改进型重组基因酵母TR-GRIP1检测化合物甲状腺激素干扰活性

应用酵母双杂交技术构建重组TR(甲状腺激素受体)基因酵母,用以检测类/抗甲状腺激素化合物及环境样品的甲状腺激素干扰活性. 提取并纯化含有TR基因的酵母表达质粒pGBT9-TR以及含有TR共激活因子GRIP1基因的酵母表达质粒pGAD424-GRIP1,将pGBT9-TR和pGAD424-GRIP1同时转化至酵母细胞Y187,以营养缺陷型培养基(SD/-Trp/-Leu)筛选阳性菌落,构建TR-GRIP1双杂交酵母. 考察该酵母与天然甲状腺激素——T₃(三碘甲状腺原氨酸)的结合情况,确定最佳暴露时间,建立剂量－效应关系曲线. 结果表明:TR-GRIP1双杂交酵母能够与T₃结合诱导β-半乳糖苷酶活性,选择暴露时间为2 h,T₃诱导酶活性的EC₅₀值为1.1×10-7 mol/L;构建的重组基因酵母TR-GRIP1提供了检测化合物甲状腺激素干扰活性的新方法.      

北京官厅水库水体甲状腺激素干扰效应检测及特征

应用重组人甲状腺激素受体(hTR)基因酵母快速测试方法,检测北京官厅水库水体类/抗甲状腺激素干扰效应,并分析其地理分布、季节分布特征以及水体甲状腺激素干扰化合物(TDCs)组成特征.结果表明:官厅水库水体检出了显著的抗甲状腺激素干扰效应,与其它研究区域相比,效应处于较低到中等水平;入库河流对库区水质产生显著影响,且入库河流水质受季节影响显著,因此,库区水体不同季节甲状腺激素干扰水平存在差异;C18固相萃取柱对抗甲状腺激素干扰效应的去除率在61.9%~92.3%,表明官厅水库水体中的甲状腺激素抑制活性物质多集中在有机组分,加入30mg/L的EDTA后TR抑制活性显著降低,表明官厅水库水体中TDCs除有机化合物外可能还包含重金属类无机化合物.     

Fe (Ⅱ)对反硝化过程及其功能微生物群落的影响

以华南稻田土壤为研究对象,通过室内模拟控制实验,研究了Fe （Ⅱ）对厌氧稻田土壤中反硝化过程及其功能微生物群落结构组成与相对丰度的影响.结果表明,加入Fe （Ⅱ）减缓了土壤中NO₃^-的还原,但促进了NO₂^-的还原和N₂O的生成;同时Fe （Ⅱ）只在Soil+Fe （Ⅱ）+NO₃^-处理中发生氧化.通过定量PCR结果发现,Fe （Ⅱ）的加入提高了亚硝酸盐还原基因nirS和N₂O还原基因nosZ的拷贝数;但降低了细胞膜硝酸盐还原基因narG的拷贝数.通过高通量和克隆文库分析发现,Fe （Ⅱ）的加入主要对napA-周质硝酸盐还原微生物群落结构有明显影响,Soil+NO₃^-处理中优势菌是Dechloromonas,而Soil+Fe （Ⅱ）+NO₃^-处理中为Azonexus、Dechloromonas和Azospira.Fe （Ⅱ）对厌氧稻田中的反硝化过程及其功能微生物群落具有显著影响,这对了解华南红壤地区稻田体系中的氮元素循环与铁元素转化的关系具有重要意义.     

宏基因组学解析蚯蚓粪中微生物种群及耐药基因的组成

为判定蚯蚓粪作为微生物肥料的潜力,本研究采用宏基因组学的方法,对污泥、牛粪与蔬菜蚯蚓粪样品抽提的DNA进行测序,并将结果进行物种注释及功能注释,以揭示不同蚯蚓粪中功能性微生物的种群结构.结果表明：污泥、牛粪和蔬菜蚯蚓粪分别检测到117505、81182、81104条scaftigs.变形菌门、拟杆菌门、疣微菌门与放线菌门为3种蚯蚓粪的优势菌门.氮磷代谢途径分析表明,蚯蚓粪中富含固氮菌（Rhizobium、Mesorhizobium、Bradyrhizobium、Azospirillum）、硝化菌（Nitrosomonas、Nitrosospira、Nitrosococcus、Nitrospira）和溶磷菌（Flavobacterium、Pseudomonas、Arthrobacter、Streptomyces）等肥料功能菌.相比而言,蔬菜蚯蚓粪微生物肥料潜力较高.相对于蔬菜蚯蚓粪（371条Unigenes）,污泥（2461条Unigenes）和牛粪（965条Unigenes）蚯蚓粪中存在较多的病原菌.而且,污泥、牛粪与蔬菜蚯蚓粪中耐药基因相对丰度高达0.93×10^-3、0.32×10^-3和0.32×10^-3,主要为β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类及四环素类耐药基因等.研究结果显示,蚯蚓粪中有益的功能菌群和有害微生物同时存在,其生物污染物的环境风险值得关注.     

宏基因组学解析蚯蚓粪中微生物种群及耐药基因的组成

为判定蚯蚓粪作为微生物肥料的潜力,本研究采用宏基因组学的方法,对污泥、牛粪与蔬菜蚯蚓粪样品抽提的DNA进行测序,并将结果进行物种注释及功能注释,以揭示不同蚯蚓粪中功能性微生物的种群结构.结果表明：污泥、牛粪和蔬菜蚯蚓粪分别检测到117505、81182、81104条scaftigs.变形菌门、拟杆菌门、疣微菌门与放线菌门为3种蚯蚓粪的优势菌门.氮磷代谢途径分析表明,蚯蚓粪中富含固氮菌（Rhizobium、Mesorhizobium、Bradyrhizobium、Azospirillum）、硝化菌（Nitrosomonas、Nitrosospira、Nitrosococcus、Nitrospira）和溶磷菌（Flavobacterium、Pseudomonas、Arthrobacter、Streptomyces）等肥料功能菌.相比而言,蔬菜蚯蚓粪微生物肥料潜力较高.相对于蔬菜蚯蚓粪（371条Unigenes）,污泥（2461条Unigenes）和牛粪（965条Unigenes）蚯蚓粪中存在较多的病原菌.而且,污泥、牛粪与蔬菜蚯蚓粪中耐药基因相对丰度高达0.93×10^-3、0.32×10^-3和0.32×10^-3,主要为β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类及四环素类耐药基因等.研究结果显示,蚯蚓粪中有益的功能菌群和有害微生物同时存在,其生物污染物的环境风险值得关注.     

北京地区大气氨时空变化特征

在北京城区和上甸子本底地区分别开展了为期3a和1a的NH₃在线观测,并结合风向、风速、温度、相对湿度等气象因素的变化特征,分析了北京地区NH₃浓度水平、年季特征及影响因素.结果发现,北京城区和本底地区的NH₃年均浓度分别为（32.5±20.8）×10^-9V/V和（11.6±10.3）×10^-9V/V,北京城区的NH₃浓度高于大多数国内外主要城市和地区的NH₃浓度水平.城区和本底地区NH₃浓度年变化特征为夏季高,分别为（34.1±6.8）×10^-9V/V和（11.1±2.2）×10^-9V/V,冬季低,分别为（19.7±9.3）×10^-9V/V和（2.4±0.6）×10^-9V/V.NH₃的日变化特征受气象因素影响明显,其结果表明,春季城区NH₃浓度峰值出现在15：00,而本底地区受西南风影响在20：00达到峰值;夏季城区NH₃浓度最高值在7：00出现,本底地区则呈现双峰值（分别在09：00和22：00）;秋季城区和本底地区的日变化规律一致,均在22：00出现峰值;冬季城区的峰值出现时间晚于本底地区,峰值分别出现在23：00和20：00.西南风是造成本底地区NH₃浓度升高的主要原因,春季和夏季,随着西南向风速的增大,NH₃浓度显著升高.城区的NH₃浓度则主要受到局地排放的影响.浓度权重轨迹法的研究结果发现,北京、天津、河北及河南北部地区是影响北京地区大气NH₃的主要源区.     

水环境中溶解态腐殖酸对锌抗甲状腺激素干扰效应的影响

本文以重金属锌为研究对象,应用重组人甲状腺激素受体(h TR)基因酵母快速测试方法,检测溶解态腐殖酸对锌抗甲状腺激素干扰效应的影响,利用阳极溶出伏安法(ASV)检测溶解态腐殖酸与锌作用后,生物有效态锌含量的变化,同时利用三维荧光光谱中的激发-发射矩阵(3DEEM)技术初步考察腐殖酸与锌的作用机制.结果表明,氯化锌具有显著的抗甲状腺激素干扰效应,其RIC20(抑制率为20%时氯化锌的浓度)值为1.70×10-5mol·L~(-1),当腐殖酸与氯化锌作用后,其抗甲状腺激素干扰效应降低了30%~50%,ASV测试结果表明当腐殖酸和氯化锌溶液混合后,生物有效态锌含量明显降低,与生物测试结果相似;紫外照射腐殖酸与氯化锌的混合体系后,其抗甲状腺激素干扰效应上升,但仍低于未加腐殖酸氯化锌溶液的抗甲状腺激素干扰效应值;3DEEM的测试结果表明氯化锌能够降低腐殖酸荧光峰的荧光强度,能够直观地表征腐殖酸与氯化锌相互作用.上述结果可为研究环境水体中锌的生物毒性及锌水质基准的制定提供基础数据和理论支持.     

一种turn-on型Al3+荧光探针及其活体生物检测

设计、合成一种联水杨醛席夫碱荧光探针,并对其结构表征.光谱实验表明,在甲醇溶液中,该探针可实现对Al³⁺的turn-on检测,在识别Al³⁺后,荧光强度增强约110倍,并具有良好的离子选择性.荧光滴定实验中,Al³⁺浓度在25~55μmol/L范围内,荧光强度与浓度呈良好线性相关,探针对Al³⁺检出限为5.4×10^-9mol/L,低于世界卫生组织对饮用水中Al³⁺含量最低标准（7.4×10^-6mol/L）.高分辨质谱数据表明,探针分子与Al³⁺的络合比例为2：1.在活体生物Al³⁺检测中,探针具有良好的生物相容性,表明其在水体及生物体Al³⁺检测中具有一定的应用前景.     

溴氰菊酯对稀有鮈鲫早期生命阶段发育和内分泌干扰毒性

采用半静态水体暴露方式研究了水中溴氰菊酯对稀有鮈鲫早期生命阶段的发育毒性与内分泌干扰效应.结果表明,影响稀有鮈鲫胚胎孵化的LOEC (最低可观察效应浓度)>3.0μg/L;影响稀有鮈鲫仔鱼发育畸形和死亡指标的LOEC和NOEC (无可观察效应浓度)分别为1.0和0.33μg/L.低至0.04μg/L的溴氰菊酯暴露便可显著下调稀有鮈鲫幼鱼体内雄激素受体基因(AR)表达量并上调甲状腺激素受体基因(TRβ)表达量;0.11μg/L的溴氰菊酯暴露可以下调稀有鮈鲫幼鱼体内雄激素受体基因(AR)、雌激素受体基因(ER1、ER2b)和芳香烃受体基因(AhR1a)的表达量,并上调甲状腺激素受体基因(TRβ)表达量;0.33μg/L的溴氰菊酯可以下调稀有鮈鲫幼鱼体内雄激素受体基因(AR)、雌激素受体基因(ER1、ER2b)、芳香烃受体基因(AhR1a、AhR1b、AhR2)的表达量,并诱导甲状腺激素受体基因(TRβ)表达量的上调.上述作用浓度水平已经处于多个天然水体中溴氰菊酯的检出浓度范围,因此,关于水体残留溴氰菊酯对鱼类的内分泌干扰效应必须予以重视.     

二氯乙腈对大肠杆菌基因表达的影响

为探究二氯乙腈（DCAN）对大肠杆菌（E.coli）基因表达的影响及相应的毒性作用,采用自组织映射（SOM）聚类及剂量效应关系分析方法考察了E.coli在不同剂量DCAN暴露120min过程中其基因表达状况.结果表明：随时间及浓度改变E.coli基因表达具有动态性;在DCAN浓度为1.429×10^-3mg/L时,多个参与应急反应（SOS response）调节、氧化还原应激及普通应激的基因启动子活性发生改变,导致DNA损伤、氧化应激加剧,细胞生物化学和物理稳态可能受到干扰;此外,毒性终点结果表明DNA损伤是DCAN主要的毒性作用模式.     

二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺与Cu2+的螯合稳定性

以聚丙烯酰胺、甲醛、氢氧化钠、二硫化碳为原料制备了重金属螯合絮凝剂二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺（DTMPAM）,采用紫外分光光度法测定了DTMPAM与Cu²⁺形成的螯合物在不同Cu²⁺浓度、二硫代羧基（—CSS^-）浓度、不同pH值下的紫外吸收光谱,确定了螯合物的配位比,考察了螯合物DTMPAM-Cu在不同pH值、不同—CSS^-浓度下的稳定性,并计算了其稳定常数.结果表明,DTMPAM在207和226nm处出现最大吸收峰,而螯合物DTMPAM-Cu分别在220和260nm处出现最大吸收峰,最大吸收峰发生红移.在不同的—CSS^-（3.0×10^-5~6.0×10^-5mol/L）浓度和pH值（3.0~9.0）下,DTMPAM中的—CSS^-与Cu²⁺的螯合比均为2：1;当—CSS^-浓度为3.0×10^-5~6.0×10^-5mol/L时,DTMPAM-Cu的螯合稳定常数对数值lgβ₂在10.5725~11.4473之间,随着—CSS^-浓度增大,螯合稳定常数略有减小.不同pH值下,DTMPAM-Cu的螯合稳定常数各不相同,当体系pH值为3.0~5.0时,随着pH值的升高,DTMPAM-Cu的稳定常数逐渐升高,当pH值为6.0~9.0时,DTMPAM-Cu的稳定常数整体上略有所降低.     

In vitro thyroid disrupting effects of organic extracts from WWTPs in Beijing

It is generally known that there are many endocrine disrupting compounds (EDCs) in the effluents from wastewater treatment plants (WWTPs). Most research has focused on the occurrence of estrogenic or androgenic activities, while ignoring that there are environmental chemicals disrupting thyroid system, which is essential for growth and development in both humans and animals. In the present work, a two-hybrid yeast assay was conducted to evaluate the removal efficiencies of agonistic or antagonistic thyroid receptor (TR) mediated effects in different treatment processes of three WWTPs located in Beijing. We found no TR agonistic, but TR antagonistic activities in all processes from the WWTPs. The TR antagonistic activities in organic extracts of water samples were then calibrated regarding to a known TR-inhibitor, amiodarone hydrochloride (AH). The observed concentration of TR disrupting substances ranged from 2.35 × 10-8 to 6.19 × 10-7 mol/L AH in Gaobeidian WWTP, 3.76 × 10-s to 8.75 x 10-s mol/L AH in Lugouqiao WWTP,and 4.80 × 10-9 to 2.55 × 10-s mol/L AH in Beixiaohe WWTP. Of the three WWTPs, the removal rates were 92.7%, 42.2%, and 23.1% respectively. Industrial sewage may contain more TR disrupting substances compared with domestic sewage. The recipient waters were found to contain considerable concentrations of TR disrupting substances that may cause adverse effects on the exposed organisms.     

In vitro thyroid disrupting e ects of organic extracts from WWTPs in Beijing

It is generally known that there are many endocrine disrupting compounds (EDCs) in the e uents from wastewater treatment plants (WWTPs). Most research has focused on the occurrence of estrogenic or androgenic activities, while ignoring that there are environmental chemicals disrupting thyroid system, which is essential for growth and development in both humans and animals. In the present work, a two-hybrid yeast assay was conducted to evaluate the removal e ciencies of agonistic or antagonistic thyroid receptor (TR) mediated e ects in di erent treatment processes of three WWTPs located in Beijing. We found no TR agonistic, but TR antagonistic activities in all processes from the WWTPs. The TR antagonistic activities in organic extracts of water samples were then calibrated regarding to a known TR-inhibitor, amiodarone hydrochloride (AH). The observed concentration of TR disrupting substances ranged from 2.35 10??8 to 6.19 10??7 mol/L AH in Gaobeidian WWTP, 3.76 10??8 to 8.75 10??8 mol/L AH in Lugouqiao WWTP, and 4.80 10??9 to 2.55 10??8 mol/L AH in Beixiaohe WWTP. Of the three WWTPs, the removal rates were 92.7%, 42.2%, and 23.1% respectively. Industrial sewage may contain more TR disrupting substances compared with domestic sewage. The recipient waters were found to contain considerable concentrations of TR disrupting substances that may cause adverse e ects on the exposed organisms.     

Dechloranes exhibit binding potency and activity to thyroid hormone receptors

Dechloranes are a group of halogenated flame retardants with a basic bicyclo[2.2.1]heptene, including Dechlorane Plus(DP), Dechlorane 602(Dec 602), Dechlorane 603(Dec 603) and Dechlorane 604(Dec 604). A few epidemiological investigations and animal experiments have shown that DP exhibited thyroid-interfering effects. In the present study, we investigated whether DP and three other dechloranes could interfere the thyroid function through thyroid hormone receptors(TRs, TR α and TR β) signaling pat...     

兰州市叶面尘磁性与黑碳特征对大气污染的响应

通过采集兰州市不同功能区小叶黄杨和刺柏叶片样品,对叶片表面滞尘量、叶表颗粒物磁性特征和黑碳（EC）浓度进行系统分析,探究其对周围大气污染的响应.结果显示,小叶黄杨和刺柏叶表颗粒物磁性特征以低矫顽力的亚铁磁性矿物为主导,磁晶体粒径以假单畴（PSD）颗粒为主.交通区小叶黄杨和刺柏饱和等温剩磁（SIRM）（489.40×10^-6A,290.73×10^-5A·m²/kg）显著高于公园（99.56×10^-6A,74.00×10^-5A·m²/kg）和生活区（61.91×10^-6A,209.79×10^-5A·m²/kg）,表明SIRM明显受到周围环境中污染物浓度的影响.小叶黄杨和刺柏叶表颗粒物亚铁磁性矿物浓度与黑碳浓度的高值分布区域在空间上具有一致性,并且二者高度相关（r=0.94,0.94;P<0.0001）,表明二者来源具有一致性.同时,不同采样高度不同树种叶片磁性对叶表颗粒物中黑碳浓度均有稳定的指示性,进一步表明叶表颗粒物SIRM可以作为指示叶表颗粒物黑碳污染的重要磁学参数.以城市绿化植物叶片为载体的环境磁学研究可实现颗粒物污染高空间分辨率的环境友好型监测.     

表面活性剂强化LiCl溶液灭活空调霉菌的研究

以空调系统中常见的黑曲霉(A.niger)和桔青霉(P.citrinum)孢子为对象,基于单因素全面实验并结合SEM显微观察等方法,探究了添加表面活性剂(异辛醇,2-EH)对LiCl溶液灭霉的强化性能及潜在机理.结果表明:添加微量异辛醇(质量浓度为50×10^-6~300×10^-6)可大幅提高LiCl溶液的灭霉效率,且提升幅度随添加量显著增强,增幅达12.6倍;有效灭霉所必需的LiCl溶液触发浓度由40%(高浓)大幅降低至20%(低浓);异辛醇的强化灭霉作用对中低浓度LiCl溶液尤为显著,在浓度为20%的低浓度LiCl溶液中添加仅300×10^-6g/g (即万分之三)的异辛醇,所研究霉菌孢子的灭活率从7.8%提高至近100%.SEM微观分析显示:微量异辛醇与低浓度LiCl溶液的自身灭霉能力较弱,单独作用于孢子时仅出现轻微皱缩,并无明显结构破坏,但在低浓度LiCl加入微量异辛醇后,孢子出现显著的结构破碎而灭活.研究结果可为提高溶液除湿空调灭霉能力提供新方法与依据.