海水中原油对双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)的急性毒性效应及其体内抗氧化酶活性的影响

近年来海洋溢油事故频发,增加了溢油污染对海洋生物及海洋生态系统的暴露风险.为阐明海洋溢油事故对海洋生物的毒性效应,以双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）为受试生物,研究了不同质量浓度的海水原油溶液对双齿围沙蚕的急性毒性效应及抗氧化酶活性的影响.结果表明:双齿围沙蚕的死亡率与海水中原油暴露浓度呈正相关,暴露24、48及72 h的LC₅₀（半致死浓度）分别为13.08、9.80和8.37 g/L;暴露72 h后,双齿围沙蚕组织液中MDA（丙二醛）的含量均高于对照组,其中1.0 g/L暴露组显著高于对照组（P < 0.05）,且随暴露浓度的增大而升高;GST（谷胱甘肽巯基转移酶）的活性被显著诱导,且随暴露浓度的增大而升高;0.1 g/L原油暴露下,CAT（过氧化氢酶）和SOD（超氧化物歧化酶）的活性被显著诱导,当暴露浓度达到0.5 g/L时,CAT的诱导程度减弱,而SOD则受到抑制.研究显示,海水中的原油对双齿围沙蚕具有显著急性毒性效应,且0.1 g/L的原油暴露即可导致双齿围沙蚕产生脂质过氧化,脂质过氧化程度随暴露浓度的升高而增强;0.1 g/L原油暴露能显著诱导双齿围沙蚕体内抗氧化酶的活性,且随着海水中原油暴露浓度的增加,GST的诱导程度增强,CAT的诱导程度减弱,SOD的活性则受到抑制.      

燃料油水溶液对牙鲆幼鱼的细胞毒性及DNA损伤

海洋溢油污染是当前世界各国普遍关注的环境问题之一,本实验以牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼为受试生物,研究了低剂量燃料油水溶液暴露对牙鲆幼鱼肝脏和鳃组织中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、谷胱甘肽转硫酶(Glutathione S-transferase,GST)活性和脂质过氧化(Lipid peroxidation,LPO)水平、血细胞溶酶体膜稳定性的影响以及产生的DNA损伤。结果表明:(1)抗氧化酶活性及脂质过氧化水平对燃料油胁迫的响应存在明显的组织差异,且同一种酶活性在不同的时间对燃料油污染的响应也不同;(2)溶酶体膜稳定性随着燃料油浓度增大与实验时间的延长而降低(P0.05),解除污染后低浓度组(0.001 mg/L)恢复至对照组水平(P0.05),中(0.010 mg/L)、高(0.100 mg/L)浓度组则不能恢复至对照组水平(P0.05);(3)燃料油暴露可使牙鲆血细胞DNA受到明显损伤,染毒第15 d,低浓度组组与中浓度组血细胞DNA损伤为中度损伤,高浓度组为重度损伤,解除污染6 d后,低浓度组与中浓度组组恢复至轻度损伤,高浓度组恢复至中度损伤。因此,燃料油污染会对牙鲆造成脂质过氧化损伤,影响血细胞溶酶体膜的稳定性,最终对生物产生遗传损伤。     

阴离子表面活性剂SDS和SDBS对紫贻贝生化指标的影响研究

以青岛胶州湾现场调查数据为依据,选择阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为污染物,以近海底栖生物紫贻贝为受试生物,研究了长期暴露后紫贻贝生化指标(SOD,CAT,GSH,GPx,GST,iNOS,AKP)的变化.结果表明,经过72 d不同浓度暴露后,SDBS实验组紫贻贝体内的SOD、CAT和iNOS活性均有显著下降（除CAT 0.1 mg/L组外）,GSH、GST和GPx在3.0　mg/L SDS和SDBS组较各自对照组均有显著升高.SDBS对紫贻贝生化指标影响的显著性水平大于SDS. 统计分析显示,SDBS暴露组下GST与GPx呈显著正相关关系,iNOS与SOD也表现出一定正相关,但GSH与CAT、GSH与SOD呈现显著负相关关系.此外,结果发现后闭壳肌中iNOS可能是一个具有应用前景的阴离子表面活性剂暴露生物标志物.     

菲-Cd单一与联合作用对毛蚶的氧化胁迫及损伤

采用静态染毒实验研究了菲和Cd2+单一作用与联合作用下胁迫9 d和清洁海水恢复过程中毛蚶体内超氧化歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活力和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,在本实验的染毒条件下,毛蚶体内SOD和CAT活力呈现被诱导的趋势,MDA含量水平低于对照组。高浓度(菲50g/L,Cd 500g/L)比低浓度(菲10g/L,Cd 100g/L)的作用明显。菲对毛蚶的氧化胁迫作用大于Cd2+的作用,菲和Cd2+联合作用对毛蚶的氧化胁迫大于菲和Cd2+的单独作用。这两种污染物对毛蚶的氧化胁迫在消除污染后可以逐渐恢复,其中,Cd2+低浓度组(100g/L)在进行清水恢复后,SOD和CAT活力与对照组无显著性差异,说明毛蚶具有较好的抗氧化胁迫性和自我恢复能力。     

三丁基锡对文蛤鳃的抗氧化酶活性及脂质过氧化的影响

在实验室条件下,观察质量浓度分别为高、中、低(0·1,1,10ng·L-1(以Sn计))3组的三丁基锡(TBT)暴露2、8、20d以及恢复7d和20d后对文蛤鳃的谷胱甘肽硫转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量、还原型谷胱甘肽(GSH)含量的影响.结果显示,除了高浓度TBT(10ng·L-1)暴露在早期(2d)对GSH含量、GST和CAT活性产生抑制之外,TBT暴露对GSH含量、GST和CAT活性的作用主要为诱导效应.在暴露8d后,MDA的含量表现出显著的诱导.恢复7d后除了高浓度组对MDA还有影响外,其它各指标均恢复到与对照组相当的水平.结果表明,环境水平的TBT暴露对文蛤产生明显的氧化胁迫,抗氧化防御系统可以作为海洋环境有机锡污染监测的潜在的生物标志物.     

四溴双酚-A污染对颤蚓的氧化胁迫及毒性

在实验室模拟条件下分别采用动、静态生物慢性实验的方法,研究了不同浓度的四溴双酚-A(Tetrabromobisphenol A, TBBPA)对颤蚓(Monopylephorus limosus)体内抗氧化酶系统及相Ⅱ结合酶系统活性的影响以及颤蚓暴露于单一浓度的TBBPA后,其体内抗氧化酶系统的活性随时间的响应.结果表明,暴露 8d 后,颤蚓体内SOD的活性发生显著变化,变化趋势明显分为升高、降低、再升高3阶段,在0.05ms/L时SOD的活性被最大诱导(p<0.01),达到对照组的7.8倍,各浓度组SOD的活性均显著高于对照组,由对照组的1.5倍到对照组的7.8倍;同时, CAT的活性变化则呈升高、降低、再升高、再降低4阶段,0.5mg/L时其活性达到最大值(p<0.01),除0.005mg/L和0.25mg/L浓度组CAT活性受抑制外,其余浓度组CAT的活性均高于对照组,由对照组的1.1倍到1.9倍,染毒浓度为0.25ms/L时, GST的活性达到最大诱导(p<0.01),其活性先缓慢上升后下降,并且各处理组GST的活性均显著高于对照组(p<0.05).在单一浓度TBBPA污染暴露的10d时间内,颤蚓体内SOD的活性变化趋势形成了一个变形的"M" 形曲线,在第3d时其活性达到最大诱导,而CAT活性的变化则表现为一个不规则的"N"形曲线,在第5d,时其活性达到最大诱导,并且SOD的活性比CAT的活性受时间的影响小,相对来说更稳定.可见, SOD与GST的活性变化似乎更能反映出TBBPA对颤蚓的污染效应及其毒性作用,而SOD的活性变化似乎更为灵敏,但是二者能否作为指示TBBPA污染的生物标志物尚需进一步研究.     

类二 多氯联苯对赤子爱胜蚓生理活性的影响

通过人工土壤法,研究0.1, 1, 10, 100, 1000μg/kg类二 多氯联苯暴露浓度对赤子爱胜蚓 (Eisenia fetida)抗氧化酶(SOD酶、CAT酶和GST酶)、抗氧化分子(GSH)、氧化损伤物(MDA)等生理活性指标在第2, 7, 14, 28d时的影响.结果显示,类二 多氯联苯刺激赤子爱胜蚓生理活性显著增加(P<0.05),可诱导蚯蚓抗氧化系统应答启动;不同暴露时间下,受试物浓度与蚯蚓生理活性的相关性分析显示,蚯蚓不同生理活性指标对受试物的最佳响应时间不同, Cu-Zn SOD响应最早(7d), SOD, CAT, GSH, MDA次之(14d), GST响应最迟(28d);在最佳响应时间下,受试物暴露浓度对数与生理活性值对数均存在显著的剂量-效应关系(P <0.001)     

联苯胺对锦鲤肝脏酶活性的影响

以锦鲤(Cyprinus carprio)为试验生物,经不同浓度(6.0,3.0,2.0,1.2,0.6mg/L)联苯胺暴露14d,研究其对肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),过氧化氢酶(CAT),超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽硫转移酶(GST)以及谷丙转氨酶(GPT)活性的影响.结果表明,锦鲤经联苯胺暴露,肝脏GSH-Px活性几乎持续受抑制;暴露第4d出现CAT的诱导,但随着暴露的延续,在第7,14d出现酶活性抑制;对SOD的影响多表现为诱导作用,但在高浓度(6.0,3.0mg/L)暴露第14d则出现酶活性抑制;对GST和GPT的影响一般表现为在低浓度暴露下的酶诱导,高浓度暴露下酶活性受抑制.GSH-Px对联苯胺暴露最为敏感,有可能成为评价水环境联苯胺污染的生物标志物.     

毒死蜱对斑马鱼胚胎氧化应激效应研究

以斑马鱼为模型,研究了毒死蜱对斑马鱼胚胎形态学的影响,及其对胚胎的氧化应激和氧化损伤作用.将斑马鱼胚胎暴露在梯度浓度的毒死蜱溶液中96h后,发现毒死蜱会造成斑马鱼胚胎严重畸形甚至死亡,其96h半致死浓度为1.18mg/L.对氧化应激相关基因的表达及抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量进行检测,结果表明,在毒死蜱胁迫下抗氧化酶(SOD、CAT)活性降低,并且其编码基因(Cu/Zn-sod、Mn-sod、cat)的表达受到抑制;但在低浓度毒死蜱胁迫下,抗氧化酶活性并没有受到显著影响,而抗氧化酶基因的表达对毒死蜱更加敏感.毒死蜱能引起gstp2的表达上调,但GST活性与gstp2的表达变化并不一致.处理组胚胎中nrf2表达上调,从而上调抗氧化蛋白和II相解毒酶基因的表达.毒死蜱胁迫下,基因ucp2、cox1表达下调,能够减少呼吸链ROS的产生.同时基因bcl2表达下调,表明凋亡的平衡受到破坏.毒死蜱处理组中MDA含量显著升高,说明毒死蜱能造成斑马鱼胚胎氧化损伤.     

Effects of phenanthrene on hepatic enzymatic activities in tilapia (Oreochromis niloticus♂×O. aureus♀)

The effects of phenanthrene (Phe) on hepatosomatic index (HSI) and hepatic enzymatic activities in hybrid tilapia (Oreochromis niloticus O. aureus ) were investigated via the static freshwater exposure at dosage of 50, 100, and 400 g/L for 4–14 d. Compared with the control group, HSI was significantly decreased (P < 0.05) at 400 g/L at day 14. Increased enzymatic activities (P < 0.05) were observed for catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD) at either 100 or 400 g/L at day 8 and 14, as well as for CAT at 50 g/L at day 14, except for GPx at 400 g/L at day 8. Ethoxyresorufin O-deethylase (EROD) activity was significantly increased (P < 0.05) at all dosage at day 4 as well as at 50 g/L at day 8, but significantly decreased at either 100 or 400 g/L at day 14 (P < 0.05). Glutathione-S-transferase (GST) activity was not a ected. The results suggest that CAT, GPx, SOD and EROD, as well as HSI in tilapia may be used as the biomarkers or indexes for evaluating or monitoring the pollution of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) such as Phe.     

壬基酚对波纹巴非蛤(Paphia undulata)外套膜毒性效应研究

实验室条件下获得了壬基酚(Nonylphenol,NP)对波纹巴非蛤(Paphia undulata)的96 h LC50值为0.26 mg/L。同时研究了波纹巴非蛤外套膜中超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、谷胱甘肽(GSH)含量和丙二醛(MDA)含量在低、中、高(浓度分别为1、10和25 g/L)3个浓度NP曝毒以及清水释放下的胁迫响应。结果表明:胁迫1 d时波纹巴非蛤外套膜SOD活性只有低浓度组被轻度抑制,随后总体呈先诱导后抑制的变化趋势;POD活性在整个胁迫期间只有15 d的低、中浓度组被抑制,其他时间总体呈被诱导状态;GSH含量在胁迫1 d和7 d基本上均低于对照组,而15 d时3个浓度组GSH含量均极显著高于对照组(P 0.01);MDA含量随胁迫时间延长呈明显升高的变化趋势。清水释放后,低浓度组SOD活性、POD活性和GSH含量均恢复正常;中、高浓度组只有GSH含量恢复至对照水平。本研究表明NP对波纹巴非蛤外套膜有明显的氧化损伤,且随着NP浓度升高其受损程度增大,高浓度NP胁迫后外套膜SOD活性、POD活性和MDA含量释放实验结束后未能恢复至对照水平。     

稀土镧(La)及La(POA)_3对镉污染绿豆幼苗生理影响

以水培的方式研究了稀土元素镧及其配合物La(POA)3(HPOA=苯氧乙酸)对绿豆幼苗的生理生态影响。结果表明,单一镉(10mg/L)胁迫时,NR、CAT及POD活性下降,而MDA、Pro含量上升;较低浓度(5～30mg/L)的镧及其配合物能明显地促进绿豆幼苗生长,并且可以缓解镉对绿豆幼苗的胁迫作用,经镧及其配合物作用后,上述生理指标皆比单一镉胁迫时有明显的改善,而高浓度(100mg/L)的镧及其配合物对镉污染的缓解作用都减弱;另外,较低浓度(10、15、30mg/L)的La(POA)3对镉胁迫的缓解作用较镧更明显;随着作用时间的延长,镧及其配合物对绿豆幼苗镉污染的缓解作用均逐渐下降。     

Fish transplantation and stress-related biomarkers as useful tools for assessing water quality

The active biomonitoring (ABM) approach was investigated using species of indigenous (from a pristine site) and transplanted (to a polluted area) fish Carassius auratus as an indicator organism of water/sediment pollution in Taihu Lake, a highly urbanized and industrialized area. The biotransformation enzymes 7-ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), reduced glutathione (GSH) content, catalase activities (CAT) and lipoperoxidation (as MDA) in liver were determined as stress-related biomarkers during the field exposure period. At the same time, the contents of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), polychlorinated biphenyls (PCBs), organochlorine pesticides (OCPs) and heavy metals in the surface sediments of biomonitoring sites were also determined. The results indicate that the in situ exposed organisms were stressed. The marked increases of EROD, GSH, CAT and MDA in transplanted animals, suggested their potential application as biomarkers in pollution monitoring. Integrated biomarker response (IBR) was used to evaluate an integrated impact of toxicants from different polluted sites.     

人工纳米材料富勒烯（C60）低剂量长期暴露对鲫鱼的氧化伤害

为更好地判断人工纳米材料(富勒烯,C60)对水生生物的潜在健康危害,以鲫鱼(Carassius auratus)幼鱼为受试生物,研究了低剂量C60(0.04～1.0 mg·L-1)长期(32 d)暴露对鲫鱼的氧化伤害.结果表明,各实验组中鲫鱼幼鱼脑、肝脏、鳃组织中的还原型谷胱甘肽(GSH)含量都发生显著降低(p＜0.05),其中1 mg·L-1 nC60,aq的暴露对鳃组织GSH含量的抑制率为14.3%,高于对鱼脑、肝脏组织中的抑制率;肝脏组织中过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及鳃组织中Na -K -ATP酶活性均被显著激活,其最大活性分别是对照的121.34%(0.04 mg·L-1暴露组)、114.80%(0.04 mg·L-1暴露组)和348.59%(0.20mg·L-1暴露组).实验结果揭示,长期暴露引起机体组织的氧化应激可能是水环境中C60的致毒机制之一.     

四溴联苯醚对剑尾鱼毒性及其抗氧化系统的影响

研究了四溴联苯醚(tetrabromodiphenyl ether,BDE-47)对剑尾鱼的急性毒性及其肝脏还原型谷光甘肽(GSH)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)及7-乙氧基异吩恶唑酮-脱乙基酶(EROD)活性的影响.结果表明,BDE-47对剑尾鱼毒性作用属于高毒.GST和EROD...     

卤代酚复合污染对鲤科金鱼的生化毒性效应研究

为探讨卤代酚复合污染对水生生物的联合毒性效应,探究较为可靠的检测方法,根据所选6种卤代酚化学结构的相似程度和48 h LC₅₀值,将其分为3组二元混合物进行急性暴露实验, 毒性单位比为1∶1,每组分2个浓度级别观察金鱼生物学行为的变化,同时检测金鱼肝脏中3种抗氧化酶(SOD,CAT和GSH-Px)活性以及酶活性影响率的变化. 结果表明:3组卤代酚对金鱼肝脏中3种抗氧化酶的酶活性影响率变化均有显著性差异(P<0.01);3种抗氧化酶中仅SOD在1/2LC₅₀剂量暴露组中均表现为明显升高的酶活性激活率或酶活性抑制率,提示SOD较适合作为卤代酚低浓度复合水污染情况监测的生物化学检测指标.      

Cd、Cu单一污染对小麦体内活性氧消除系统影响

采用溶液培养法,研究不同浓度Cd、Cu单一污染对小麦SOD、POD、CAT活性及MDA含量的影响。结果表明:(1)SOD和CAT活性对Cd胁迫反应较敏感,而POD活性变化不大,叶片中有效的活性氧自由基清除系统的平衡被打破,MDA含量增加;(2)Cu胁迫下,小麦叶片中MDA含量的变化趋势与根部的相反,在Cu处理浓度为25、50mg/L时,叶片中有效的活性氧自由基清除系统的平衡未被打破,MDA含量保持在较低的水平;而根部恰好相反,该系统出现了失衡现象,MDA含量偏高。     

三丁基锡对蓝子鱼的激素和酶指标及组织显微结构的影响

采用静态暴露方式研究三丁基锡氯化物(TBTCl)对黄斑蓝子鱼(Siganus oramin)的毒性效应.当蓝子鱼暴露于40～4000 ng·L-1 TBTCl中10d或20d后,雌鱼和雄鱼的肝体指数显著升高,鳃、肝脏、脾脏、心脏、皮肤等组织的显微结构发生明显的病理变化;上述病变随毒物暴露剂量或暴露时间的增加而加剧.与对照组相比,暴露10d后,40 ng·L-1组的血浆睾酮水平和400 ng·L-1组的血浆皮质醇水平显著升高,4000ng·L-1组的血浆皮质醇水平显著降低、肝脏谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性极显著升高;暴露20d后,各处理组的血浆睾酮和皮质醇水平无显著变化,但40、400 ng·L-1组的肝脏GST活性显著升高.结果提示,肝体指数、肝脏代谢酶活性、血浆皮质醇水平,以及有关组织的病理变化可以作为评估三丁基锡等环境污染物毒性效应的生物指标.     

Reactive oxygen species metabolism during the cadmium hyperaccumulation of a new hyperaccumulator Sedum alfredii （Crassulaceae）

Sedum alfredii Hance, a newly discovered hyperaccumulator, could serve as a good material for phytoremediation Cd polluted sites. Malondialdehyde (MDA), reactive oxygen species (ROS) and antioxidases (catalase (CAT); superoxide dismutase (SOD); peroxidase (POD)) in the leaf were determined when S. alfredii was treated for 15 d with various CdCl2 concentrations ranging from 0 to 800 μmol/L. The results showed that the production rate of 2′,7′-dichlorofluorescein (DCF), which is an indicator of ROS level, reached up to the maximum at 400 μmol/L CdCl2 and then declined with the increase of CdCl2 concentration, while MDA accumulation tended to increase. CAT activity was significantly inhibited at all tested CdCl2 concentrations and SOD activity was sharply suppressed at 800 μmol/L CdCl2. However, the enhancement of POD activity was observed when CdCl2 concentration was higher than 400 μmol/L. In addition, its activity increased when treated with 600 μmol/L CdCl2 for more than 5 d. When sodium benzoate, a free radical scavenger, was added, S. alfredii was a little more sensitive to Cd toxicity than that exposed to Cd alone, and the Cd accumulation tended to decline with the increase of sodium benzoate concentration. It came to the conclusions that POD played an important role during Cd hyperaccumulation, and the accumulation of ROS induced by Cd treatment might be involved in Cd hyperaccumulation.     

重金属对秀丽隐杆线虫繁殖的影响

为了探究重金属单独及联合暴露对秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)繁殖的影响及其作用机制,采用96孔板液相暴露试验,以环境相关浓度(0.1~50.0 μg/L)的Cd、Hg、Pb暴露同步化处理秀丽隐杆线虫,24 h后统计其怀卵数及阴门畸形率,以及连续记录72 h内子一代秀丽隐杆线虫的个体数,最后利用2×2析因设计方差分析阐明重金属的两两联合作用模式. 结果表明:与对照组相比,Cd、Hg、Pb单独及联合暴露对秀丽隐杆线虫的繁殖具有显著抑制作用,ρ(Cd)为50.0 μg/L、ρ(Hg)为10.0 μg/L、ρ(Pb)为50.0 μg/L暴露组秀丽隐杆线虫子一代数量分别降低了43.5%、33.8%、51.0%;Cd-Hg暴露组〔当ρ(Cd)、ρ(Hg)分别为50.0、10.0 μg/L时〕、Hg-Pb暴露组〔当ρ(Hg)、ρ(Pb)分别为10.0、50.0 μg/L时〕、Cd-Pb暴露组〔当ρ(Cd)、ρ(Pb)分别为50.0、50.0 μg/L时〕秀丽隐杆线虫子一代个体数分别降低了44.7%、61.0%、53.3%. 进一步研究发现,Cd、Hg、Pb单独及联合暴露会引起秀丽隐杆线虫子宫内受精卵数量降低以及产卵器阴门结构畸形率升高. 2×2析因设计方差分析结果发现,Cd、Hg、Pb两两联合暴露对秀丽隐杆线虫的繁殖表现为没有交互作用或者交互方式为拮抗. 研究显示,秀丽隐杆线虫子宫内怀卵数的降低是其子一代数量显著减少的主要原因,而阴门结构的损伤可能使产卵行为受损,从而进一步加剧重金属对秀丽隐杆线虫繁殖的抑制作用.