在少数与人类疾病相关的病毒方面有报道,如抗人类疱疹病毒、流感病毒、脑心肌炎病毒、水泡性口腔炎病毒等。本研究利用茶树内生草螺菌WT00C规模化生产红色单质硒(Se0),并使用红色单质硒系统地探究它在EPC细胞、鲫鱼和斑马鱼活体水平上的抗鱼病毒的功效,获得主要结论如下:1.利用茶树内生草螺菌WT00C高效规模化生产红色单质硒并获得优化生产条件。将茶树内生草螺菌WT00C在含200 m M硒酸钠的LB培养基内37℃培养28小时后,收获、保存的细菌重新命名为茶树草螺菌WT00C-se。将茶树草螺菌WT00C-se接种至含200 m M硒酸钠的LB培养基中37℃发酵培养。综合测试后获得的优化条件为:初始活化硒酸钠浓度为75 m M、转接硒酸钠浓度为200 m M,37℃、200 rpm、p H值为7.0、通气量为1 v/v.min培养30小时。红色单质硒的产率达560 mg/L。该研究结果为后续利用茶树内生草螺菌生产红色单质硒提供了强有力的技术支撑。2.在鱼细胞水平上,红色单质硒能有效地提高EPC细胞的抗病毒能力。红色单质硒与EPC细胞共培养,MTT实验显示5-20μg/m L的红色单质硒几乎不会对细胞有毒性作用。q-PCR检测表明5-20μg/m L的红色单质硒能有效剌激IFN、ISG15基因的表达。TCID50实验结果证明5,10,20μg/m L的红色单质硒与细胞共培养48 h后能降低SVCV病毒感染后的病毒滴度。将不同浓度的红色单质硒与SVCV病毒混合12小时,感染EPC细胞后,病毒滴度与对照组无变化,说明红色单质硒不直接与病毒颗粒发生作用,即红色单质硒并不直接干拢病毒的感染性。这些结果提示红色单质硒的抗病毒作用是通过作细胞的代谢实现的而非红色单质硒单独与SVCV病毒相互作用产生的。3.红色单质硒提高鲫鱼抗病毒能力并促进鲫鱼的生长。将红色单质硒与鱼饲料均匀混合制备成0-10μg/g的含硒饲料,喂养鲫鱼和斑马鱼60天。注射SVCV病毒后,观察病变死亡情况并检测IFN等基因的表达。结果发现,鲫鱼中仅对照组有三尾鱼死亡且对照组中SVCV-N基因表达量远高于其它实验组。5、10μg/g硒饲料组鲫鱼的IFN基因表达量分别增加至对照组的13和39倍。喂养四个月后,饲料中含硒量为0、0.5、5、10μg/g组的鲫鱼体长增长量平均值分别为1.92、1.96、2.25、2.73 cm左右,体重增长量平均值分别为1.78、1.77、2.18、3.38 g左右,其中10μg/g组在体长和体重上均有统计学上的显著性增加。4.红色单质硒促进斑马鱼抗病毒作用。将红色单质硒与鱼饲料均匀混合制备成0-10μg/g的含硒饲料,喂养斑马鱼60天。注射SVCV病毒后,观察病变死亡情况并检测IFN等基因的表达。与对照组相比,喂食5μg/g硒饲料组的斑马鱼中,存活率有统计学上的显著性增。5、10μg/g硒饲料组斑马鱼的IFN基因也均有显著性增加。喂食10μg/g硒饲料组的斑马鱼存活率则明显比对照组低。q-PCR检测表明10μg/g硒饲料组的斑马鱼中IRFs、Mx、TNF-α、IL-1β、IL-12显著升高,提示10μg/g硒饲料组的斑马鱼在SVCV感染和10μg/g硒的双重作用下诱发了强烈的免疫炎症反应并导致更多的鱼死亡。通过本课题的研究,利用菌株茶树草螺菌WT00C-se实现了规模化生产红色单质硒并找到最佳的优化生产条件。用红色单质硒培养EPC细胞或喂食鲫鱼和斑马鱼,SVCV病毒感染后测试红色单质硒的抗病毒活性。结果证明无论是在细胞水平还是鱼活体水平上适量的红色单质硒均有抗病毒效果。这些实验结果不仅为商业化绿色生产红色单质硒并且为使用红色单质硒以提高鲤科鱼类对SVCV病毒的抗性提供了理论基础和技术支持。
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