Cytotoxicity Assessment of Melamine Using the Ciliated Protozoan Tetrahymena pyriformis

三聚氰胺曾被用为牛类的非蛋白类氮源,并被非法掺入食品中从而提高其表观蛋白含量.实验利用一种单细胞真核生物模型——纤毛类原生动物梨形四膜虫(Tetrahymena pyriformis)研究了三聚氰胺的细胞毒性.结果显示,三聚氰胺对梨形四膜虫的生长速率具有抑制作用,并且这种抑制作用与三聚氰胺浓度成正相关性,其IC50值为0.78g·L-1.细胞同时发生形变.实验证明梨形四膜虫生物测定法相对于动物实验具有耗时短、成本低、操作简便的优势,在潜在毒性物质的风险性评估实验中可成为一种优良的替代模型.     

醇和酚类污染物对欧洲林蛙蝌蚪及梨形四膜虫毒性的定量结构-活性模型

醇和酚类等有机化合物作为重要的工业原料,广泛应用于医药卫生、有机合成、食品工业等领域,但生产中排放于环境的这些物质,会对生物造成一定的毒性作用。为建立包含醇和酚类有机污染物对欧洲林蛙蝌蚪及梨形四膜虫毒性的定量结构-活性相关性模型,计算了227种有机污染物的分子连接性指数和分子形状指数,优化筛选了分子连接性指数的0X、1X、2X、4X和5Xc、分子形状指数的K1和K2共7种参数,将这7种结构参数作为神经网络输入层变量,110种有机污染物对欧洲林蛙蝌蚪的毒性值作为输出层变量,采用7:8:1的网络结构方式,构建了令人满意的对欧洲林蛙蝌蚪毒性的神经网络预测模型,方程总相关系数r为0.988,毒性预测值与实验值之间的平均误差为0.14。为检验指数的普适性,同样用这7个结构参数与117种醇和酚类化合物对梨形四膜虫的毒性进行分析,所得神经网络模型的总相关系数达到0.997,对梨形四膜虫毒性的预测值与实验值之间的平均误差仅为0.065,结果表明,所建模型具有良好的预测有机污染物对林蛙蝌蚪及梨形四膜虫急性毒性的能力。     

纳米金颗粒进入梨形四膜虫体内的方式及其分布

以梨形四膜虫为模式动物,研究水体中的纳米金颗粒进入生物体的方式、分布及其生物学效应.实验中所采用的纳米金颗粒平均粒径为13 nm,分散均匀.透射电镜结果表明,纳米金颗粒可以通过口沟（进食）和细胞膜（内吞）两种方式进入梨形四膜虫体内;纳米金颗粒进入梨形四膜虫体内后,主要分布在食物泡中,另外细胞质和细胞核（大核）中也含有少量的纳米金颗粒.同时,研究表明在实验所用的浓度范围内,纳米金颗粒对梨形四膜虫无明显毒性.     

硝基芳烃化合物急性毒性预测的理论研究

硝基芳烃是重要的化工原料,但对生物具有一定的毒性。为建立硝基芳烃对梨形四膜虫(Tetrahymena pyriformis)急性毒性的定量结构-活性相关性(QSAR)模型,分析了45种硝基芳烃的分子结构与其对梨形四膜虫毒性之间的相关关系,计算了硝基芳烃的电性拓扑状态指数和电性距离矢量,并优化筛选了电性拓扑状态指数的E_9和E_(28)、电性距离矢量的m_(15)、m_(26)和m_(66)等5种结构参数,将其与硝基芳烃对梨形四膜虫的毒性进行多元回归分析,得到多元回归方程的相关系数r为0.985。为提高预测精度,将这5种分子结构参数作为神经网络的输入层变量,急性毒性值作为输出层变量,采用5∶4∶1的网络结构,获得令人满意的QSAR神经网络预测模型,总相关系数r_t为0.994,计算得到的急性毒性预测值与实验值非常吻合,平均误差仅为0.04。结果表明,该模型具有良好的预测硝基芳烃急性毒性的能力,神经网络法预测结果比多元线性回归法更为准确。该研究揭示了硝基等基团对生物急性毒性影响的变化规律,有利于对硝基芳烃化合物在环境中的危害性进行有效评价。     

氟化酚对梨形四膜虫毒性的定量构效关系解析

应用Chem3D Ultra 7.0软件中的MOPAC半经验方法PM3,计算了16种氟化酚的19个量子化学和理化参数.采用PLS-VIP方法,筛选出影响氟化酚毒性的7个主要参数,即最低空轨道能量(ELUMO)、最高轨道能量与最低空轨道能量之差(△E)、分子总能量(ET)、最正H原子电荷(QH+)、羟基基团中氧原子的最负电荷(QO-)、connolly分子可及表面积(CAA)和connolly溶剂排斥体积(CSV),并据此建立模型对水生梨形四膜虫的急性毒性作定量构效关系研究.结果表明,氟化酚对梨形四膜虫的毒性作用表现为反应性毒性,ELUMO,QH+,ET对氟化酚的毒性作用有重要贡献,氟化酚对四膜虫急性毒性的大小与ELUMO、△E和ET呈负相关,而与QH+、QO-、CAA、CSV呈正相关,所得最优模型具有良好的预测效果(R2=0.961,F=344.8,P=2.92×10-11)和较高的稳定性(Q2cum=0.909).     

酚类化合物麻醉毒性的CoFMA研究

通过比较分子力场分析方法(CoMFA)建立酚类化合物对梨形四膜虫极性麻醉毒性(pT)的三维定量结构-活性相关(3D-QSAR)模型.基于训练集41个化合物建立了预测模型,10个化合物作为验证集(含模板分子).训练集的CoMFA模型显示立体场、静电场对麻醉毒性贡献依次为53.9％和46.1％.其交叉验证相关系数(R2cv)为0.735,非交叉验证相关系数(R2)为0.971.对训练集、测试集中的化合物麻醉毒性进行预测,显示出较强的稳定性和良好的预测能力.根据CoMFA模型的立体场和静电场三维等势线图可知,在羟基的间、对位上引入小体积基团,以及邻、对位有负电性基团,有利于提高酚类衍生物的麻醉毒性.基于此,设计了7种具有更高麻醉毒性的酚类化合物,有待生物医学实验验证.     

环境检测专题：实验室快速检测三聚氰胺和二噁英

三聚氰胺和二噁英是最被关注的食品非法添加剂或污染物.三聚氰胺的毒性是由于三聚氰胺和三聚氰酸（三聚氰胺的副产品）可形成不溶性晶体,从而在动物和婴儿体内形成肾结石.除三聚氰胺和三聚氰酸以外,两种与三聚氰胺相关的化合物——三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺也在宠物掺假食物中也被发现.由于在牛奶制品中三聚氰胺掺假具有严重后果。     

低剂量三氯生和三氯卡班对嗜热四膜虫的毒性研究

研究了环境相关浓度水平(μg.L-1)的三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)暴露对嗜热四膜虫的生长抑制效应,并尝试探索这两种新生污染物对四膜虫细胞活性的影响.结果表明,μg.L-1水平的TCS和TCC对四膜虫的生长存在明显抑制作用,24 h-EC50分别为141μg.L-1、728μg.L-1;最低无效应浓度(NOEC)分别为2μg.L-1、30μg.L-1;最低效应浓度(LOEC)分别为4μg.L-1、61μg.L-1.其中,TCC在1—10μg.L-1水平表现出促进作用,可能是hormesis效应的体现.另外,在TCS和TCC浓度达到1000μg.L-1时均对四膜虫细胞膜产生明显损伤;TCS和TCC也影响其溶酶体活性,1μg.L-1暴露2 h时,荧光值(RFU)百分比分别降低至对照样品的88.62%、95.75%.本研究结果有助于进一步从亚细胞和分子水平认识环境污染水平TCS和TCC的生态毒性,也为这两种新生污染物在环境中的生态风险评价提供重要参考依据.     

4种唑类杀菌剂对蛋白核小球藻的急性毒性及其致毒机理

唑类杀菌剂因其广谱性和稳定性会残留在水环境中,从而危害人类及其他生物的健康.目前对唑类杀菌剂的毒性研究大多集中在急性毒性,对其致毒机理知之甚少.本研究将三唑醇、三唑酮、克霉唑和氯咪巴唑4种常见的唑类杀菌剂作为目标污染物,以蛋白核小球藻作为指示生物,研究4种唑类杀菌剂暴露96 h后对蛋白核小球藻生长和生理变化的抑制作用.结果表明,4种目标污染物浓度越高对蛋白核小球藻的生长抑制程度越强,在50％效应下,96 h时毒性大小为:氯咪巴唑>克霉唑>三唑醇>三唑酮.其毒性机制可能与活性氧(ROS)的持续积累有关,随着污染物浓度升高,ROS含量不断增加,其中刺激作用最明显的是克霉唑,ROS的增加促进丙二醛(MDA)的大量产生,从而使绿藻产生氧化损伤,激发了不同水平的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性;同时,它们对叶绿素和蛋白质的合成也存在明显的抑制,破坏了绿藻的光合机制,最终造成藻细胞凋亡.研究结果为评估唑类杀菌剂对水生生物的毒性提供重要的理论支持.     

关键环境因子对嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)在嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)细胞内增殖的影响

嗜肺军团菌是一种生活在人工水环境中的条件性致病菌,环境条件对该菌的存活和胞内增殖具有重要的影响.本文用作者建立的军团菌-四膜虫模型,研究了空调水池水、Fe3 和感染温度3种关键性环境因子对嗜肺军团菌在嗜热四膜虫宿主细胞内增殖的影响.结果发现,尽管空调水中Fe3 浓度大大低于培养基中的Fe3 浓度,但适合嗜肺军团菌在嗜热四膜虫宿主胞内的存活和增殖;感染缓冲液中的Fe3 能够被嗜热四膜虫富集,并被胞内的军团菌加以利用,缓冲液中浓度0.05×10-6的Fe3 即可显著促进胞内军团菌的增殖,但0.1×10-6和0.5×10-6的Fe3 促进军团菌胞内增殖的效果差异不显著;较高的温度对军团菌的胞内增殖也有明显促进作用,35℃时,即使感染复数等于10,军团菌也可进行胞内复制扩增,并最终裂解宿主细胞.图7表1参17     

Toxic Effect of a Pesticide, Diflubenzuron on Freshwater Microinvertebrate (Tetrahymena pyriformis)

Harmful bugs affect food production,directly by the qualitativeor quantitative reduction of the harvests,or indirectly while servinglike vectors of several illnesses of the plants and human[1].Many chemical products are used by human for a long time inthe…     

污染水体中鱼体内三聚氰胺的累积及其在清洁水体中的消除

以吉富罗非鱼（Oreochromis niloticus）为受试动物,在室内用水族箱进行模拟养殖试验,设定污染水体中三聚氰胺初始浓度为0.2 g·L-1,考察罗非鱼在其中饲养1周期间体内三聚氰胺的累积情况。再将鱼转移至不含三聚氰胺的清洁水体中饲养1周,考察鱼体内三聚氰胺在其中的消除情况。结果表明,三聚氰胺能在鱼体内迅速富集,鱼肉及内脏中三聚氰胺的含量均与鱼在污染水体中暴露的时间成正相关。其中,鱼肉中三聚氰胺的浓度几乎成线性增大,拟合所得方程为y=5.598 8x＋12.897,相关系数为0.995 9。内脏对三聚氰胺的富集速率先快后慢,且其中三聚氰胺的浓度为鱼肉的2~3倍。在试验后期,鱼肉及内脏中三聚氰胺的浓度分别高达51.55 mg·kg-1和93.89 mg·kg-1,此时罗非鱼表现出明显的中毒迹象。将罗非鱼转移至清洁水体中养殖后,鱼肉及内脏中三聚氰胺的残留量均迅速下降,尤其是后者的消除速度甚快,一周后两者的浓度分别降至0.13 mg·kg-1和0.21 mg·kg-1。此时,罗非鱼中毒症状逐渐消失,活动趋向正常。     

灭蝇胺及其代谢物三聚氰胺在银耳及银耳培养料中的消解和残留

为了研究灭蝇胺在银耳及银耳培养料中的降解残留规律,建立了同时测定银耳、银耳培养料中灭蝇胺和三聚氰胺残留量的高效液相色谱法,测得灭蝇胺在银耳和银耳培养料中的平均回收率为81.9%—95.5%,三聚氰胺在银耳和银耳培养料中的平均回收率为80.8%—98.6%,相对标准偏差(RSD)均低于9.0%.田间试验结果表明,灭蝇胺在降解过程中可转化为三聚氰胺;灭蝇胺和三聚氰胺在银耳培养料中的降解半衰期分别为5.5 d、34.9 d;推荐剂量低浓度直接对银耳子实体施药,灭蝇胺在银耳中的降解半衰期为5.3 d,银耳采收时灭蝇胺的残留量为0.39 mg.kg-1,三聚氰胺的残留量为0.32 mg.kg-1;菌袋扩穴后按推荐剂量高浓度对菌袋施药,灭蝇胺在银耳中的降解半衰期为5.6 d,银耳采收时灭蝇胺残留量别为0.14 mg.kg-1,三聚氰胺的残留量为0.15 mg.kg-1.两种施药方式,银耳中三聚氰胺的残留量均符合我国残留限量的要求,灭蝇胺的残留量符合日本肯定列表制度要求.     

三聚氰胺在罗非鱼肝脏内的累积及对EROD和GST活性的影响

以吉富罗非鱼（Oreochromis niloticus）作为研究对象，采用室内水族箱模拟水生态系统，研究了20 d试验期内，水体中初始质量浓度为0.05 g L-1的三聚氰胺在罗非鱼肝脏中的累积规律及不同暴露时间，对罗非鱼肝脏中7-乙氧基-异酚噁唑酮-脱乙基酶（EROD）和谷胱甘肽-S-转移酶（GST）活性的影响。结果表明：随着试验时间的延长，三聚氰胺在罗非鱼肝脏中的质量分数先迅速上升，在第2天高达4.15 mg·kg-1。随后逐渐下降，在第20天降至0.8 mg·kg-1，恢复到暴露初期水平。与对照组相比，罗非鱼肝脏中EROD和GST的活性在第1天被轻微诱导之后，分别在第2天和第4天开始被显著抑制，抑制率分别为50.7%和69.4%。随后两者的活性上升并分别在第7天和第10天开始被显著诱导，诱导率各为122.9%和47.7%。总体上看，EROD和GST的活性皆呈现出诱导-抑制-诱导的变化趋势。但在暴露结束时，这两种酶的活性又显著低于对照组，抑制率分别为34.1%和20.3%。结果显示，罗非鱼肝脏中EROD酶和GST酶，在一定程度上可作为水体中三聚氰胺污染的生物监测指标。     

高效液相色谱法同时测定青菜中环丙氨嗪和三聚氰胺残留

研究并建立了同时测定青菜中环丙氨嗪和三聚氰胺残留量的高效液相色谱紫外检测分析方法。冷冻干燥并均质后的青菜样品经V（氨水）：V（甲醇）=5：95的混合溶液超声辅助浸提、离心、旋转蒸发、固相萃取等浓缩净化处理后,用高效液相色谱定量。分离色谱柱为AgilentNH：柱,流动相为矿（乙腈）：V（水）=90：10的混合溶液,流速为1mL·min-1,检测波长为214nm。环丙氨嗪和三聚氰胺的标准曲线在0．05～10．0mg·L-1范围内与其峰面积线性良好,相关系数不低于0．9995,在0．2～4．0mg.kg-1添加范围内,环丙氨嗪和三聚氰胺的平均回收率分别为81．26％～87．69％和78．24％～82．33％,相对标准偏差分别为2．75％～6．18％和3．99％～6．67％,方法的最低检测浓度分别为11．30和20．38μg·k-1。该方法操作简单且灵敏度高,适用于青菜样品中环丙氨嗪和三聚氰胺残留检测。     

Ag@AgCl催化剂的制备及可见光降解三聚氰胺

在超声波辅助作用下制备了Ag@AgCl可见光催化剂,采用紫外可见分光光度计、扫描电镜(SEM)对该催化剂进行了表征,该催化剂在可见光区有较强的吸收,粒径在微米级.以三聚氰胺为模型化合物测试其可见光催化性能.研究发现,该催化剂在可见光照下,不仅可以使三聚氰胺发生脱氨基反应,而且能使其环结构破坏,但却不能催化氰脲酸降解.通过除氧实验、空穴捕获、顺磁共振等实验测试,对其可能的催化降解机理进行了探讨.     

Biodiversity of algae and protozoa in a natural waste stabilization pond: a field study

A field study was carried out on the biodiversity of protozoa and algae from a natural waste stabilization pond during November, 1996 to April, 1997. The raw waste and pond samples were analysed for physico-chemical and biological parameters. High dissolved oxygen (DO) coinciding with phytoplankton peak was recorded. The algae--Chlorella vulgaris, Scenedesmus acuminatus, Oscillatoria brevis and Nostoc piscinale and Protozoa--Paramecium caudatum, Acanthamoeba sp., Bodo saltans and Oikomonas termo were obvious as dominant species, whereas algae Ochromonas pyriformis and Synura uvella and protozoa, Didinium masutum and Stentor coerulus were noted as rare species. Totally 71 species of algae and 13 species of protozoa were identified.     

Evaluation of the copepod Tigriopus californicus as a bioassay organism for the detection of chemical feeding deterrents produced by marine phytoplankton

Marine phytoplankton have been shown to use chemical feeding deterrents to reduce or inhibit zooplankton grazing. In order to screen phytoplankton species for feeding deterrent production and to isolate and identify feeding deterrent compounds, a new, rapid, and reliable laboratory bioassay was developed. This bioassay used the laboratory-reared harpacticoid copepod Tigriopus californicus and measured inhibition of feeding by measuring the fecal pellet production rate. The bioassay was capable of detecting deterrent compounds: (1) adsorbed onto ground fish food (a normally palatable food); (2) dissolved in a mixture of seawater and live Thalassiosira pseudonana cells (a species of diatom which had no feeding deterrent activity); and (3) present in live cell cultures. Method (2) was recommended for use in bioassay-guided fractionation (isolation of chemical compounds), as it was reliable, rapid, accurate, and easy to perform with large numbers of samples. The total bioassay time was < 48 h, and data collection required only a microscope. Methanolic cell extracts of several phytoplankton species were screened for feeding deterrent activity. Extracts from the diatom Phaeodactylum tricornutum and the dinoflagellate Gonyaulax grindleyi gave feeding deterrent responses, while extracts from the diatom Thalassiosira pseudonana gave no feeding deterrent responses. Live P. tricornutum cells deterred feeding at densities of 6x10⁵ cells ml^-1. This bioassay should provide a valuable tool in screening phytoplankton for feeding deterrent compounds and determining the chemical nature of these compounds.