采用代谢流量分析方法评估二噁英对细胞的代谢干扰

以肝癌细胞HepG2为供试细胞,选用5个不同浓度的二噁英（0、0.001、0.01、0.1和1.0 nmol.L-1）,探讨2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞的毒性效应.采用90%甲醇离心法实现蛋白与代谢产物的分离,建立了高效液相色谱-串联三重四极杆质谱（HPLC-MS/MS）分析胞外液中的23种代谢产物（20种氨基酸、乳酸、甘油和尿素）的方法.建立的HPLC-MS/MS分析方法对各化合物的加标回收率可达91%—105%之间,化合物浓度的标准偏差均小于10%.在此基础上,结合代谢流量分析系统研究了2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞内代谢流的影响.结果表明,随着浓度的增高,2,3,7,8-TCDD对HepG2细胞代谢的干扰作用呈增强趋势.2,3,7,8-TCDD降低了细胞对葡萄糖的吸收,并进一步抑制了HepG2细胞糖酵解的速率.此外,2,3,7,8-TCDD导致了HepG2细胞乳酸代谢流的明显增加,由此使细胞产生了过量的乳酸.     

恩诺沙星在鲫鱼肝微粒体中的代谢及代谢关键酶

抗生素因具有抗菌谱广、杀菌性强等特点而被广泛应用于人类医药、畜牧业、农业和水产养殖业。其进入水生生物体内后,会在药物代谢酶的作用下发生代谢转化,产生生态毒性。采用鲫鱼肝微粒体体外孵育法,探究恩诺沙星细胞色素P450酶作用下的代谢转化过程,并通过代谢抑制实验确定关键的代谢酶。结果表明,恩诺沙星体外代谢过程符合一级动力学方程,当恩诺沙星暴露浓度为1 mg·L-1时,其在肝微粒体中的消除速率常数(k)最大为0.00303 min-1,半衰期(t1/2)最短为228.8min,应用高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)技术,检测到了恩诺沙星脱乙基产物和羟基化产物;代谢抑制实验结果表明,CYP3A4在恩诺沙星代谢过程中起主要作用,是恩诺沙星代谢的关键酶。本研究结果为深入了解恩诺沙星在水生生物体内的代谢转化及其生态风险提供了基础数据。     

恩诺沙星在鲫鱼肝微粒体中的代谢及代谢关键酶的确定

抗生素因具有抗菌谱广、杀菌性强等特点使其被广泛应用于人类医药、畜牧业、农业和水产养殖业。其进入水生生物体内后，会在药物代谢酶的作用下发生代谢转化，产生生态毒性。本研究采用鲫鱼肝微粒体体外孵育法，探究恩诺沙星细胞色素P450酶作用下的代谢转化过程，并通过代谢抑制实验确定关键的代谢酶。实验结果表明，恩诺沙星体外代谢过程符合一级动力学方程，当恩诺沙星暴露浓度为1 mg·L-1时，其在肝微粒体中的消除速率常数k最大为0.00303 min-1，半衰期t1/2最短为228.8 min，应用HPLC-MS/MS技术，检测到了恩诺沙星脱乙基产物和羟基化产物；代谢抑制实验结果表明，CYP3A4在恩诺沙星代谢过程中起主要作用，是恩诺沙星代谢的关键酶。本研究结果为深入了解恩诺沙星在水生生物体内的代谢转化及其生态风险提供了基础数据。     

Thanatephorus cucumeris对可托多松19位甲基羟化反应条件的优化

甾体化合物19位甲基羟化反应是甾体药物合成中脱除19位甲基的关键步骤,需要多步化学反应才能实现,酶催化则一步就能完成.为寻找更多能够实现甾体化合物19位甲基羟化反应的微生物和酶并利用酶法实现这一反应,本研究重新考察丝核薄膜革菌(Thanatephorus cucumeris)催化可托多松19位甲基羟基化的反应,发现除了产生主产物19-OH-可托多松和11β-OH-可托多松外,还产生一种极性与19-OH-可托多松非常相近的产物7β-OH-可托多松,导致19-OH-可托多松分离纯化困难.通过对转化条件进行控制和优化,提高了目标产物19-OH-可托多松的比例,减少了7β-OH-可托多松的生成,在初始p H 9.0,装液量100 m L(250 m L锥形瓶),助溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(0.5%,V/V),底物投加时间36 h,底物浓度为0.5 g/L的最适条件下,几乎不产生7β-OH-可托多松,转化60 h后,19-OH-可托多松的产量可达到117 mg/L,而且产物易于分离纯化.本研究对T.cucumeris合成19-OH-可托多松的反应条件进行了控制和优化,使产物易于分离纯化,为进一步从该菌中获得甾体化合物19位羟基化酶奠定了基础.     

典型羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)小鼠肝微粒体的体外代谢及关键代谢CYP450酶系的研究

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类具有内分泌干扰效应的酚类化合物,本研究以小鼠肝脏微粒体作为研究对象,考察了4种典型OH-PBDEs(3-OH-BDE-47、5-OH-BDE-47、6-OH-BDE-47和2′-OH-BDE-68)的体外代谢.研究结果表明,4种OH-PBDEs在小鼠肝脏微粒体中均能被代谢;OH-PBDE结构上的醚键(O)、羟基(OH)和溴原子(Br)的相对位置会影响其代谢效率,OH位于苯环上醚键邻位更有利于其代谢,即6-OH-BDE-47表现出相对较高的代谢率;抑制剂实验发现CYP1A2和CYP3A4是4种典型OH-PBDEs主要的CYP450代谢亚型.     

新型酶联免疫测定废气中二噁英类物质

与传统酶联免疫分析方法检测2,3,7,8-TCDD以及采用毒性较大的2,3,7,8-TCDD做标准曲线不同,本文构建了一种新的单克隆抗体用于检测PeCDFs以及HxCDFs,并且采用新型毒性较低的2,4,5-TCP-(Gly)2制作标准曲线,同时优化了此种反应系统的反应条件,并采用此系统分析了来自中国的24个废气样品,计算出了换算方程,将结果与HRGC-HRMS进行了比较,呈现了良好的相关性,两者的相关系数R2为0.944,在中国可以应用此方法来进行二噁英类筛查性分析.     

运动对2,3,7,8-TCDD持续染毒大鼠肝脏LXRa蛋白、ACC1、FAS、SCD1 mRNA表达的影响

研究运动对2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(2,3,7,8-TCDD)持续染毒大鼠肝脏脂质合成代谢关键酶乙酰辅酶A羧化酶1(ACC1)、脂肪酸合成酶(FAS)、硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)m RNA及转录因子肝X受体a(LXRa)蛋白表达的影响,探讨环境污染物引发代谢性疾病的发病机制,为运动锻炼防控环境健康风险提供理论支持。将24只8周龄雄性大鼠随机分为对照组(C组)、染毒组(T组)、运动染毒组(ET组)。T、ET组腹腔注射首剂量6.4μg·kg-1(以单位体重计)的2,3,7,8-TCDD,之后每隔1周给予上述剂量的21%持续染毒,连续7周。ET组尾部负重(5%体重)进行游泳运动,每周5 d,每次30 min。8周后处死动物,计算肝脏相对重量,检测肝脏甘油三酯(TG)含量,实时荧光定量PCR检测肝脏ACC1、FAS、SCD1 m RNA表达,免疫印迹法(Western Blot)检测肝脏LXRa蛋白表达。结果显示8周2,3,7,8-TCDD持续染毒可显著增加肝脏脂质合成代谢关键酶ACC1、FAS、SCD1 m RNA及转录因子LXRa蛋白表达,8周游泳运动可显著降低染毒大鼠ACC1、FAS、SCD1 m RNA及LXRa蛋白表达。上述结果表明2,3,7,8-TCDD可以引起大鼠肝脏LXRa蛋白表达增高,进而LXRa通过调控靶基因ACC1、FAS、SCD1 m RNA的表达,造成脂质代谢紊乱,肝脏甘油三酯沉积,而有氧运动降低了肝脏中脂质的沉积,提示运动干预可以改善二噁英类污染物造成的肝脏脂质代谢紊乱。     

羟基多溴联苯醚(3'-OH-BDE-7)的大鼠体外肝代谢研究

本文利用液相色谱-质谱联用技术,建立了羟基多溴联苯醚3'-OH-BDE-7在S.D.大鼠肝匀浆中的体外代谢研究方法.实验结果表明,3'-OH-BDE-7的主要代谢产物为2,4-二溴苯酚和二羟基多溴联苯醚(diOHPBDEs),并且其在温孵30min,时代谢转化率为90%.3'-OH-BDE-7的代谢研究为其它羟基多溴联...     

羟基多溴联苯醚(OH-PBDEs)小鼠肝脏微粒体体外代谢及对雌激素代谢的影响研究

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类具有内分泌干扰效应的酚类化合物,以小鼠肝脏微粒体作为研究对象,考察了OH-PBDEs的体外代谢行为及对雌激素代谢的影响。研究结果发现,4种OH-PBDE均能够代谢,其代谢率大小为6-OH-BDE-996’-OH-BDE-996-OH-BDE-1375’-OH-BDE-99,表明羟基官能团(-OH)与醚键及溴原子处于邻位时,表现出较高的代谢率; 4种OH-PBDE对3种天然雌激素包括雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)、雌三醇(E3)的代谢表现出不同作用,整体来说,对E1和E2代谢随着OH-PBDE浓度的增加抑制作用逐渐增强,对E3代谢则表现出促进作用,但是对人工合成的雌激素17α-炔雌醇(EE2)无明显影响;对E2代谢产物2-羟基雌二醇(2-OH-E2)的生成量定量表征表明,除6-OH-BDE-99促进了2-OH-E2的生成量,其余3种OH-PBDE随实验添加浓度的增加,抑制了2-OH-E2的生成量,这可能与酶介导的不同代谢机制有关。     

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)在小鼠肝脏微粒体的体外代谢及对CYP450酶活性的影响

羟基化多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类具有内分泌干扰效应的酚类化合物,生物毒性要高于母体多溴联苯醚(PBDEs),研究OH-PBDEs的体外代谢行为对于理解其在生物体内的富集转化具有重要意义。以小鼠肝脏微粒体作为研究对象,考察了3-OH-BDE-47、5-OH-BDE-47、6-OH-BDE-47和2’-OH-BDE-68在小鼠肝脏中的体外代谢,并分别研究了浓度为0.1、0.2、0.4、0.6、1.0μmol·L-1条件下4种OH-PBDEs对细胞色素P450酶系中7-乙氧基香豆素-O-脱乙基酶(ECOD)、7-乙氧基异吩唑酮-O-脱乙基酶(EROD)和苯胺4-羟基化酶(ANH)活性的影响。结果表明,4种OH-PBDEs在小鼠肝脏微粒体中均能够快速代谢,代谢率分别为80%(3-OH-BDE-47)、42%(5-OH-BDE-47)、86%(6-OH-BDE-47)和63%(2’-OH-BDE-68)。实验所设OH-PBDEs各浓度对微粒体的ECOD活性无显著性抑制作用,但对EROD的活性均表现出相同的显著抑制作用;4种OH-PBDEs表现出不同的ANH活性影响,即3-OH-BDE-47对ANH活性具有抑制作用,5-OH-BDE-47具有诱导作用,而6-OH-BDE-47和2’-OH-BDE-68对ANH活性无显著性影响。     

西宁市环境空气PM10中多环芳烃特征分析

2009年—2010年采暖季、风沙季和非采暖季在西宁市选择了7个环境监测点位采集了大气PM10样品,利用气相色谱-质谱联用技术测定了其中12种多环芳烃的浓度分布特征。结果显示：西宁市采暖期、风沙季和非采暖期三季PM10载带B[a]P的全市平均浓度分别为2.51ng/m3、1.19 ng/m3、1.55ng/m3;PM10载带的B[a]P的浓度与GB3095-1996中规定日平均浓度限值（10ng/m3）相比较,均不超标。     

应用Tail-PCR扩增蓝猪耳T-DNA侧翼序列

蓝猪耳是一种重要的具有观赏和科研价值的花卉植物.采用TAIL-PCR成功扩增了转基因蓝猪耳T-DNA插入位点的侧翼序列,扩增片断长度为200～2 000 bp,大多数片段在400 bp和800 bp左右,其中36%的序列含有植物的同源序列.通过与GenBank数据库比对,确定了部分T-DNA插入位点周边序列编码的可能蛋白,并提交序列7条;另外还对T-DNA转化植物时整合的位点进行了分析,发现断裂位点集中在距右边界15～18 bD和右边界外234 bp处,分别占总扩增片段的47.62%和38.10%.这为利用T-DNA标签进行蓝猪耳基因克隆和功能分析提供了实验技术上的保证.图2表2参24     

都江堰灵岩山3种人工林优势物种叶片的有机组分特征

叶片的有机组分特征不仅是植物光合产物分配策略和养分回收的重要参数,而且是衡量凋落叶分解难易程度的重要指标.为探究不同植物群落叶片间有机组分的差异,以华西雨屏区人工林的优势乔、灌、草植物作为对象,收集其成熟叶及凋落叶,研究其水溶性组分(water soluble component,WSC)、有机溶性组分(organic...     

Challenges in characterization of nanoplastics in the environment

Plastic pollution has been a legacy environment problems and more recently, the plastic particles, especially those ultrafine or small plastics particles, are widely recognized with increasing environmental and ecological impacts. Among small plastics, microplastics are intensively studied, whereas the physicochemical properties, environmental abundance, chemical states, bioavailability and toxicity toward organisms of nanoplastics are inadequately investigated. There are substantial difficulties in separation, visualization and chemical identification of nanoplastics due to their small sizes, relatively low concentrations and interferences from co-existing substances (e.g., dyes or natural organic matters). Moreover, detection of polymers at nanoscale is largely hampered by the detection limit or sensitivity for existing spectral techniques such as Transformed Infrared Spectroscopy (FTIR) or Raman Spectroscopy. This article critically examined the current state of art techniques that are exclusively reported for nanoplastic characterization in environmental samples. Based on their operation principles, potential applications and limitations of these analytical techniques are carefully analyzed.     

土壤对甲烷氧化作用的研究进展

综述了８０年代以来土壤对ＣＨ４氧化作用的研究进展，包括土壤氧化甲烷的概况、机理，以及氧的供应、Ｎ的供应、土壤水分状况、土壤温度、土壤ｐＨ、土壤质地等因素对土壤氧化ＣＨ４的影响。     

桂林水系沉积物中重金属的生物有效性研究

沉积物中重金属污染物对生态系统潜在危害的影响,已经引起研究者的极大关注,但对沉积物中重金属的生物有效性的研究还很少。首次以桂林水系沉积物为研究对象,通过酸化-吹气-吸收装置,用对氨基二甲基苯胺光度法测定沉积物中AVS含量,用原子吸收分光光度法测定SEM和间隙水中Cu、Pb、Zn、Cd、Ni含量,用原子荧光法测定Hg、As含量。以中华圆田螺(Cipangopaludian cathayensis)为受试物种,通过沉积物加标和长期暴露实验,分析田螺生长发育情况和体内重金属积累浓度。结果表明:[SEM]/[AVS]>1时,间隙水中七种元素总浓度大于3.0000μmol·L-1,重金属对田螺表现出毒性作用,且田螺的死亡率和体内重金属积累浓度随该比值的增大而增大;当[SEM]/[AVS]<1时,重金属对田螺无明显影响。[SEM]/[AVS]是判定沉积物重金属生物有效性的有效判据。该研究填补了桂林水系沉积物重金属数据的空白,为判定沉积物重金属污染程度提供了一种简便准确的方法。所研究水域沉积物重金属污染最严重的是桃花江,漓江次之,青狮潭水库污染最轻。     

好氧堆肥过程中的氧气变化及其监测

氧气和通气性是影响好氧堆肥过程和堆肥产品质量的重要因素。堆肥过程中，氧气供应充足可以加速有机质分解、缩短堆肥时间，加速堆肥初期温度的上升速率，减少恶臭气体的产生。氧气的消耗速率可以作为判断堆肥稳定性的依据。过去由于缺乏有效的氧气监测手段，限制了堆肥中有关氧气的研究工作，因此对堆肥过程中氧气的变化过程目前了解得很少，研究工作亟待加强。近期，我国已开发出堆肥氧气实时、在线监测系统，并成功地应用于堆肥实践，这对堆肥研究和产业化发展将具有重要意义。     

重庆喀斯特山地土壤种子分布特征

土壤种子库对岩溶山地退化植被恢复具有重要意义。采用萌发法,比较了重庆典型岩溶山地处于不同生态演替序列的自然林地、次生林地、灌草坡、坡耕地、人工林、弃耕撂荒地等土地利用系统的土壤种子库分布特点。喀斯特山地各植被类型的土壤中贮藏着丰富的种子,每个40cm×25cm×15cm土柱内储藏有227.4~454.8粒种子,土壤种子集中分布在土壤表层(0~5cm),乔灌种子主要分布于0~5cm土壤层。土地利用强度越大,木本植物种子越少,草本植物种子越多,且以农田杂草为主,土地利用方式的变化(如陡坡开垦)是对次生植被及其种子库的主要威胁;坡度、溶沟、溶隙等土壤分布环境和土壤水分等也对喀斯特山地的种子密度产生影响,这就使得种子密度在不同地点及植被类型间相差很大,生境异质性是种子库分布模式的决定因子。     

三种杂草不同时期镉质量分数研究

通过在沈阳张士镉污染区按每月8日、23日左右(中国北方24节气日)采集生物量较大的芦苇Phragmites australis、稗草Echinochtoa crusgalli和藜Chenopodium进行Cd质量分数和Cd质量分数最大的时期研究。结果表明:芦苇根Cd质量分数在6月8日(芒种)达到最大值(80.63 mg.kg-1),茎叶Cd质量分数在9月8日(白露)达到最大值(39.40 mg.kg-1);藜根9月8日(白露)Cd质量分数为22.65 mg.kg-1,茎叶10月24日(霜降)Cd质量分数为12.23 mg.kg-1,都是生长时期的最大值;稗草根Cd质量分数10月8日(寒露)达到最大值(182.59 mg.kg-1),茎叶Cd质量分数在9月23日(秋分)达到最大值(37.67 mg.kg-1)。芦苇、藜和稗草根及茎叶中的Cd质量分数一般均在秋季达最大值,而且这个时期杂草的生物量也比较大,因此秋季是最佳的杂草收割季节。另外,稗草比芦苇、藜能更有效地带出土壤中的Cd。     

微生物砷代谢机制的研究进展（Progress in Study of Mechanisms of Microbial Arsenic Transformation in Environment）

环境砷污染是一个全球性问题.研究砷的生物地球化学循环可以明确环境中砷的来源及其转化特征,为探索砷污染治理的方法提供参考.越来越多的研究表明,自然界中的微生物在砷的迁移转化过程中发挥了重要作用.根据微生物对砷的代谢机制不同将其分为:砷氧化微生物、砷还原微生物和砷甲基化微生物.砷氧化微生物可以将环境中的As(Ⅲ)氧化为毒性较弱并且容易被铁铝矿物吸附固定的As(Ⅴ),因此对降低环境中的砷毒性具有重要作用;微生物对砷的甲基化作用的产物通常为毒性较低的有机砷,因此也被认为是理想的修复环境砷污染的生物手段之一;然而在还原环境中,砷还原微生物却可以将游离态和结合态的As(Ⅴ)还原为毒性更强的As(Ⅲ),从而加重环境中的砷污染状况.由此可见,明确微生物的砷代谢机制及其对砷污染环境中砷迁移转化的影响,是实现生物修复砷污染环境的必要前提.论文总结了近年来国内外微生物砷代谢机制的研究进展,以期为深入研究微生物代谢砷的机理及其在砷污染治理中的应用提供参考.