基于CV-1细胞雌激素受体报告基因试验方法建立及双酚A类似物雌激素效应的检测

以荧光素酶为报告基因,通过雌激素反应元件调控的带有荧光素酶报告基因质粒pERE-TATA-Luc和雌激素受体表达质粒rERa/pCI,采用瞬时共转染方法,将Luc报告基因质粒和受体表达质粒共转染至非洲猴肾CV-1细胞,以雌二醇作为阳性对照物,其浓度为10~(-10)mol·L~(-1)时显著诱导荧光素酶的表达,浓度为10~(-9)mol·L~(-1)时达最大值,半数效应浓度EC50值为6.1×10~(-11)mol·L~(-1)。通过雌二醇、己烯雌酚和木黄酮检测系统的灵敏性、有效性和稳定性验证,建立实验室稳定、灵敏的雌激素受体报告基因细胞系。基于非洲猴肾CV-1细胞受体报告基因试验,研究双酚A类似物拟雌激素干扰活性,雌激素活性大小顺序为BPAFBPFBPBBPABPZBPAPBPSBPP。结果表明,CV-1细胞受体报告基因试验是一种筛选雌激素活性内分泌干扰物的快速、有效的方法。     

城镇污水二级处理和再生水三级处理过程的雌激素活性变化

环境雌激素污染与野生动物性别比例和繁殖密切相关,是人体生殖功能紊乱、发育异常、心血管疾病和癌症发生等的重要因素之一。针对污水处理厂排水造成的环境雌激素污染,采用重组酵母菌方法研究大连、沈阳、哈尔滨和天津的5个典型城市污水厂和再生水厂水处理过程中雌激素活性的变化规律,分析二级处理和再生水厂三级处理对环境雌激素的削减效率。4个采用活性污泥法和紫外消毒工艺的污水厂出水的雌激素当量(EEQ)为0.5～1.5 ng·L~(-1)。再生水厂三级处理工艺的出水雌激素活性低于检测限(0.02 ng·L~(-1))。分级组分测试结果显示,污水雌激素活性主要由强极性组分和弱极性组分引起,紫外消毒后强极性组分雌激素活性升高。4个城市污水处理厂一级处理和活性污泥处理对环境雌激素的削减率为46%～81%,紫外消毒的削减率为5.2%～22%。某再生水厂混凝、微滤和反渗透对环境雌激素的削减率分别为63%、16%和98%。研究表明,活性污泥法二级处理排水回用仍造成一定程度环境雌激素污染,三级处理工艺可有效提高环境雌激素污染物削减率。     

水源水雄激素受体干扰效应及在水处理工艺中的变化

我国很多饮用水源水已检测出雌激素受体干扰效应,但是其他效应如雄激素受体干扰效应却罕见报道。为了弥补这方面资料的缺乏,应用雄激素受体双杂交酵母结合S9代谢方法评价了我国6大流域23个水源地水源水以及3个供水厂不同工艺出水样品的雄激素受体干扰效应。结果显示,所有水源水样品浓缩液均没有检测出雄激素受体直接或间接诱导效应,但都观察到了抑制效应,抑制效应以抑制剂氟他胺当量浓度进行表征:直接抑制效应在0.67~3.68μg·L-1之间,间接抑制效应在0.52~3.02μg·L-1之间;长江三角洲和淮河流域水源地的水源水雄激素抑制效应明显高于其他流域;经S9代谢后,有16个水源地的氟他胺当量比代谢前降低。3个饮用水厂处理工艺能够使源水的雄激素受体抑制效应降低19.1%~70.5%。研究表明,我国水源水中普遍含有雄激素受体干扰效应物质,目前水厂常规处理工艺对雄激素受体干扰效应有一定的去除效果,但不能完全去除。雄激素受体双杂交酵母测试能够快速、综合地对水体中的雄激素受体干扰效应进行评价,是饮用水安全评价的重要补充手段。     

17α-甲基睾酮对稀有鮈鲫幼鱼性腺发育与血清卵黄蛋白原水平的影响

17α-甲基睾酮是一种人工合成雄激素,在水产养殖以及医药行业中广泛使用,其对鱼类的内分泌干扰效应研究工作相对较少.通过甲基睾酮对稀有鲫幼鱼的42天流水暴露,观察了其性腺发育和生物标记物变化.在500ng·L-1甲基睾酮暴露组中幼鱼生长受到抑制(p≤0.05),在50ng·L-1以上暴露组中性腺指数显著增加(p≤0.05),雄性个体比率明显升高.通过组织学观察发现,50ng·L-1以上浓度甲基睾酮暴露后卵巢组织切片中出现了精子细胞,且精子细胞数量随剂量的增加而增加.通过生物标记物卵黄蛋白原测定发现,在50ng·L-1以上浓度甲基睾酮暴露后,稀有鲫幼鱼血清中的卵黄蛋白原水平显著增加(p≤0.05).综合分析,17α-甲基睾酮主要表现出雄激素效应,而其在稀有鲫体内的代谢物则能够应激卵黄蛋白原,对稀有鲫幼鱼的最低可观察效应浓度(LOEC)为50ng·L-1.因此,仅依靠体内卵黄蛋白原应激单项指标不能准确判定化学品是否是环境类雌激素.     

沿海三市饮用水源水内分泌干扰毒性研究

近十多年来,江苏沿海化工产业发展迅速,化工废水的长期排放对水生生态系统及人群健康构成潜在威胁.采用非洲猴肾细胞(CV-1)核受体介导的体外转录激活试验方法,对中国东部沿海A、B、C三市的6个水源地进行了拟雌激素活性调查研究.结果表明:C市2处水源水的有机提取物在枯水期、平水期和丰水期均无拟雌激素活性检出,水质较好;A市...     

基于ELISA的受体竞争结合法检测环境雌激素(Competitive Estrogen Receptor Binding Based ELISA for Detection of Estrogen in Environment)

为建立环境雌激素的体外快速筛选方法,采用免疫测定介导受体竞争结合试验定量检测环境雌激素.将17β-雌二醇-BSA固定在微孔板上,环境雌激素与微孔板上的17β-雌二醇-BSA竞争性地与雌激素受体结合,与微孔板上17β-雌二醇-BSA结合的受体与雌激素受体的抗体、雌激素受体抗体的二抗形成一个三明治形式的复合物,通过显色剂显色,最后用比色法对试验结果进行定量.结果表明,环境雌激素的浓度与溶液吸光度值成负相关.定量研究可以得到环境雌激素剂量-效应关系曲线,在一定浓度范围内(10ng·L-1～100μg·L-1),溶液的吸光度值与环境雌激素的浓度直接呈现良好的线性关系(R2=0.9583).利用这种方法能检测到的标准品雌二醇的最低浓度为10ng·L-1.以上结果表明,本方法检测环境雌激素操作简便,具有广泛的应用前景.     

镉、汞、锌3种重金属的雌激素样作用（Estrogenic Activity of Cadmium, Mercury, and Zinc）

为探讨镉、汞、锌3种重金属的雌激素样作用,采用双杂交酵母法测定了醋酸镉、氯化汞、醋酸锌单独作用时对重组基因酵母β-半乳糖苷酶诱导活性的EC50值.实验结果表明,醋酸镉浓度为1.0×10-5mol·L-(1实验浓度范围10-7~10-2mol·L-1),氯化汞浓度为5.0×10-7mol·L-(1实验浓度范围10-9~10-5mol·L-1),醋酸锌浓度为1.0×10-4mol·L-(1实验浓度范围10-9~10-2mol·L-1)时对酵母β-半乳糖苷酶诱导活性最大,分别达到1.3、0.95和1.1U.不能求出镉、汞、锌单独作用时对β-半乳糖苷酶诱导活性的EC50值.一味计算EC50值不仅难以评价重金属的雌激素活性,而且限制重组受体基因酵母法的普遍运用.一些重金属通过MCF-7细胞法(E-screen)呈阳性,通过重组hERα酵母法YES检测呈阴性,有可能是重金属通过与ERβ作用而产生效应.若构建出含ERβ基因的双杂交酵母菌株,与现有的方法互补将能完善环境雌激素的体外测评系统.     

多氯联苯（Aroclor 1254）对非洲爪蟾变态发育的影响

为了研究多氯联苯(Aroclor 1254)对非洲爪蟾变态发育的影响,将非洲爪蟾受精卵暴露在一定浓度(0、400ng·L-1、2μg·L-1、10μg·L-1、20μg·L-1)的Aroclor 1254中,直至完全变态.结果表明,20μg·L-1Aroclor1254暴露可使变态所需时间显著延长(p<0.05),低于20μg·L-1的各组变态所需时间与对照组无显著差异.2μg·L-1以上的Aroclor1254暴露可使蝌蚪甲状腺发生明显的组织学改变,包括甲状腺组织滤泡扩张、胶体面积相对缩小,滤泡细胞增殖、高度增加,并且这种变化随暴露剂量的增加而愈发明显.提示多氯联苯可干扰非洲爪蟾的变态发育,引起甲状腺组织学改变.采用定量组织病理学技术检测甲状腺激素干扰物较为灵敏,方法简单易行,是一种切实可行的筛选和确证甲状腺干扰物的体内方法.     

全氟辛基磺酸及其替代产品的内分泌干扰效应评价

为研究全氟辛基磺酸(PFOS)及其替代品的内分泌干扰效应,将重组人雌激素/雄激素/孕激素/甲状腺激素/维甲酸受体基因的双杂交酵母暴露于不同浓度的PFOS及替代品中,并结合体外代谢活化技术检测直接和间接的类/抗激素活性。结果表明,被替代品PFOS表现为雄激素受体、甲状腺受体和维甲酸受体拮抗剂,且在代谢活化后新增了雌激素受体拮抗效应,其半数效应浓度(EC₅₀)在3.0×10^-4～4.8×10^-3 g·L^-1之间;同时,4种替代化学品没有任何效应检出,说明不会通过与核受体结合干扰天然激素的正常功能。研究结果说明,与原化学品相比,替代产品的应用在内分泌干扰效应方面可能具有更低的环境风险。     

长江(南京段)环境雌激素的污染特征

利用固相萃取技术和重组基因酵母检测了长江(南京段)四个典型断面环境雌激素污染状况.结果表明,除秦淮新河断面外,江心洲断面、三汊河断面和大桥断面均有环境雌激素的检出,雌二醇当量分别为0.38、0.24和0.45 ng·L~(-1).与国内外地表水环境雌激素检测结果相比,长江(南京段)典型断面雌激素活性水平为较低至中等.对江心洲断面和大桥断面,甲醇洗脱组分的雌激素活性最大,其次为丙酮洗脱组分,二氯甲烷洗脱组分的雌激素活性最小;对三汊河断面,丙酮洗脱组分的雌激素活性最大,其次为二氯甲烷洗脱组分,甲醇洗脱组分的雌激素活性最小.这可能是污水来源不同所致,生活污水导致大量极性雌激素污染物的输入,而工业污水则主要引入了中等至弱极性雌激素污染物.三个雌激素活性阳性检出断面主要活性洗脱组分的雌激素活性均大于混合样的雌激素活性,这可能是由于样品混合后各种结构上不同的污染物之间的交互作用掩盖了实际的雌激素活性.     

两种典型氯酚类化合物暴露致稀有鮈鲫肝细胞的损伤效应（Toxicity Effects of Two Kinds of Typical Chlorophenols on Hepatocytes of Gobiocypris Rarus）

为探讨两种典型氯酚类化合物——三氯酚(Trichlorophenol,TCP)、五氯酚(Pentachlorophenol,PCP)单独和混合暴露对稀有鮈鲫(Gobiocyprisrarus)肝脏细胞的毒性效应,实验建立了稀有鮈鲫肝细胞原代培养模型,通过噻唑蓝实验(MTT法)和单细胞凝胶电泳(SCGE)实验分别研究了TCP、PCP及其混合暴露对稀有鮈鲫肝细胞存活率的抑制作用,以及对DNA的损伤作用.结果显示:与对照组相比,TCP和PCP单独和混合暴露均对肝脏细胞的正常生长产生了抑制作用.低剂量暴露时(如0.5、2.5μg·L-1)具有显著的抑制作用(p<0.05);高剂量暴露时(如25、50μg·L-1)具有极其显著的抑制作用(p<0.01).SCGE实验结果显示:与对照组相比,暴露剂量高于12.5μg·L-1的TCP、PCP及其混合暴露均能引起稀有鮈鲫肝细胞DNA的显著损伤(p<0.05,p<0.01).以上结果提示,TCP和PCP具有肝细胞毒性,可以引起稀有鮈鲫肝细胞DNA损伤.     

广东西江流域饮用水源中典型持久性有机污染物的含量与来源

从广东省西江流域三个饮用水源地采集三个样品,分别分析其中两类持久性有机污染物—有机氯农药和多环芳烃的含量以及来源,从这两类污染物对水环境污染的角度初步判断饮用水源的安全性。首先采用液液萃取的方法对样品进行前处理,然后分别用GC．ECD和GC—MS测定有机氯农药和多环芳烃的含量。实验发现有机氯农药质量浓度在水相中为1．99ng·L^-1～ 4．76ng·L^-1,在颗粒相中为0．36ng·L^-1～0．68ng·L^-1;多环芳烃质量浓度在水相中为73．40ng·L^-1～865．89ng·L^-1,在颗粒相中为16．76ng·L^-1～19．31ng·L^-1。结果表明,六六六和滴滴涕质量浓度低于国标《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020．93）的规定,同时苯并[a]芘也低于世界卫生组织《饮用水水质标准》的规定,而其它物质标准中均无规定。由此说明,就有机氯农药和多环芳烃这两类污染物在水中的含量来说,广东西江领域饮用水源是相对安全的。但是由于这两类污染物都具有很强的生物富集性,因此它们在水环境中的存在和作用也是不容忽视的。     

Occurrence of estrogenic endocrine disrupting chemicals concern in sewage plant effluent

The purpose of this study was to give a worldwide overview of the concentrations of typical estrogenic endocrine disrupting chemicals （EDCs） in the effluent of sewage plants and then compare the concentra- tion distribution of the estrogenic EDCs in ten countries based on the survey data of the estrogenic EDCs research. The concentrations of three main categories （totally eight kinds） of estrogenic EDCs including steroidal estrogens （estrone （El）, estradiol （E2）, estriol （E3） and 17a- ethynylestradiol （EE2））, phenolic compounds （nonylphe- nol （NP） and bisphenol A （BPA）） and phthalate esters （dibutyl phthalate （DBP） and dibutyl phthalate （2- ethylhexyl） phthalate （DEHP）） in the effluents of sewage plants reported in major international journals over the past decade were collected. The statistics showed that the concentration distributions of eight kinds of EDCs were in the range of ng·L^-1 to μg·L^-1. The concentrations of steroidal estrogens mainly ranged within 50.00 ng. L-1, and the median concentrations of El, E2, E3 and EE2 were 11.00, 3.68, 4.90 and 1.00 ng·L^-1, respectively. Phenolic compounds and phthalate esters were found at pg. L-1 level （some individual values were at the high level of 40.00 μg·L^-1）. The median concentrations of BPA, NP, DBP and DEHP were 0.06, 0.55, 0.07 and 0.88 μg·L^-1, respectively. The concentrations of phenolic compounds and phthalate esters in the effluents were higher than that of steroids estrogens. The analysis of the concentration in various ten countries showed that steroids estrogens, phenolic compounds and phthalate esters in sewage plant effluents were detected with high concentration in Canada, Spain and China, respectively.     

脱氧鬼臼毒素对斑马鱼（Danio rerio）代谢酶和抗氧化酶活性的影响（Effects of Deoxypodophyllotoxin on Activities of Metabolic Enzymes and Antioxidant Enzymes of Danio rerio）

为初步探讨脱氧鬼臼毒素(Deoxypodophyllotoxin,DOP)对鱼类的毒性效应,采用静态鱼类急性毒性试验法测定了DOP对斑马鱼(Daniorerio)代谢酶和抗氧化酶活性的影响;参照DOP的96hLC50值,设定4个浓度(0.5、1.0、2.0、4.0mg·L-1)处理斑马鱼,48h后测定斑马鱼肌肉组织腺苷三磷酸酶(ATPase)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性.结果表明,DOP对斑马鱼96hLC50值为3.49mg·L-1,安全浓度为0.36mg·L-1.DOP在0.5~4.0mg·L-1对斑马鱼肌肉总ATPase、Na+-K+-ATPase和Ca2+-ATPase的作用趋势均表现为:1.0和2.0mg·L-1显著激活(p<0.05,p<0.01);4.0mg·L-1显著抑制(p<0.05),抑制率分别为24.4%、12.3%和33.8%.DOP在0.5~4.0mg·L-1对斑马鱼肌肉抗氧化酶的作用趋势与对ATPase的作用趋势一致,表现为:1.0、2.0mg·L-1DOP对SOD和CAT均表现为显著激活(p<0.05,p<0.01);4.0mg·L-1DOP对SOD和CAT均表现为显著抑制(p<0.05),抑制率分别为34.1%和31.9%.以上结果表明,DOP对斑马鱼为中等毒性;斑马鱼肌肉组织ATPase、CAT和SOD可能是脱氧鬼臼毒素的作用标靶之一.     

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.     

镉胁迫对不同水稻品种幼苗根系形态和生理特性的影响

为了解植物根系对重金属镉的反应,以水稻秀水63和秀水09为试验材料,采用溶液培养方法,研究不同浓度镉(0、1、5、10、25、50、100 μmol·L~(-1))对水稻幼苗根系形态和部分生理特性的影响.结果表明:1 μmol·L~(-1)镉处理对2个水稻品种根系生长有一定的促进作用,表现为植株干质量、根系总长度、根系表面积、根体积和根系活力均略有升高.但随着镉浓度(5～100 μmol·L~(-1))增加,表现出一定的抑制效应,与对照相比,秀水63和秀水09分别在10 μmol·L~(-1)和25 μmol·L~(-1)镉处理时的根系干质量、根系总长度、根系表面积、根体积和根系活力明显受到抑制,而根系平均直径、质膜透性均有所增加.不同浓度镉胁迫对两个水稻品种直径≤1.5 mm的根系生长影响最大,其中高于10 μmol·L~(-1)镉胁迫下,秀水63直径≤1.5 mm根系长度、根系表面积和根系体积分别降低了11.89%～55.39%、10.77%～57.27%和18.37%～67.35%,秀水09分别降低了6.84%～40.48%、8.55%～42.79%和16.50%～52.42%.本实验结果表明,2个水稻品种对镉胁迫存在着一定的差异,秀水09对Cd胁迫的耐受能力要强于秀水63.     

CASS工艺微生物抵抗含Cu~(2+)、Ni~(2+)锻造添加剂废水毒性的效果

工(产)业园区内企业在紧急情况下排放的污水中,有毒物质会影响污水处理厂活性污泥微生物的活性,甚至导致微生物的死亡.基于此,利用CASS工艺的特点检验微生物系统抗冲击毒性的能力,通过不同的配比浓度调整试验水样中Cu~(2+)、Ni~(2+)的质量浓度,监测CASS系统进出水的Cu~(2+)、Ni~(2+)、COD_(cr)指标,用以判断微生物系统是否受到影响,进而确定CASS微生物系统抗毒性冲击的临界点.结果表明:Cu~(2+)质量浓度小于3.0 mg·L~(-1),Ni~(2+)质量浓度小于5.0 mg·L~(-1),时,CASS 工艺微生物抵抗含Cu~(2+)、Ni~(2+)锻造添加剂废水的毒性能力较强,对Cu~(2+)、Ni~(2+)、COD_(cr)的去除率均可以达到80%;当Cu~(2+)质量浓度大于3.0 mg·L~(-1),Ni~(2+)质量浓度大于5.0mg·L~(-1)时,CASS工艺微生物对毒性抵抗能力显著降低,活性受到严重破坏,对CU~(2+)、Ni~(2+)、COD_(cr)去除率下降至60%以下.所以可以确定CASS工艺微生物抵抗含Cu~(2+)、Ni~(2+)锻造添加剂废水毒性的最高质量浓度限值,Cu~(2+)为3.0 mg·L~(-1),Ni~(2+)为5.0mg·L~(-1).为污水处理厂实际运行工程中避免活性污泥微生物系统受毒性冲击而导致运行瘫痪提供参考依据.     

铈对酸雨和镉双重胁迫下小麦生理指标的影响

以小麦永良4号(Triticum aestivum)为材料,通过营养液水培实验,研究了在酸雨和镉的双重胁迫下,铈对小麦幼苗叶片内丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、硝酸还原酶(NR)活性的影响.实验结果显示:pH2.0+10 mg·L~(-1) Cd~(2+)、pH2.0+50 mg·L~(-1) Cd~(2+)、pH2.0+200 mg·L~(-1) Cd~(2+)三种处理都可明显增加MDA含量,提高SOD活性,降低NR活性,双重胁迫的抑制作用明显,且随着Cd~(2+)的质量浓度增加,抑制程度加重;叶面喷施40 mg·L~(-1)的铈预处理后,MIDA含量下降,SOD活性降低,NR活性上升,显示叶面喷施适当质量浓度铈可以有效降低小麦体内氧自由基含量,减轻膜系统的损伤,提高小麦对氮肥的利用能力,缓解镉和酸雨双重胁迫对小麦幼苗生长与代谢的损伤.数据还显示:适当铈对三个测定指标的修复作用不同,表现为SOD>MDA>NR.