纳米硫化镉对A549细胞的损伤研究

研究纳米硫化镉(Nano-Cd S)材料对肺癌细胞系A549的毒性及氧化损伤作用。培养A549细胞,经传代后接种于6孔板中,每孔2 m L完全培养基,接种次日进行染毒。用直径20~30 nm、长度80~100 nm的Nano-Cd S进行染毒,染毒浓度分别为0、5、10、20、40和80 mg·L~(-1)。染毒24 h后用MTT检测细胞存活率,以存活率在80%左右的浓度为后续实验染毒浓度。应用流式细胞技术,用荧光探针法检测A549细胞的活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量,PI-Annexin-V法检测细胞凋亡情况;用试剂盒检测细胞中超氧化物岐化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性以及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,判断细胞氧化损伤情况。不同浓度Nano-Cd S处理细胞24 h之后,细胞存活率随剂量的增加而下降,浓度为10、20、40和80μg·L~(-1)时,存活率分别为(88.71%±0.80%)、(81.93%±3.06%)、(75.23%±1.13%)和(70.66%±5.63%),且各组间差异均具有统计学意义(P0.05)。以浓度为10和20 mg·L~(-1)的Nano-Cd S染毒24 h后,胞内ROS含量和细胞凋亡率随染毒剂量的增加而增加(P0.05);浓度为10 mg·L~(-1)时,细胞凋亡率为(6.26%±0.44%)。与对照相比,各染毒组SOD和CAT活性和MDA含量升高,20 mg·L~(-1)染毒组SOD和CAT活性和MDA含量高于10 mg·L~(-1)染毒组(P0.05)。研究表明,纳米硫化镉能引起A549细胞的氧化损伤和细胞凋亡,具有明显的细胞毒性。     

DEHP对小鼠精原细胞Bax和Bcl-2表达水平的影响

邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯(di(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)因在环境中的广泛分布而受到普遍关注。为探究DEHP对雄性生殖细胞的毒作用机制,将小鼠精原细胞(GC-1spd)分别暴露于终浓度为0(对照)、10、100、1 000 mg·L~(-1)DEHP的培养基中培养24 h,采用噻唑兰(MTT)法检测细胞相对活力,流式细胞仪检测细胞凋亡情况,实时荧光定量PCR法检测Bax和Bcl-2m RNA的表达情况及Western blot技术检测Bax和Bcl-2蛋白的表达水平。结果显示:在检测细胞相对活力时,1 000 mg·L~(-1)剂量组明显低于其他各剂量组,100 mg·L~(-1)剂量组低于对照组和10 mg·L~(-1)剂量组(P<0.05);在检测细胞凋亡时,1 000 mg·L~(-1)剂量组早期凋亡率高于对照组(P<0.05);晚期凋亡率1 000 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组均明显高于对照组,1 000 mg·L~(-1)剂量组高于10 mg·L~(-1)剂量组(P<0.05);总凋亡率呈现明显上升趋势,其中1 000 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组明显高于对照组,1 000mg·L~(-1)剂量组还明显高于10 mg·L~(-1)剂量组(P<0.05)。实时荧光定量PCR检测结果显示:Bax m RNA表达水平1 000 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组明显高于对照组,1 000 mg·L~(-1)剂量组与10 mg·L~(-1)剂量组比较差异具有统计学意义(P<0.05);Bcl-2 m RNA表达水平1 000 mg·L~(-1)剂量组低于10 mg·L~(-1)剂量组和对照组(P<0.05)。此外,Bax和Bcl-2 m RNA比值1 000 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组均明显高于对照组,1 000 mg·L~(-1)剂量组高于10 mg·L~(-1)剂量组(P<0.05)。Western blot结果显示,Bax蛋白表达水平1 000 mg·L~(-1)剂量组高于对照组(P<0.05);Bcl-2蛋白表达水平各剂量组与对照组相比差异均具有统计学意义,且1 000mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组明显低于10 mg·L~(-1)剂量组和对照组(P<0.05);此外,Bax/Bcl-2两蛋白比值1 000 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)剂量组明显高于对照组,而1 000 mg·L~(-1)剂量组高于10 mg·L~(-1)剂量组(P<0.05)。结果表明:DEHP可诱导小鼠精原细胞相对活力下降,通过抑制Bcl-2 m RNA和Bcl-2蛋白表达及促进Bax m RNA和Bax蛋白表达实现诱导精原细胞凋亡。     

多壁碳纳米管对铜绿微囊藻生长及生理特征的影响

碳纳米材料由于其具有优异的性能,得以广泛生产和使用,其不可避免会进入水环境中,对水生生态系统造成潜在影响。本文以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为受试材料,通过暴露实验,研究了多壁碳纳米管(MWCNTs)单独作用对铜绿微囊藻的生物毒性和致毒机理。研究结果表明:低浓度(0.1 mg·L~(-1)和0.5 mg·L~(-1))的MWCNTs能刺激铜绿微囊藻的生长,超氧化物歧化酶(SOD)酶活增强;中低浓度(0.1～10.0 mg·L~(-1))范围内,MWCNTs促使光合色素合成,促进藻细胞增殖;高浓度(50mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1)) MWCNTs对蓝藻生长产生抑制,严重抑制叶绿素a,藻细胞生命活力下降; MWCNTs浓度高于1 mg·L~(-1)时,SOD、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)酶活性逐渐降低,丙二醛(MDA)的含量则逐步上升;可溶性蛋白含量与MWCNTs浓度有关,MWCNTs浓度低于5 mg·L~(-1)时,蛋白质含量增加,MWCNTs浓度高于5 mg·L~(-1)时,蛋白质含量逐渐减少。     

纳米银污染对蚕豆根尖微核率影响及评价研究

近年来国际上对银系抗菌材料的研究非常活跃,甚至提倡用纳米粒子净化水源。但水体中纳米银浓度达到何种程度会对生物细胞产生危害至今未见相关研究报道。本文利用蚕豆(Vicia faba L.)根尖微核技术研究水体中纳米银的遗传毒性,以期为纳米银的生态安全评价提供理论依据。将不同浓度的纳米银溶液对蚕豆根尖细胞微核率进行了多重比较,以P0.01作为差异有显著统计学意义的判断标准来确定纳米银浓度差异的显著性。并根据《全国生物技术监测规范——蚕豆根尖微核技术》所规定的污染指数划分标准,就蚕豆根尖对水体中纳米银污染程度进行评价。当水体中纳米银质量浓度为5μg·m L~(-1)时,微核率3.33‰,污染指数1.11,该纳米银质量浓度与空白对照组无极显著性差别,参考污染指数划分标准和评价方法,为基本无污染;当水体中纳米银质量浓度为50μg·mL~(-1)时,微核率为4.67‰,污染指数1.56,污染程度为轻度污染。随水体纳米银含量的增加,蚕豆根尖微核率和污染指数逐渐加大。当纳米银质量浓度为100和150μg·mL~(-1)时,微核率分别为6.67‰和10.67‰,污染指数分别为2.22和3.56,污染程度分别为中度污染和重度污染。多重比较显示,虽然纳米银质量浓度分别为5和50μg·mL~(-1)在微核率上差异未达极显著水平,但纳米银质量浓度50μg·mL~(-1)与空白对照组相比差异已经达极显著了。据此推断,当水体中纳米银质量浓度超出50μg·mL~(-1)时,会对生物细胞产生毒性效应。     

基于高内涵分析技术表征磷酸三苯酯的肺细胞毒性

磷酸三苯酯(triphenyl phosphate, TPhP)是环境中最常见的有机磷酸酯阻燃剂之一,具有较强的挥发性,每天持续摄入TPhP,可能对人体肺部组织产生不利影响。本研究以人源的非小细胞肺癌细胞系(A549)为研究对象,采用高内涵分析系统检测50、100和200μmol·L^-1 TPhP对细胞核形态、核膜通透性、线粒体纹理结构、线粒体膜电位、细胞内氧自由基水平、磷酸化组蛋白H2AX(phosphorylated histones H2AX, pH2AX)、细胞色素C和细胞凋亡等参数的影响。结果显示,与对照组相比,随着TPhP暴露浓度的增加,A549细胞活性显著下降,细胞核面积增加、核亮度降低和核碎片化程度加剧,核膜通透性增高,细胞核的各参数在200μmol·L^-1 TPhP组变化最显著;细胞内氧自由基水平的显著升高,进一步导致线粒体损伤和细胞色素C释放,当TPhP为100μmol·L^-1时,线粒体损伤程度最严重;当TPhP为100μmol·L^-1和200μmol·L^-1     

丙烯酰胺对斑马鱼各器官的毒性作用及生殖细胞的DNA损伤

在我国,聚丙烯酰胺(PAM)主要应用于石油开采,其长期暴露于环境中可以降解成有毒的丙烯酰胺(AM)。为探究在降解过程中AM的毒性作用,选择斑马鱼作为受试动物,进行AM长期毒性暴露40 d,考察了对斑马鱼的肝脏、脑组织、心脏、腮等器官的影响情况。结果表明:在2.04 mg·L~(-1)、6.12 mg·L~(-1)和18.36 mg·L~(-1)暴露浓度下,形态学观察斑马鱼的鳃丝,鳃小片和鳃细胞有严重的受损现象;随着浓度的升高斑马鱼肝脏、脑组织和心脏中MDA含量、LDH活力的升高,SDH和Na+-K+-ATPase活力的降低,均对其肝脏、脑组织和心脏造成氧化损伤作用,从而影响了斑马鱼体内细胞能量代谢过程。采用彗星试验检测斑马鱼的生殖腺细胞DNA损伤,结果显示暴露于浓度为2.04 mg·L~(-1)~18.36 mg·L~(-1)的AM后,斑马鱼的DNA损伤均表现为显著差异(P0.01)。上述研究结果均确定了AM对斑马鱼的毒性效应并可造成其生殖腺细胞的DNA损伤。     

铅和得克隆联合暴露对斑马鱼胚胎的神经毒性作用

以斑马鱼(Danio rerio)为研究对象,探讨铅(Pb)、得克隆(DP)及二者联合急性暴露对斑马鱼胚胎的神经毒性作用。结果表明,Pb(5、20μg·L~(-1))和DP(15、60μg·L~(-1))单独暴露均会引起斑马鱼自主运动频率增加,触摸反应能力和自由游泳活力下降,并且抑制初级运动神经元的生长,加剧尾部细胞凋亡。但与20μg·L~(-1)Pb单独暴露相比,高剂量联合暴露(20μg·L~(-1)Pb+60μg·L~(-1)DP)使斑马鱼的自主运动频率显著降低(P0.05),触摸反应能力和自由游泳活力显著增强(P0.05),初级运动神经元轴突长度显著增加(P0.05),尾部细胞凋亡减少。与5μg·L~(-1)Pb单独暴露相比,低剂量联合暴露(5μg·L~(-1)Pb+15μg·L~(-1)DP)也显著减少斑马鱼尾部的细胞凋亡(P0.05)。上述结果表明,Pb或DP单独暴露对斑马鱼均可引起神经毒性作用;但二者联合暴露对斑马鱼自主运动、触摸反应以及自由游泳活力的影响则表现为拮抗作用。     

铅暴露与排放对中华鲟幼鱼血液中ALT、AST活力的影响

采用水溶液静态置换法,从中华鲟(Acipenser sinensis)受精卵发育至96 h开始,研究了其在0(对照组)、0.2、0.8和1.6mg·L~(-1) Pb~(2+)水溶液中暴露16周,随后排放6周,对中华鲟幼鱼血液中ALT、AST活力的影响.结果显示:Pb暴露后幼鱼血液中的ALT和AST活力均表现为随Pb暴露剂量增加而升高的趋势,1.6mg·L~(-1)组ALT活力与其它各组比较呈极显著差异(P<0.01);0.8和1.6mg·L~(-1)组AST活力与对照组比较分别呈显著差异(P<0.05)和极显著差异(P<0.01). Pb排放后,各暴露组血液中ALT活力降低至对照组水平(P>0.05);1.6 mg·L~(-1)组的AST活力依然较高.超出对照组近2倍(P<0.01).对照组血液的AST/ALT值在2.24～2.32之间;随Pb质量浓度增加,暴露后AST/ALT值呈增加趋势.Pb排放后AST/ALT值降低,但1.6 mg·L~(-1)组与其余各组比较仍维持较高值(P<0.05).初步认为,0.2 mg·L~(-1)和0.8 mg·L~(-1) Pb~(2+)暴露导致中华鲟幼鱼肝细胞不同程度受损,经Pb排放后,轻度受损的组织细胞能够恢复.血液中的AST/ALT值在判断鱼类组织损伤中也具有重要意义.     

纳米二氧化铈对蛋白核小球藻的生物学效应研究

纳米二氧化铈(CeO_2)在被广泛使用的同时,其潜在的环境效应也受到人们越来越多的关注。以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为实验材料,研究纳米CeO_2的生物学效应,为探索纳米材料对微藻的生物学效应提供理论基础和数据支持。研究结果显示:1)纳米CeO_2在低浓度(≤80 mg·L~(-1))时可促进蛋白核小球藻的生长及色素、可溶性蛋白等的合成,但在高浓度(80 mg·L~(-1))下具有毒性效应;2)低浓度纳米CeO_2可诱导藻细胞合成超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)等可溶性蛋白,以抵御纳米CeO_2的胁迫;但在高浓度时又会降低SOD活力;3)随着纳米CeO_2浓度的升高,藻细胞中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著增加,说明藻细胞中活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)过量积累,这将破坏藻细胞的膜结构与功能,使细胞遭受严重损伤。     

磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯对L-02肝细胞氧化应激及凋亡损伤机制

在各类环境介质及生物体甚至人体中都检测到有机磷阻燃剂磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(tris(1,3-dichloro-2-propyl)phosphate,TDCPP)的存在,为探究TDCPP对人体健康的毒性作用,选取人体正常肝细胞L-02细胞作为模型,考察在体外暴露条件下TDCPP对L-02细胞的细胞存活率、凋亡、氧化应激以及p53通路相关基因方面的影响。MTT结果显示,24 h、48 h、72h的半数致死浓度(LC50)分别为:116.56μmol·L~(-1)、81.89μmol·L~(-1)、65.11μmol·L~(-1)。TDCPP暴露24 h条件下,随着TDCPP暴露浓度的增加,细胞的凋亡率和活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平也逐渐增加,100μmol·L~(-1)浓度条件下凋亡高达25.58%±1.61%,ROS水平是对照组的2.07±0.07倍。实时荧光定量PCR法检测线粒体凋亡通路相关基因的表达情况,在TDCPP刺激下,Bax、caspase-3、caspase-9、p53和Apaf-1相对表达量增加,Bcl-2相对表达量减少。蛋白免疫印迹法检测发现Bax/Bcl-2和caspase-3均随浓度增加而递增。本研究为综合评估TDCPP的生物和环境健康毒理效应提供了实验数据及理论支持。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)和Mn~(2+)对萼花臂尾轮虫联合急性毒性研究

为探究重金属复合污染对轮虫的毒性影响,以萼花臂尾轮虫为受试动物,选择Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cr6+和Mn~(2+)等5种重金属,采用水生毒理联合效应相加指数法开展了其24 h联合急性毒性作用的评价研究。结果显示,Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cr6+和Mn~(2+)等5种重金属对萼花臂尾轮虫24 h半数致死浓度分别为:0.00616 mg·L~(-1),12.62 mg·L-1,2.89 mg·L-1,17.29 mg·L-1和67.32 mg·L-1。联合急性毒性实验结果显示,等毒性配比的Cu~(2+)-Cr6+(0.00385-10.806 mg·L-1)和等浓度配比的Cu~(2+)-Zn~(2+)(0.0199-0.0199 mg·L-1)、Cu~(2+)-Cd~(2+)(0.0181-0.0181 mg·L-1)、Cu~(2+)-Cr6+(0.0118-0.0118 mg·L~(-1))、Zn~(2+)-Cd~(2+)(3.475-3.475 mg·L-1)二元联合测试液的作用结果显示为拮抗效应,其余二元联合测试液的作用结果则均显示是协同效应。等毒性配比的Cu~(2+)-Cr~(6+)-Mn~(2+)(0.00210-5.902-22.981 mg·L-1)和等浓度配比的Cu~(2+)-Cd~(2+)-Mn~(2+)(0.00727-0.00727-0.00727 mg·L-1)三元联合测试液的作用结果显示为拮抗效应,其余三元联合测试液的作用结果则均显示是协同效应。等浓度配比的Cu~(2+)-Zn~(2+)-Cd~(2+)-Cr6+(0.00907-0.00907-0.00907-0.00907 mg·L-1)、Cu~(2+)-Zn~(2+)-Cd~(2+)-Mn~(2+)(0.00898-0.00898-0.00898-0.00898 mg·L~(-1))、Cu~(2+)-Zn~(2+)-Cr6+-Mn~(2+)(0.00819-0.00819-0.00819-0.00819 mg·L~(-1))四元联合测试液的作用结果显示为拮抗效应,其余四元联合测试液的作用结果的则均显示是协同效应。Cu~(2+)-Zn~(2+)-Cd~(2+)-Cr~(6+)-Mn~(2+)等毒性(0.00074-1.520-0.348-2.082-8.107 mg·L~(-1))和等浓度(0.00582-0.00582-0.00582-0.00582-0.00582 mg·L-1)配比的五元联合测试液作用结果均显示是协同效应。     

微藻对壬基酚的响应及去除能效研究

分离筛选11种微藻开展微藻对NP暴露的响应特征和去除能效研究。NP对叶绿素a含量的96 h半抑制效应浓度(EC50)介于0.60~3.33 mg·L~(-1)之间,EC50由小到大依次为:短棘盘星藻羊角月牙藻小球藻衣藻斜生栅藻肥壮蹄形藻卷曲纤维藻二尾栅藻惠氏微囊藻四尾栅藻蛋白核小球藻。除斜生栅藻、羊角月牙藻、肥壮蹄形藻、卷曲纤维藻之外,微藻的生长速率与EC50呈显著的正相关关系。EC50与细胞粒径、表面积以及体积总体上呈负相关关系,与微藻对NP的最大去除速率和半饱和常数呈正相关关系。NP的藻类去除过程符合一级反应动力学方程,且NP的半衰期与微藻起始总表面积呈显著的负相关关系。NP对微藻群落的影响与其浓度相关,其选择性干扰效应主要与微藻耐受性相关。NP耐受性高的种类多表现出高生长速率和去除能力。     

不同硬度条件下Cd~(2+)和Cu~(2+)对稀有鮈鲫的急性毒性

为研究水体硬度对稀有鮈鲫Cd~(2+)和Cu~(2+)毒性效应的影响,开展了96 h急性毒性试验。试验结果发现,当水体硬度(以CaCO_3计,下同)为50 mg·L~(-1)、250 mg·L~(-1)、450 mg·L~(-1)时,Cd~(2+)对稀有鮈鲫的96 h半数致死浓度(96 h-LC50)分别为4.30 mg·L-1、12.06 mg·L~(-1)、19.99 mg·L~(-1),对应的安全浓度(SC)依次为0.430 mg·L~(-1)、1.206 mg·L~(-1)、1.999 mg·L~(-1);Cu~(2+)对稀有鮈鲫的96h-LC50分别为0.046 mg·L-1、0.148 mg·L~(-1)、0.228 mg·L~(-1),对应的SC依次为0.0046 mg·L~(-1)、0.0148 mg·L~(-1)、0.0228 mg·L~(-1)。计算得到Cd~(2+)对稀有鮈鲫急性毒性与水体硬度的拟合方程为ln 96 h-LC50=0.687 ln H~(-1).243(r=0.998);Cu~(2+)对稀有鮈鲫急性毒性与水体硬度的拟合方程为ln 96 h-LC50=0.727 ln H-5.923(r=0.999),Cd~(2+)和Cu~(2+)对稀有鮈鲫的硬度斜率分别为0.687和0.727。这些结果表明,水体硬度可有效降低Cd~(2+)和Cu~(2+)对稀有鮈鲫的急性毒性,且稀有鮈鲫的硬度斜率与其他物种差异较大。在评估不同硬度水体下Cd~(2+)和Cu~(2+)的生物毒性及其生态风险时,应根据测试物种特异的硬度斜率而定。     

戊吡虫胍对几种非靶标生物的急性毒性

戊吡虫胍是一种从烟碱类和缩胺脲类杀虫剂活性结构拼接而成的系列化合物中筛选出来的新型杀虫剂,目前戊吡虫胍对非靶标生物的毒性研究报道较少。为探究戊吡虫胍的环境安全性,采用生物毒性试验方法测定了其对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)、大型溞(Daphnia magna)、家蚕(Bombyx mori)、斑马鱼(Brachydanio rerio)、赤子爱胜蚯蚓(Eisenia fetide)、非洲爪蟾(Xenopus laevis)、赤眼蜂(Trichogramma nubilale)、意大利蜜蜂(Apis mellifera)、日本鹌鹑(Coturnix coturnix japonica)共9种非靶标生物的急性毒性。结果显示戊吡虫胍对斜生栅藻和大型溞的半数有效浓度(EC50)分别为8.79 mg·L~(-1)和10.97 mg·L~(-1),对家蚕、斑马鱼、赤子爱胜蚯蚓和非洲爪蟾的半数致死浓度(LC50)分别为2.32 mg·L~(-1)、13.74 mg·L~(-1)、100 mg·kg~(-1)和19.30mg·L~(-1),对赤眼蜂的安全系数为0.16~0.031,对蜜蜂急性触杀和急性摄入毒性分别为51.82μg·bee~(-1)和10.8×10~3mg·L~(-1),对鹌鹑的急性经口和急性饲喂毒性LC50分别为1 000 mg·kg~(-1)和2×103mg·kg~(-1)。按照最新国标(GB/T31270—2014)化学农药环境安全评价准则的毒性等级划分,戊吡虫胍除了对家蚕和赤眼蜂为高毒和极高风险外,对其余非靶生物均为低毒。     

壬基酚在蛋白核小球藻和大型溞体内的富集与传递

为探究壬基酚(nonylphenol,NP)在水生生物中的富集传递效应,选择以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和大型溞(Daphnia magna)为研究对象,开展蛋白核小球藻对NP的富集效应实验,及NP在蛋白核小球藻和大型溞体内的传递效应实验。研究结果表明,NP对蛋白核小球藻的96 h半数效应浓度(96 h-EC50)为3.13 mg·L~(-1),对蛋白核小球藻的生长和叶绿素含量的影响呈现明显的剂量-时间效应。NP对大型溞的48 h半数效应浓度(48 h-LC50)为37.41μg·L~(-1),属于高毒类化合物。蛋白核小球藻暴露于0.05 mg·L-1NP 4 h后,其生物富集系数(BCF)为5 144.93,富集量为252.2μg·g~(-1),在12 h内对NP的生物富集系数(BCF)最高达12 053.64,富集量为1 181.73μg·g~(-1)。以0.05 mg·L-1NP中暴露4 h后的蛋白核小球藻为饵料投喂大型溞7 d后,大型溞体内NP富集量最高达3.6μg·g~(-1)。0.05 mg·L~(-1)NP直接暴露组大型溞暴露10 d后,大型溞体内NP富集量最高达4.02μg·g~(-1)。蛋白核小球藻对NP具有较强的富集能力,能够通过摄食过程将NP传递到大型溞,经传递的NP能够显著抑制大型溞的生长、繁殖、摄食等生命活动。论文为评估NP在水生生态系统中的污染风险和富集传递效应提供了一定的参考依据。     

亚砷酸钠对酵母细胞抗氧化酶活性和脂质过氧化的影响

以模式生物酿酒酵母为材料,研究亚砷酸钠对细胞生长、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量及胞内活性氧(ROS)水平的影响。结果显示,加入亚砷酸钠(终浓度0.1~0.6 mmol·L~(-1))后,培养液在600 nm处的光密度值(OD600值)低于对照组,并呈浓度依赖性降低。经亚砷酸钠处理12 h后,酵母细胞中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和总抗氧化能力(T-AOC)活性均增高,但胞内ROS水平和MDA含量与对照组无显著差异。砷处理24 h后,POD在0.2 mmol·L~(-1)砷处理组中活性最高,而CAT、SOD和T-AOC活性呈浓度依赖性增高;胞内ROS水平和MDA含量在高浓度砷组(0.4和0.6 mmol·L~(-1))显著增高。结果表明,亚砷酸钠可抑制酵母细胞生长,改变细胞内抗氧化酶活性,较高浓度时可引起细胞氧化损伤。     

杀虫单降解菌的筛选分离与降解特性研究

从农药厂废水排放沟污泥中分离到一株对杀虫单有较强降解能力的菌株LY－4,经鉴定为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium)。其生长的最适pH为7,最适温度为30℃。该菌对杀虫单有很强的耐受性,在杀虫单浓度ρ＝5000mg/L时,仍能较好地生长并发挥降解作用。当杀虫单初始浓度高于一定值时,一定量的菌剂对杀虫单的降解率随底物浓度的提高而降低,而绝对去除量则随底物浓度的提高而提高。与不加菌的对照相比,加入LY－4后,可使杀虫单浓度在很短的时间内降到很低的水平。图5表1参6     

小麦根系菲与磷吸收及转运的相互作用

作物根系对多环芳烃(PAHs)与磷吸收及转运之间的相互作用研究对农产品的安全生产和PAHs污染环境植物修复的强化具有重要意义。为此,本文以菲为PAHs的代表,采用水培试验研究了不同磷、菲水平下小麦根系菲、磷吸收及其转运的效果,旨在揭示植物根系吸收PAHs与磷素的相互作用。结果表明,在0~1 200μmol·L~(-1)磷浓度范围内,小麦根系、茎叶菲含量在低磷浓度(10μmol·L~(-1))时最高,分别为36.87 mg·kg~(-1)和2.07 mg·kg~(-1);磷含量总体呈现随磷处理浓度的升高而增大的趋势;成对数据t-检验显示无论加菲与否,根系、茎叶磷含量无显著性差异(P0.05)。磷可促进菲从根部向地上部转运,而菲对磷转运没有显著性影响。在低磷浓度下(10μmol·L~(-1)),随着菲浓度的升高,小麦根系、茎叶菲含量呈现显著升高趋势(P0.05)。磷、菲共存处理介质pH升高幅度大于单一处理。     

铯对印度芥菜和菊苣植物螯合肽和金属硫蛋白含量的影响

以133Cs作为污染源,溶液培养印度芥菜和菊苣幼苗,研究植物螯合肽(phytochelatins,PCs)、金属硫蛋白(metallothionein,MT)等含巯基肽类物质与Cs+胁迫毒理的内在联系。采用改良水培法培养印度芥菜和菊苣长至两片真叶,置于含铯[ρ(Cs~+)0~200 mg·L~(-1)]的营养液中培养一段时间后取样,测定幼苗地上部和根系生物量,采用火焰原子吸收分光光度法测定Cs~+富集量,5,5’-二六硝基苯甲酸(DTNB)比色法测定PCs和MT含量。结果显示:随着Cs~+浓度[ρ(Cs+)25~200 mg·L~(-1)]增加,印度芥菜和菊苣地上部和根系生物量显著降低(P0.05),印度芥菜的生物量降低幅度小于菊苣;Cs~+的富集量均显著增加,印度芥菜对Cs~+富集量大于菊苣,印度芥菜地上部、菊苣根系分别是Cs~+的主要蓄积部位;非蛋白巯基肽类(non-protein thiol,NPT)、植物螯合肽(PCs)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和金属硫蛋白(MT)含量变化均呈现先升后降的趋势,均表现为根系地上部,印度芥菜菊苣。当ρ(Cs~+)100 mg·L~(-1)时NPT、PCs、GSH和MT达最大值。结果表明,菊苣对Cs~+处理敏感,印度芥菜具有较强的吸收和转运Cs~+的能力,Cs~+处理诱导合成PCs、GSH和MT含量显著增加,这是印度芥菜对Cs~+耐性较强的主要原因。     

三唑磷和氯氟氰菊酯对蚯蚓的联合毒性效应

近年来农药复配使用成为普遍现象,它对生态的危害是否有别于农药单独使用?采用OECD人工土壤法,通过急性毒性、回避行为及抗氧化酶(CAT、POD、SOD)活性3个生态响应水平,研究三唑磷和氯氟氰菊酯对蚯蚓的联合毒性效应。结果表明:三唑磷对蚯蚓7 d和14 d的半数致死浓度(LC50)分别为331.1 mg·kg~(-1)和122.0 mg·kg~(-1);氯氟氰菊酯对蚯蚓7 d LC50和14 d LC50分别为897.9 mg·kg~(-1)和656.7 mg·kg~(-1)。2种农药按毒性比1:1复配,表现为协同作用。三唑磷和氯氟氰菊酯对蚯蚓48 h的半数回避浓度(AC50)分别是41.6 mg·kg~(-1)和6.0 mg·kg~(-1),两者亦表现为协同作用。经2种农药单独处理,蚯蚓体内CAT活性呈现轻微上升后下降,而POD和SOD活性无明显变化;复配导致POD活力显著上升,而CAT和SOD活力则显著下降。研究表明:三唑磷和氯氟氰菊酯复配呈现协同作用,增强彼此对蚯蚓的毒性作用,增大土壤生态危害风险;联合效应的产生与其阻断神经传导这一共同靶标有关。