金鱼藻与铜绿微囊藻共生情况下的化感作用

研究了金鱼藻(Ceratophfllum demersum)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)共生时二者之间的相互作用.通过追踪测定铜绿微囊藻的藻细胞密度、叶绿素a浓度、藻胆蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量,研究了金鱼藻对铜绿微囊藻的化感作用机制,以及铜绿微囊藻对金鱼藻生长的胁迫.结果表明,金鱼藻对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,作用96 h后藻细胞完全死亡;排除营养和光的竞争影响,认为抑制作用主要是由化感作用引起的.培养过程中,铜绿微囊藻叶绿索a和藻胆蛋白(包括藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白和藻红蛋白)都有不同程度的损伤;作用末期,藻蓝蛋白的损伤程度最大,叶绿素a次之.藻细胞SOD活性以及MDA含量均呈先升高后降低的趋势.铜绿微囊藻对金鱼藻也有一定胁迫作用,使其生长量减少,叶绿素a、类胡萝卜素含量降低.     

纳米氧化镍对3种绿藻的毒性效应

通过配制不同浓度(0,60,120,180,240,300mg/L)纳米氧化镍(nNiO)悬浊液,对四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)、普通小球藻(Chlorella vulgaris)和羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)进行连续胁迫10d的毒性试验,测定nNiO对3种绿藻生长状况、叶绿素a、蛋白质、脂质过氧化物丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的影响.结果表明,nNiO胁迫对四尾栅藻、普通小球藻和羊角月牙藻的生长均有一定抑制作用,在同一时间段内,总体呈明显剂量效应;nNiO低浓度(60~120mg/L)胁迫对供试藻的影响表现为“抑制—促进—抑制”,在一定时间内对供试藻有促进生长的作用;nNiO胁迫对四尾栅藻、普通小球藻和羊角月牙藻的毒性效应表现为叶绿素a和蛋白质含量减少,MDA含量升高,抗氧化活性降低;羊角月牙藻对nNiO的耐受性较强,四尾栅藻和普通小球藻较敏感.     

一株丝状蓝藻的分离鉴定及其对原油耐受性能的研究

从石油污染的港口水域分离筛选到一株丝状蓝藻GH1,通过形态学和分子生物学分析鉴定为颤藻.从生长情况和抗氧化酶活性方面研究了这株颤藻对原油的耐受性.在0～20d培养过程中,原油培养条件下GH1的叶绿素增长更快,第7天即达到生长稳定期;可溶性蛋白含量随时间的变化呈先上升后下降的趋势,原油样品的可溶性蛋白含量始终要显著高于空白样.在0～1%体积浓度范围内,第7天测定原油样品中颤藻叶绿素和可溶性蛋白含量均明显高于空白样.对抗氧化酶系统而言,在原油培养条件下,培养初期超氧化物歧化酶SOD(Superoxide Dismutase)和过氧化氢酶CAT(Catalase)活性显著高于空白样,随着培养时间增加,SOD和CAT活性呈下降趋势,而过氧化物酶POD(Peroxidase)活性一直呈上升趋势.低浓度原油能刺激3种抗氧化酶活性都升高,高浓度原油对SOD和CAT活性有抑制作用,但POD活性仍能随原油浓度增加而升高.在原油中毒性物质的胁迫下,POD与SOD、CAT的响应表现为互补的变化趋势,3种酶共同防御作用是颤藻GH1耐受原油胁迫的主要机制.     

汞对水花生愈伤组织生理及超微结构的毒性效应

研究了Hg胁迫对水花生致密型愈伤组织叶绿素含量、可溶性蛋白含量、活性氧水平、抗氧化酶活性及细胞超微结构的影响.结果表明,随着Hg施加浓度的增加,总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、可溶性蛋白含量呈先升后降趋势,叶绿素a/叶绿素b逐渐下降;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性先升后降,而过氧化氢酶(CAT)活性呈逐渐下降趋势;同时,超氧阴离子(O2-·)产生速率、丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量均呈逐渐上升趋势.电镜扫描结果发现,Hg胁迫破坏了细胞膜系统,特别是对线粒体、叶绿体、细胞核造成了较为严重的不可逆的损伤,所观察到的核膜破裂方式主要是超量分泌膜泡.Hg对水花生愈伤组织的致死浓度范围为20～40μmol·L-1.     

豆瓣菜有机提取物对铜绿微囊藻的抑制及成分初步分离

探讨了豆瓣菜(Nasturtium officinale)有机提取物对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响,从总氮、总磷、叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量、多糖含量、藻胆蛋白含量、抗氧化系酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶)活性、丙二醛(MDA)含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性和酸性磷酸酶(ACP)活性的变化研究了其抑制机理,随后比较了不同分离相的抑藻活性.结果表明,豆瓣菜有机提取物对铜绿微囊藻具有较强的抑制效应,2 g·L~(-1)组在第10 d的抑藻率为67.62%;排出了营养的影响,认为抑制作用主要是由化感作用引起的.培养过程中,藻体中叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量、多糖含量和藻胆蛋白含量下降,藻体中SOD、CAT、POD、GS和ACP活性和MDA含量均呈先升高后降低的趋势.豆瓣菜有机提取物可显著抑制铜绿微囊藻的生长,其中存在的弱极性物质可能是其抑制藻类生长的主要原因.     

纳米BiOBr对羊角月牙藻的毒性效应

纳米BiOBr(n-BiOBr)是具有广泛应用前景的高活性光催化材料,由于n-BiOBr能在可见光区响应,一旦进入水环境将会造成严重的水生态安全隐患.为探究n-BiOBr对藻类的毒性效应及机理,以羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)为受试生物,研究n-BiOBr对羊角月牙藻生长状况、光合色素、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及脂质过氧化物丙二醛(MDA)的影响.结果表明,n-BiOBr对羊角月牙藻的生长有抑制作用,72 h半数效应浓度(EC_(50))为7.407 mg·L~(-1). n-BiOBr处理藻细胞72 h后,藻细胞的叶绿素总量及叶绿素a/b值随着n-BiOBr浓度的升高而降低,呈现一定的浓度-效应关系.随着n-BiOBr浓度增加,MDA、SOD和CAT活性呈现"升高-降低"的趋势.本研究可为纳米材料的科学、有效、无害化应用和管理提供理论依据.     

孔石莼克生作用对赤潮异弯藻生长和抗氧化系统活性的影响

通过实验生态学和生物化学的方法,研究了孔石莼(Ulva pertusa Kjellman)克生作用对赤潮异弯藻[Heterosigma akashiwo (Hada) Hada]生长及其叶绿素a(Chl-a)含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)活力、超氧化物歧化酶(SOD)活力和谷胱甘肽过氧化酶(GPX)活力的影响。结果表明:孔石莼的克生作用会明显抑制赤潮异弯藻的生长,且赤潮异弯藻抗氧化系统活性对其有明显的响应。克生作用会使T-AOC和SOD活力呈现降低的趋势;MDA含量和CAT活力呈现升高的趋势;GPX活力呈现先升高而后下降趋势;Chl-a含量和可溶性蛋白含量并无明显变化。推测孔石莼克生作用诱导赤潮异弯藻产生活性氧自由基,是藻体受损伤的主要原因。     

水生植物热解生物油对中肋骨条藻抗氧化酶活性的影响

为揭示水生植物生物油抑藻机制,研究了芦竹300℃、芦苇400℃以及香蒲400℃这3种生物油对中肋骨条藻丙二醛含量变化及抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT)活性的影响.结果表明,在这3种生物油作用下,生物油浓度越高MDA含量越高,当生物油浓度为10 mg·L-1时,中肋骨条藻丙二醛(MDA)含量随着作用时间的延长而升高;超氧化物歧化酶(SOD)活性随生物油添加浓度的升高而升高,在芦竹300℃及香蒲400℃生物油作用下随时间延长呈先升高后降低趋势,均在24 h时达到最大值,分别为93.6 U.(107cells)-1、8.23 U.(107cells)-1,而在芦苇400℃生物油作用下72 h内始终保持升高趋势;过氧化物酶(POD)活性同样也随生物油浓度的增加而升高,芦竹300℃、芦苇400℃生物油作用下POD活性先升后降,香蒲400℃作用下则呈波动上升趋势;过氧化氢酶(CAT)活性在这3种生物油作用下随培养时间的延长均呈现先升高后降低的趋势,且生物油浓度越大,CAT活性越高.生物油引起抗氧化酶活性升高,导致藻细胞内产生氧化胁迫,可能是其抑制藻类的主要机制.     

毒死蜱对铜绿微囊藻的毒性效应研究

在实验室研究条件下,研究了有机磷农药毒死蜱对铜绿微囊藻的毒性效应,测定了其96 h生长曲线和EC_(50)以及长期毒性环境下铜绿微囊藻叶绿素a含量、蛋白质含量、SOD活性和MDA含量的变化情况。结果表明,毒死蜱96 h EC_(50)为691.50 mg/L;慢性试验中,毒死蜱对铜绿微囊藻叶绿素a和蛋白质有显著抑制作用,在长时间胁迫环境中,低浓度毒死蜱作用下叶绿素a和蛋白质含量可恢复至对照水平;对SOD和MDA显著抑制,两者含量显著降低,表明毒死蜱对铜绿微囊藻产生了较严重的毒害作用。     

臭氧对水稻叶片膜脂过氧化和抗氧化系统的影响

采用 OTC- 1型开顶式气室研究臭氧对不同生育时期水稻叶片膜脂过氧化和抗氧化系统的影响 .实验结果表明 ,随着臭氧浓度增加 ,水稻叶片叶绿素含量、叶绿素 a/b值下降 ,膜相对透性和丙二醛 (MDA)含量上升 ,过氧化物酶 (POD)活性逐渐上升 ,过氧化氢酶 (CAT)、超氧化物歧化酶 (SOD)活性开始被诱导上升 ,当浓度达到 200 nl· L^-1时反而下降 .叶绿素含量及叶绿素a/b值与 MDA含量呈显著负相关 ,膜透性与 MDA含量呈显著正相关 ,叶绿素含量与 POD活性呈负相关 .臭氧造成活性氧的产生和清除之间的失衡 ,加剧了膜脂过氧化作用 ,对水稻的膜系统产生了危害 ,降解叶绿素 ,加速叶片的老化 .     

纳米TiO2对短裸甲藻的毒性效应

为了揭示纳米TiO2对藻类的毒性作用和机制,研究了纳米TiO2对短裸甲藻的抑制特性及对酶活性、氧自由基等生理指标的影响.结果表明,纳米TiO2对短裸甲藻的生长有抑制作用,72 h半数致死浓度(EC50)为9.7 mg.L-1.在受试范围内随着纳米TiO2浓度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)的活性显著性下降(P<0.05),随TiO2浓度增加,羟自由基的含量和过氧化氢酶(CAT)的活性显著性增加(P<0.05),超氧阴离子自由基含量也呈现升高的趋势.对照组羟自由基的含量是0.083U.mL-1,而在30 mg.L-1的纳米TiO2作用下,羟自由基的含量上升到1.1 U.mL-1.在20 mg.L-1纳米TiO2作用下,随着时间的延长,SOD活性、CAT活性和MDA(丙二醛)在暴露时间为12 h时达到最大,而48 h时降低到最小.12 h SOD的活性是0.14U.(107cell.min)-1,而48 h SOD的活性为0.01 U.(107cell.min)-1,而羟自由基只在48 h处呈显著性上升(P<0.05).纳米TiO2对抗氧化体系和自由基的影响可能与其抑藻机制有关.本研究为揭示纳米材料的环境生态效应提供了基础.     

外源亚精胺缓解荇菜(Nymphoides peltatum)Cr6+毒害的生理研究

研究了不同浓度的Cr^6 胁迫下，荇菜叶中叶绿素含量、可溶性蛋白含量、O2^-产生速率、保护酶——超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的动态变化及外施亚精胺后对上述各指标的影响．结果表明：(1)单一Cr^6 处理下，叶绿素和可溶性蛋白含量在Cr^6 浓度为1mg／L时达到最大值，而后迅速下降；外施亚精胺(Spd)可显著提高二者的含量，延缓它们的下降速度．(2)单一Cr^6 处理下，SOD、POD、CAT活性分别在2、4、2mg／L Cr^6 处理下达到最大值．而后下降；外施亚精胺可提高这三种保护酶的活性，使其上升或稳定时期变长，从而降低O2^-等活性氧的产生速率．由此可见外源亚精胺可缓解Cr^6 对荇菜的胁迫效应．     

Effect of sub-acute exposure to TiO2 nanoparticles on oxidative stress and histopathological changes in Juvenile Carp （Cyprinus carpio）

Increasing application of nanotechnology highlights the need to clarify and understand nanotoxicity. Mammalian and in vitro studies have raised concerns about the toxicity of titanium dioxide nanoparticles (TiO₂-NPs), but there are limited data on ecotoxicity to aquatic organisms. In this work, the sub-acute toxicity of TiO₂-NPs to carp (Cyprinus carpio) was assessed. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD) activities and lipid peroxidation (LPO) levels in liver, gill and brain tissues of carps varied with concentration of TiO₂-NPs suspensions and exposure time (up to 8 d). As a result, 100 and 200 mg/L TiO₂-NPs caused statistically significant decrease in SOD, CAT and POD activities and significant increase in LPO levels in tissues (P < 0.05), suggesting that the fish exposed to these two concentrations of TiO₂-NPs suffered from the oxidative stress. The extent of depletion of antioxidant enzymes activities and the elevation of LPO in the liver was the greatest, indicating that the liver might be the most susceptible organ to TiO₂-NPs exposure. In addition, carps had gill pathologies including edema and thickening of gill lamellae as well as gill filaments, and liver pathologies including necrotic and apoptosis hepatocytes after exposed to 100 and 200 mg/L TiO₂-NPs for 20 d. These results indicated a potential risk from TiO₂-NPs released into the aqueous environment.     

水网藻种植水对铜绿微囊藻生长的抑制作用研究

研究了不同浓度水网藻种植水对铜绿微囊藻生长的抑制作用以及对叶绿素a和抗氧化酶活性(SOD、CAT、POD)的影响.结果表明,水网藻种植水对铜绿微囊藻的抑制效果明显,20%～80%浓度的种植水第8 d的平均抑藻率达到98.9%,藻细胞几乎全部死亡.在种植水的作用下藻细胞叶绿素a含量迅速降低,叶绿素a遭到破坏.实验前2 d由于受到活性氧的刺激铜绿微囊藻抗氧化酶活性增加,且都高于对照组,随着抗氧化酶活性达到极限,活性氧开始积累并破坏细胞的正常代谢,抗氧化酶活性迅速降低,80%浓度的实验组至第8 d时SOD、CAT、POD活性分别仅为31、6、5 U.mg-1.水网藻种植水经过高温处理后对铜绿微囊藻基本没有抑制作用,说明种植水中的抑藻物质具有热不稳定性.     

铅对河南华溪蟹卵巢抗氧化酶活力和脂质过氧化水平的影响

采用亚急性毒性实验方法,研究了铅(Pb2+)对河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)卵巢组织抗氧化酶活性与脂质过氧化产物的影响.实验设置了5个Pb2+浓度组(3.675、7.35、14.70、29.40和58.80mg·L-1)和1个空白对照组,在3个染毒时间(5、10和15d)下对超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活力和丙二醛(MDA)含量进行了测定.结果显示,在不同浓度和不同暴露时间下,铅对河南华溪蟹卵巢SOD、CAT、GPx活力及MDA含量均有明显的影响.SOD、CAT活力表现为低浓度诱导激活,高浓度抑制,即先升后降的变化规律,GPx活力在5d和10d时表现出先升后降的趋势,在15d时活力不断下降,且SOD在10d、14.70mg·L-1Pb2+浓度组,CAT在5d、7.35mg·L-1Pb2+浓度组,GPx在10d、3.675mg·L-1Pb2+浓度组分别升至峰值,而卵巢MDA含量随染毒时间的延长和染毒浓度的升高逐渐增多,且在15d、58.80mg·L-1Pb2+浓度组中较对照组差异极显著。结果表明,Pb2+暴露对河南华溪蟹卵巢产生了明显的氧化胁迫作用,且抗氧化酶和脂质过氧化物水平可以作为重金属对水生生物毒理学研究的生物标志物.     

铅与丁草胺的交互作用对油麦菜生长和抗氧化酶活性的影响

盆栽土培试验研究了重金属铅与除草剂丁草胺的复合污染对油麦菜生长及生理生化的毒性效应.结果表明土壤铅浓度小于500mg.kg-1对油麦菜发芽率的影响不明显,铅浓度为150mg.kg-1对油麦菜株高有促进作用,但对叶片过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性有明显抑制作用.土壤铅浓度为500mg.kg-1时,油麦菜根...     

镉对背角无齿蚌外套膜和鳃抗氧化酶活性及脂质过氧化的影响

为了探究镉对背角无齿蚌(A.woodiana woodiana)外套膜和鳃抗氧化酶活性及脂质过氧化的影响,按照96 h的LC50为134.9 mg·L-1,分别于镉(Cd2+)浓度为4.22、8.43、16.82、33.7和67.45 mg·L-1,染毒24、48、72和96 h后测定背角无齿蚌外套膜和鳃中抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和过氧化氢酶(CAT)活性及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的含量.结果表明,背角无齿蚌在不同浓度镉(Cd2+)溶液中经急性毒性处理24、48、72和96 h后,外套膜抗氧化酶活性呈现“抑制-诱导-抑制”的规律性变化,鳃抗氧化酶活性呈现“诱导-抑制”的规律性变化.镉处理后的背角无齿蚌外套膜和鳃SOD、GPX和CAT活性,表现出明显的组织差异性,且鳃诱导SOD、GPX和CAT活性较外套膜早.经镉处理以后,外套膜和鳃中MDA含量呈现升高趋势,高浓度镉处理组较对照组脂质过氧化损伤出现显著差异(**p＜0.01),具有剂量-效应和时间-效应.     

nTiO2在水中的分散沉降行为研究

nTiO2进入水环境后,其存在形态及环境行为主要受水环境因素影响.以P25 nTiO2为研究对象,通过改变nTiO2悬浊液的pH值、电解质和表面活性剂种类,分析了nTiO2的分散、团聚及沉降行为.结果表明,pH通过改变nTiO2颗粒的Zeta电位影响nTiO2在水中的稳定性,等电点附近nTiO2发生显著聚沉.nTiO2颗粒选择性吸附AlCl3、CaCl2、NaCl及Na2SO4电离产生的荷电离子,阳离子的吸附中和了TiO2颗粒表面的负电荷,导致颗粒急速聚沉;阴离子的吸附使颗粒间静电斥力增强,颗粒稳定存在于水中.不同类型的表面活性剂通过改变nTiO2颗粒表面性质,增强nTiO2颗粒在水中的稳定性.运用DLVO理论建立了nTiO2的势能方程,势能曲线拟合结果表明,水环境条件通过影响颗粒间势能大小影响nTiO2在水中的分散沉降行为.     

细菌B1胞外活性物质对球形棕囊藻的溶藻机制初探

为探讨溶藻细菌B1对球形棕囊藻的溶藻作用机理及起作用的胞外活性物质的类别,研究了从珠海香洲码头赤潮海水中分离获得的溶藻细菌BI的无菌滤液对球形棕囊藻生长过程中的叶绿素a含量、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响,并对溶藻细菌B1分泌的胞外活性物质进行了初步分析.当100 mL藻液中加入1 mL的无菌滤液,除藻率达到了83％.B1无菌滤液使藻中丙二醛的含量显著上升,48 h达到最大值153％,球形棕囊藻的SOD、CAT活性在处理开始后保持下降趋势,分别在96 h、48 h达到最低值27％、33％.研究表明B1无菌滤液(不大于1 mL)对棕囊藻的溶藻效果与加入的量成正比,且主要通过降低机体中保护酶的活性和加剧膜脂质过氧化的程度等来抑制球形棕囊藻的生长;细菌B1分泌的胞外活性物质中可能含有芳香醛类且包括载有磷基团的有机物,但不含蛋白质.     

基于综合生物标志物响应指数评价0~#柴油和平湖原油胁迫下的缢蛏(Sinonovacula constricta)毒性效应

选择0#柴油和平湖原油乳化液对缢蛏(Sinonovacula constricta)进行氧化胁迫实验,选取典型的抗氧化酶-超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷光甘肽硫转移酶(GST)及过氧化物酶(POD)用于衡量油类污染物对生物体造成的氧化压力大小.此外,结合综合生物标志物响应(Integrated Biomarker Responses,IBR)指标,对2种石油污染物对缢蛏的毒性响应进行定量化评价.结果表明,不同浓度的0#柴油和平湖原油对缢蛏消化腺中的4种酶表现出不同程度的诱导效应,各试验组在暴露前期均表现出诱导或抑制,但对4种酶的影响存在时间顺序性,SOD、CAT和GST的酶活性表现为升高-降低的过程,POD表现为降低-升高的过程,活性达到峰值的时间SOD和CAT要早于GST和POD.结合计算出的IBR数值来看,高浓度0#柴油能够引起最为显著的生物效应变化,显示该石油污染物高毒性的特征,0#柴油生物毒性大于平湖原油生物毒性.