久效磷对秀丽隐杆线虫运动、学习和觅食行为的影响

久效磷(MCP)是一种广谱类内吸附性有机磷农药和潜在的神经毒剂,能够对非靶生物产生神经毒性作用,而行为毒性是神经毒性的主要表现形式. 以运动、学习与觅食行为、乙酰胆碱酯酶活性为指标,研究了久效磷对非靶生物——秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans,下称线虫)行为的影响. 结果显示:经0.5、5.0和50.0 mg/L久效磷暴露后,各暴露组线虫头部摆动和身体弯曲频率均极显著降低,0.5 mg/L暴露组线虫向前摆动频率显著减少,5.0和50.0 mg/L暴露组线虫向前摆动频率极显著减少;5.0和50.0 mg/L暴露组线虫在NaCl存在和缺少食物条件下,对NaCl的趋向性极显著升高;与对照组相比,50.0 mg/L暴露组线虫菌落接触率在2、4、6、8 h时均显著降低,在24 h时极显著降低;各暴露组线虫的乙酰胆碱酯酶活性均受到极显著抑制. 表明久效磷能够导致线虫运动、学习与觅食行为的严重缺陷,乙酰胆碱酯酶活性抑制与久效磷对线虫运动行为的影响呈正相关,与其学习行为的影响呈负相关.      

PFOS/PFOA对斑马鱼(Danio rerio)胚胎致毒效应研究

采用斑马鱼胚胎毒性测试方法,研究了PFOA/PFOS对斑马鱼的急性毒性和生命早期阶段生长发育的影响.结果表明,PFOS/PFOA对斑马鱼有明显毒性作用,LC50(48 h)分别为1 005 mg/L和107 mg/L,LC50(96 h)分别为499 mg/L和71 mg/L.PFOS/PFOA抑制斑马鱼胚胎发育,可导致胚胎发育畸形,甚至死亡,高浓度(>240 mg/L)PFOS损伤细胞膜,导致胚胎分裂中的细胞发生自溶而卵凝结死亡,抑制胚胎原肠胚的形成.在各种亚致死效应中,脊柱畸形对PFOS暴露最敏感,其EC50=9.14 mg/L,PFOA暴露最敏感亚致死性毒理学终点为96 h孵化,对应EC50=328.0 mg/L.PFOA/PFOS导致胚胎发育延迟,具有发育毒性.     

久效磷对黄鳝过氧化氢酶和Na+, K+-ATP酶活性的影响

采用静态急性毒性试验方法,研究了久效磷对黄鳝的鳃、肝脏和肾脏组织中过氧化氢酶(CAT)和Na , K -ATP酶活性的影响. 结果表明:在水温为(20±2) ℃的条件下,久效磷对黄鳝的96 h LC50为3.27 mg/L. 经0.25,0.50,1.00和2.00 mg/L的久效磷暴露96 h后,0.25和0.50 mg/L暴露组黄鳝3种组织中的CAT活性均比对照组高,其中0.25 mg/L暴露组有显著升高(P《0.05);1.00和2.00 mg/L暴露组的CAT活性受到明显抑制,其中2.00 mg/L暴露组与对照组相比抑制作用显著(P《0.05);不同质量浓度的久效磷对黄鳝3种组织中的Na , K -ATP酶活性均表现出抑制作用,Na , K -ATP酶活性对久效磷的敏感性由大到小的顺序为鳃》肾脏》肝脏.     

PFOS/PFOA对斑马鱼(Danio rerio)胚胎致毒效应研究

采用斑马鱼胚胎毒性测试方法,研究了PFOA/PFOS对斑马鱼的急性毒性和生命早期阶段生长发育的影响.结果表明,PFOS/PFOA对斑马鱼有明显毒性作用,LC₅₀(48 h)分别为1005 mg/L和107 mg/L,LC₅₀(96　h)分别为499 mg/L和71 mg/L.PFOS/PFOA抑制斑马鱼胚胎发育,可导致胚胎发育畸形,甚至死亡,高浓度(＞240 mg/L)PFOS损伤细胞膜,导致胚胎分裂中的细胞发生自溶而卵凝结死亡,抑制胚胎原肠胚的形成.在各种亚致死效应中,脊柱畸形对PFOS暴露最敏感,其EC₅₀=9.14 mg/L,PFOA暴露最敏感亚致死性毒理学终点为96　h孵化,对应EC₅₀=328.0 mg/L.PFOA/PFOS导致胚胎发育延迟,具有发育毒性.     

苯并三唑和镉对斑马鱼肝脏的联合毒性效应

采用转基因斑马鱼Tg (lfabp10a: dsRed; elaA:EGFP)为模型,探讨了环境中苯并三唑及其衍生物(BTRs)与重金属镉对斑马鱼的单独与联合肝脏毒性效应.结果表明,0.001~0.1μmol/L CdCl2单独暴露使斑马鱼肝脏结合蛋白基因lfabp10a表达量增强,肝脏尺寸相对空白对照组显著膨大(P<0.005),而1μmol/L CdCl2显著抑制斑马鱼lfabp10a的表达,肝脏尺寸相对空白对照组显著降低(P<0.005).苯并三唑(1H-BTR,1H-benzotriazole)相对CdCl2而言毒性较低,5 μmol/L 1H-BTR暴露时斑马鱼肝脏lfabp10a表达量增强(P=0.000).联合暴露研究发现,1H-BTR能显著降低重金属镉对斑马鱼的肝脏毒性.因此, 苯并三唑在环境污染物毒性评价中具有重要意义.     

己烯雌酚在斑马鱼胚胎中的生物蓄积及毒性机制研究

采用HPLC和斑马鱼胚胎发育方法,测定了己烯雌酚（DES）在标准模式种斑马鱼胚胎体内的蓄积规律及胚胎毒性效应,并利用定量活性-结构分析（QSAR）和基因芯片技术,探讨了DES对斑马鱼胚胎的致毒机制.结果表明,在0.2 mg/L DES中暴露24、 48和72 h后,胚胎体内的DES含量分别为（25.78±4.95）、（54.88±7.10）和（71.93±10.55）μg/g;不同起始染毒时间（0 hpf和8 hpf）条件下,亚致死最敏感指标均为72 h孵化率抑制,EC₅₀分别为（0.14±0.09）和（0.33±0.14） mg/L,说明胚胎在发育囊胚期（发育8　h）前对DES暴露更为敏感.QSAR研究发现,DES相对其它酚类类雌激素对斑马鱼胚胎具有较高的毒性,这与它具有较高的TE值（51.121 7　eV）相关;基因芯片研究发现,5　μg/L DES暴露21　d后能导致斑马鱼成鱼部分基因表达异常.DES对斑马鱼具有一定的胚胎毒性和遗传毒性,而生化反应是致毒的关键步骤.     

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.      

氯苯对斑马鱼胚胎发育和仔鱼的毒性效应研究

选取健康的雌雄斑马鱼按1:1或1:2的比例进行交配产卵。采用静态法,以丙酮为助溶剂,分别用不同浓度的CB进行斑马鱼受精卵和刚平衡游动仔鱼的暴露试验,记录胚胎孵化数和胚胎、仔鱼畸形数以及仔鱼死亡数。不同浓度的CB可导致斑马鱼胚胎孵化率降低及孵出的仔鱼畸形率增加,且毒性呈现剂量-效应关系。当CB浓度高于0.88μg/L时,斑马鱼胚胎及其孵出的仔鱼畸形率开始增加;当CB为108.9μg/L时,暴露24 h的胚胎出现全致畸效应。能平衡游动的斑马仔鱼对CB的毒性也很敏感,24 h、72 h和96 h的LC50值分别为95.35、80.51和62.28μg/L;110.0μg/L CB使处理24 h的仔鱼全部死亡。较低浓度的CB就使斑马鱼胚胎发育畸形;其对仔鱼的毒性也很显著,达到一定浓度可使其死亡。     

双酚AF暴露对胚胎期和幼鱼期斑马鱼的毒性效应

为明确不同发育阶段的斑马鱼对BPAF(双酚AF)暴露的易感性,采用暴露试验法初步研究了BPAF对胚胎期和幼鱼期斑马鱼的发育毒性. 结果表明:①BPAF暴露可延缓胚胎期斑马鱼的发育和孵化,使其出现心包水肿、卵黄囊异常、心率下降、心脏搏动停止等症状. ②暴露96 h后,ρ(BPAF)为2.0、2.5、3.0 mg/L暴露组胚胎期斑马鱼的畸形率高达100%,暴露24 h致畸的EC₅₀(半数效应浓度)为2.00 mg/L,暴露96 h的LC₅₀(半数致死浓度)为1.84 mg/L. ③暴露72 h后,对照组幼鱼期斑马鱼鱼鳔发育缺陷率为0;除ρ(BPAF)为1.0 mg/L暴露组外,其余BPAF暴露组幼鱼期斑马鱼鱼鳔发育缺陷率为100%. ④随着暴露时间的延长以及中毒程度的加深,幼鱼期斑马鱼出现的中毒症状依次表现为心包水肿、卵黄囊水肿、背脊弯曲、心跳停止,暴露48和72 h时其心包水肿的EC₅₀分别为1.76、1.56 mg/L,暴露96 h的LC₅₀为1.77 mg/L. 胚胎期和幼鱼期斑马鱼对BPAF暴露响应的差异分析显示,幼鱼期斑马鱼对BPAF暴露的反应更为敏感,幼鱼期斑马鱼的心包水肿症状可作为BPAF毒性响应的最佳指标之一.      

不同形态微塑料和汞对斑马鱼胚胎发育毒性联合作用研究

为探讨不同形态微塑料对生物体的毒性差异,本研究比较了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)颗粒(直径约70～250μm)和纤维(长度约3～5mm,直径约20μm)与重金属汞(Hg)对斑马鱼胚胎发育的联合毒性效果.结果表明,Hg单独暴露对斑马鱼胚胎造成了胚胎发育毒性(如血流发育障碍,心跳变缓和孵化率降低)以及心包囊水肿和尾巴畸形效应,48和72h的畸形率分别高达31.3%和91.7%.纤维状(f-PET)和颗粒状(p-PET)微塑料都会减轻Hg的胚胎发育毒性.从代谢组学的数据来看,Hg对机体造成的糖代谢和氨基酸代谢紊乱效应在微塑料和Hg联合暴露组也显著降低(P<0.01).但是,由于对Hg吸附能力和过程的差异,p-PET更显著缓解Hg造成的24h血流障碍效应,而在暴露后期在降低Hg对斑马鱼胚胎畸形毒性方面不如f-PET显著.因此,微塑料与Hg的联合毒性效果与微塑料的形态有关.     

Prolonged manganese exposure induces severe deficits in lifespan, development and reproduction possibly by altering oxidative stress response in Caenorhabditis elegans

We examined the possible multiple defects induced by acute and prolonged exposure to high levels of manganese (Mn) solution by monitoring the endpoints of lifespan,development,reproduction,and stress response.Our data suggest that acute exposure (6 h) to Mn did not cause severe defects of life span,development,and reproduction.Similarly,no significant defects could be found for the life span,development,and reproduction in animals exposed to a low concentration of Mn (2.5 μmol/L) for 48 h.In contrast,prolonged exposure (48-h) to high concentrations of Mn (75 and 200 μmol/L) resulted in significant defects of life span,development,and reproduction,as well as the increase of the percentage of population with hsp-16.2::gfp expression indicating the obvious induction of stress responses in exposed animals.Moreover,prolonged exposure (48-h) to high concentrations (75 and 200 μmol/L) of Mn decreased the expression levels of antioxidant genes of sod-1,sod-2,sod-3,and sod-4 compared to control.Therefore,prolonged exposure to high concentrations of Mn will induce the severe defects of life span,development,and reproduction in nematodes possibly by affecting the stress response and expression of antioxidant genes in Caenorhabditis elegans.     

1,2,4-三氯苯对斑马鱼生殖和胚胎发育毒性效应

采用斑马鱼胚胎早期发育技术研究了1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)对成年斑马鱼(Danio retio)和斑马鱼受精卵染毒后胚胎生命早期阶段生长发育的影响.结果发现,大于5mg/L 剂量的1,2,4-TCB有明显发育毒性,会导致胚胎致畸,引起胚胎凝集或死亡.1,2,4-TCB对成年斑马鱼和斑马鱼受精卵染毒后,胚胎的致死率均与1,2,4-TCB处理之间呈现时间-效应和剂量-效应关系.高浓度的(15 mg/L) 1,2,4-TCB对成年斑马鱼的染毒,其平均产卵量和受精率均降低.成年斑马鱼或者受精卵接触1,2,4-TCB后,胚胎发育中典型的非致死效应—心包囊水肿和脊柱畸形的比例均随着1,2,4-TCB的浓度升高而逐渐升高.同浓度1,2,4-TCB处理后,斑马鱼胚胎直接染毒造成的非致死毒性效应更强.结果表明,水体中残留的1,2,4-TCB对于鱼类的生殖和发育具有潜在的危害.     

久效磷农药对金鱼肝细胞DNA的损伤及其机制研究

以金鱼(Carassius auratus)为模式生物,研究了久效磷农药暴露导致的DNA损伤类型及其作用机制.结果表明:0.01,0.10,1.00mg/L的久效磷农药暴露24,48,96,168h均导致金鱼肝细胞DNA损伤程度显著升高,48h损伤最严重;暴露48h采用碱性、pH值12.1和中性彗星电泳发现DNA损伤类型主要为碱不稳定位点形成,其次为单/双链断裂;采用Endo Ⅲ酶和FPG酶处理的碱性彗星电泳,发现DNA出现氧化损伤;暴露24h肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著降低,丙二醛(MDA)含量显著升高达到峰值,96~168h超氧化物歧化酶(SOD)和GSH-Px活性显著升高,MDA含量与24h相比有所降低,表明活性氧自由基(ROS)含量在短期暴露升高(24h)、在96~168h暴露逐渐降低.影响抗氧化酶活性、干扰ROS清除过程是久效磷农药造成DNA损伤的主要机制.     

壬基酚对成体玫瑰无须性腺的毒性效应

以成体玫瑰无须（Puntius conchonius）为实验材料,通过半致死浓度（LC₅₀）、性腺指数以及组织病理学指标对壬基酚（NP）的毒性进行了评价.结果表明,在半静止条件下,壬基酚对成体玫瑰无须96 h的LC₅₀为（1 .72 ± 0 .06） μmol/L;在亚急性毒性（0 .17、0 .34和0 .68 μmol/L）下成体玫瑰无须暴露于壬基酚21 d后,其精巢指数（TSI）与卵巢指数（OSI）显著降低,并具有明显的剂量-效应关系;同时精巢与卵巢也发生了明显的组织病理学变化,精巢中支持细胞增生、生殖细胞数量减少;卵巢中卵泡发育迟缓、闭锁现象增加.结果说明壬基酚对玫瑰无须的雌、雄性腺均具有毒性效应,干扰了精卵的发育成熟.另外,玫瑰无须对壬基酚具有较高的敏感性,也是评价壬基酚毒性的一种理想模式鱼类.     

CuSO4对松江鲈肾细胞系的毒性效应

本文研究了不同浓度的CuSO₄对55-65代松江鲈肾细胞系的毒性效应。采用MTT法测得CuSO₄ 24 h LC₅₀为154.34 μmol/L。酶活力测定的结果显示:超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽-S-转移酶（GST）的活性在CuSO₄浓度为0~300 μmol/L时,随浓度的升高逐渐升高,在300 μmol/L时达到最大值;谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性在CuSO₄浓度为100 μmol/L时达到最大值,随后随着CuSO₄浓度的降低逐渐降低。微核率随CuSO₄浓度增加而增加,最高达14.33‰,彗星实验发现在半致死浓度条件下松江鲈肾细胞拖尾率为54.00%、迁移长度18.41±2.94 μm,与对照组差异显著（p ＜0.05）。认为CuSO₄会引起细胞氧化酶活性的改变以及细胞核DNA损伤。松江鲈肾细胞系可以作为Cu2+污染的监测指标。     

三种有机磷农药对三角褐指藻活性氧伤害的差异性研究

３种有机磷农药－久效磷、对硫磷和辛硫磷对三角褐指藻的生长都有抑制效应，它们的７２ｈ半抑制剂量（７２ｈ·ＥＣ５０）分别为９．７４ｍｇ／Ｌ、８．２０ｍｇ／Ｌ和１．５２ｍｇ／Ｌ。结果表明，３均能引起藻细胞活性氧含量的增加，从而导致生物膜系统的膜脂过氧化和脱酯化伤害。这种由膜脂过氧化和脱酯化作用造成的膜损伤在３种农药中显示出较大的差异性。     

金/钴氢氧化物膜修饰玻碳电极同时测定邻苯二酚和对苯二酚

文章将纳米金与钴氢氧化物膜的催化作用有效结合,制备了GNPs/CoOOH复合修饰电极,该修饰电极在碱性条件下对邻苯二酚和对苯二酚具有较强的电催化活性。考察了支持电解质酸度及纳米金沉积时间对邻苯二酚和对苯二酚电化学响应的影响,选取0.1 mol/L PBS(pH 10.0)作为支持电解质,纳米金的最佳沉积时间为4 min。在优化的实验条件下,利用差示脉冲伏安法(DPV)对邻苯二酚和对苯二酚进行选择性检测:当两者浓度同时改变时,对苯二酚和邻苯二酚的氧化峰电流与其浓度分别在7~100μmol/L和6~100μmol/L范围内呈良好的线性关系,对应的检出限分别为0.9、0.8μmol/L(S/N=3)。该复合修饰电极具有较好的重现性、稳定性及较强的抗干扰能力。