基于高分辨质谱研究双酚A对小鼠血浆代谢谱的影响

观察不同染毒剂量的双酚A(BPA)对C57BL6小鼠血浆代谢谱的影响,探讨其可能的毒性机制,并探寻毒性相关生物靶点。将小鼠随机分为对照组及1、10、50和250μg·kg-1组。利用高分辨质谱技术结合主成分分析、偏最小二乘分析等方法对血浆数据进行分析,发现对照组与各剂量组基本分离,并随染毒剂量的增加,各组逐渐偏离对照组,提示小鼠机体具有发生紊乱的趋势;运用Pathway Analysis数据库对差异性代谢物进行拓扑分析;运用Cytoscape和Metscape进行代谢产物的相关性分析和模块化分析。从血浆中筛选出27种差异代谢物,发现BPA的干预作用可能与亚油酸代谢、花生四烯酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、丙酮酸代谢、鞘脂类代谢和磷酸肌醇代谢等通路有关;对血浆差异性代谢产物的相关性分析和模块化分析结果表明,7个模块之间关系密切,BPA的干预作用可能与血浆7个模块代谢物的差别相关; BPA染毒14 d后,其毒性作用机制可能与丙酮酸、花生四烯酸、亮氨酸和亚油酸等生物靶点的异常相关,丙酮酸、花生四烯酸、亮氨酸和亚油酸等生物靶点可作为BPA引起机体毒性的标志物。     

全氟辛烷磺酸对斑马鱼肝脏影响机制的代谢组学研究

为探究全氟辛烷磺酸(PFOS)对水生动物肝脏的慢性毒性毒害机制,寻找其肝脏慢性毒性相关的潜在标志物,运用气相色谱-质谱联用仪代谢组学方法研究暴露于PFOS中斑马鱼肝脏内源性代谢物的变化,寻找显著性差异代谢物及相关通路。实验分为4组:对照组及PFOS浓度分别为10、100、250μg·L~(-1)的实验组,每组20尾斑马鱼,实验时长40 d。结果显示,与对照组相比,PFOS浓度为10μg·L~(-1)的斑马鱼肝脏中筛选出4种发生显著性变化的代谢物,分别为牛磺酸、磷酸乙酰胺、β-D-葡萄糖、油酸,涉及4条代谢通路,即牛磺酸和亚牛磺酸代谢、鞘脂代谢、甘油磷脂代谢、糖酵解或葡萄糖生成。100μg·L~(-1)浓度组的斑马鱼肝脏中筛选出5种,包括牛磺酸、β-D-葡萄糖、棕榈酸、油酸、胆固醇,涉及5条代谢通路,即原代胆汁酸生物合成、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、类固醇生物合成、类固醇激素生物合成、糖酵解或葡萄糖生成。250μg·L~(-1)浓度组的斑马鱼肝脏中筛选出5种,即牛磺酸、β-D-葡萄糖、乳酸、甘油-3-磷酸、磷酸乙酰胺,涉及5条代谢通路:牛磺酸和亚牛磺酸代谢、甘油磷脂代谢、甘油脂代谢、鞘脂代谢、糖酵解或葡萄糖生成。根据筛选出的差异代谢物生理功能和其涉及代谢通路分析,推测PFOS主要通过影响牛磺酸和亚牛磺酸代谢、糖酵解或葡萄糖生成及一些脂类代谢从而对斑马鱼肝脏产生毒性效应,其中牛磺酸、葡萄糖与油酸这3种代谢物可作为斑马鱼受PFOS胁迫肝脏代谢异常的潜在标记物。     

磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯导致小鼠神经毒性结局的潜在靶点研究

磷酸三(1,3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)在环境介质及生物样本中被广泛检出,为探究TDCPP的潜在神经毒性以及作用机制,以C57BL/6小鼠为动物模型,考察经300 mg·kg-1·d-1的TDCPP持续染毒35 d后,小鼠大脑皮层神经功能相关因子及血清代谢组学的变化.结果显示,小鼠在TDCPP染毒35 d后,大脑皮层中5-羟色胺(5-HT)含量和乙酰胆碱酯酶(AChE)活性无显著变化(P＞0.05),而促炎性细胞因子白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)及胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)基因表达水平显著上调(P＜0.05),神经营养因子-3(Ntf3)基因表达水平显著下调(P＜0.05);同时,TDCPP染毒显著干扰了小鼠的代谢过程,引起异亮氨酸、谷氨酸、甘氨酸和β-葡萄糖等多种神经性疾病相关生物标志物的改变,以及氨基酸代谢、糖类代谢和脂质代谢紊乱.研究结果表明,TDCPP的神经毒性效应与神经炎症和神经元损伤相关因子转录水平改变,以及代谢失衡引起的信号紊乱有关.     

液质联用代谢组学研究多氯联苯和二噁英对大鼠毒性作用

采用基于液质联用(LC-MS)的代谢组学方法研究多氯联苯(PCBs)和2,3,7,8-四氯二苯并-p-二噁英(TCDD)及联合染毒对大鼠生化代谢的影响.对雄性Sprague-Dawley大鼠连续3 d分别灌胃TCDD(10μg.kg-1)、PCBs(Aroclor 1254,10 mg.kg-1)及其混合溶液(10μg.kg-1 TCDD和10 mg.kg-1 Aroclor1254),采用液质联用法在尿液和血浆样本中分别检测出749个和343个色谱峰.PCBs、TCDD及其联合染毒后引起大鼠生化代谢的显著变化.多变量分析结果表明,毒性的大小是:联合染毒>TCDD>PCBs.采用标准物对照、准确质量数、多级质谱碎片离子图和数据库检索的方法,分别在尿液和血浆样本中鉴定出8个和20个生物标记物,表明PCBs和TCDD能导致免疫系统、肝脏和神经系统障碍、干扰脂代谢.     

噻唑蓝试验(MTT)法评价纳米TiO_2的细胞毒性

探讨纳米TiO2颗粒对原代培养的巨噬细胞、淋巴细胞的毒性效应及作用机制.选用了平均粒径为15nm左右的纳米TiO2制备颗粒悬液,设立6个剂量组(0、2、20、60、100、200μg·ml-1)分别对小鼠巨噬细胞、淋巴细胞进行24、48h染毒培养,利用细胞形态学观察和噻唑蓝试验(MTT比色法)检测纳米TiO2颗粒对巨噬细胞和淋巴细胞活性的影响.结果表明,纳米TiO2颗粒均能明显影响巨噬细胞和淋巴细胞的生长形态,染毒24h后,巨噬细胞和淋巴细胞都呈现不同程度的回缩变形,细胞间隙增大,巨噬细胞内颗粒物随纳米TiO2颗粒浓度的增大而增多,细胞折光性下降;纳米TiO2颗粒在24h内对巨噬细胞具有明显的抑制作用,而对淋巴细胞却有一定的增殖作用;在48h内都呈现一定的抑制作用,且存在剂量-效应关系,随着纳米TiO2浓度的升高,其对巨噬细胞的毒性也显著增大。     

纳米二氧化钛对小鼠肝、肾细胞DNA的损伤

为探讨纳米TiO2对肝、肾细胞DNA的损伤效应,实验制备了锐钛矿型纳米TiO2颗粒(20～100nm),并采用不同浓度的纳米TiO(20、0.1、0.2、0.4、0.8mg·mL-1)对25只昆明雄性小鼠进行染毒,5d后用单细胞凝胶电泳技术检测小鼠肝、肾细胞DNA的损伤程度.结果表明,随着纳米TiO2染毒浓度的升高,小鼠肝、肾细胞尾部DNA百分率(Tail DNA%)和尾矩(Tail Moment)均呈逐渐升高趋势;对于肝细胞,0.1mg·mL-1组Tail DNA%及Tail Moment与对照组无显著差异(p>0.05),≥0.2mg·mL-1组则显著升高(p<0.05或p<0.01);与肝细胞相比,肾细胞Tai lDNA%及Tail Moment变化更为显著,0.1mg·mL-1组即与对照组存在极显著差异(p<0.01).以上结果表明,纳米TiO2染毒可导致小鼠肝、肾细胞DNA损伤,且随染毒浓度的增加,损伤逐渐加重,呈一定的剂量-效应关系;与肝细胞相比,肾细胞对纳米TiO2更为敏感,较低浓度染毒即可造成DNA损伤.     

纳米TiO2与重金属Cd对铜绿微囊藻生物效应的影响

为了更全面地评价纳米TiO2的生物效应,尤其是纳米TiO2与其他环境污染物的联合作用,以铜绿微囊藻为受试生物,探讨了不同浓度的纳米TiO2,以及纳米TiO2与Cd联合作用对藻生长的影响。根据叶绿素a及藻胆蛋白的含量变化,低浓度的纳米TiO2溶液(0～50mg.L-1)可以促进藻的生长,当纳米TiO2的浓度大于50mg·L-1时,藻细胞的生长有所抑制,生长减慢,并呈剂量-效应关系;当纳米TiO2与Cd离子同时存在时,由于纳米TiO2对Cd离子的吸附作用,水中游离态Cd离子浓度降低,Cd离子对藻的毒性明显降低。因此,纳米TiO2的生态毒性和环境效应不容忽视,同时,应重视纳米材料及与其他环境污染物质共同作用后的生物效应。     

代谢组学在量子点毒性研究中的应用进展及前景

量子点是由Ⅱ～Ⅵ或Ⅲ～Ⅴ族元素组成的半导体纳米微晶体。因其独特的光电学特性,例如荧光强度高和稳定性好,被广泛应用于生命科学领域,用于荧光探针、药学研究、医学成像和生物芯片等。但是,由于应用较广的量子点成分通常含有重金属,研究者普遍认为量子点具有一定的毒性,因而通过毒理学研究来评价量子点的生物安全性对于量子点的生物学应用至关重要。代谢组学是利用分析化学方法来研究一个代谢组中小分子代谢相关物质的含量,以及内外因素导致其变化规律的学科。目前,越来越多的研究者将代谢组学应用于量子点毒性研究中,利用其生物标志物的特异性,为量子点毒性研究提供了新的思路和技术。应用代谢组学不但提高了纳米毒理学研究的完善度,更可以准确地研究某些以前在量子点低剂量暴露后无法发现的生化反应。本文重点阐述了代谢组学在量子点毒性研究中的应用进展及发展前景,为以后相关的研究方向和研究内容提供有价值的参考。     

近红外长余辉纳米颗粒经小鼠眼部暴露后体内分布和代谢情况

为了研究纳米颗粒通过眼部暴露后进入体内的路径及在体内的分布和代谢情况,实验采用近红外长余辉纳米探针作为示踪剂,对小鼠进行眼部暴露,随后利用活体成像技术观察其进入小鼠体内的过程及分布情况,于暴露第4天收集代谢产物,第7天取重要脏器和血液,并检测纳米探针的存在情况.结果显示纳米探针可由眼经口腔进入胃肠道中,并且纳米颗粒暴露4天后在小鼠的粪便中检测到强荧光信号,而尿液中的荧光信号较弱,暴露7 d后在小鼠的眼睑结膜、胃及眼球中检测到强荧光信号,而其余器官的荧光信号较弱.这表明通过眼部暴露后,纳米颗粒主要分布在眼和消化系统中,最后大部分经消化系统代谢.     

基于1H NMR的代谢组学方法研究F-53B暴露对大鼠血清代谢表型的影响

氯化多氟醚磺酸盐(chlorinated polyfluorinated ether sulfonic acids,F-53B)是全氟烷基磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)的替代品.大量毒理学实验证明F-53B具有类似PFOS的生物持久性及毒性,但目前国内外尚未报道过关于F-53B的生物代谢扰动机制研究.本研究基于¹H-NMR分析了F-53B(50μg·kg^-1·d^-1)暴露28 d后的大鼠血清代谢扰动情况,结合多元统计分析,分析相关差异代谢物和代谢通路变化.暴露组检测到17个差异代谢物,主要包括氨基酸代谢物和碳水化合物代谢物.3条氨基酸代谢通路受到显著影响,包括丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,组氨酸代谢,苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸生物合成.糖代谢和脂质代谢受到影响.研究结果表明大鼠暴露于F-53B后可能会影响血清的氧化应激反应,引发炎症,心血管疾病,糖尿病和高血压,引起神经毒性且抑制大脑发育.本研究对F-53B暴露产生的代谢扰动进行深入且全面的探究,为评估F-53B的健康风险提供了科学依据...     

海面溢油样品指纹解析

在2010年7月16日大连输油管道爆炸事故发生后,在24 h内分别于事故油罐、不同海面厚油膜区域采集原始油样及溢油样品;采用气相色谱质谱联用(GC-MS)对样品中的生物标志物进行检测,通过生物标志物特征比值的变化趋势,对以往溢油鉴别过程中常规生物标志物特征比值进行评价和筛选,并对溢油样品的指纹特征和风化规律进行解析.溢油样品的分析结果表明,在多种因素共同作用的不超过24 h的短期风化过程影响下,筛选排除的生物标志物比值均为国标GB/T 21247—2007中建议的nC17/Pr、nC18/Ph特征比值.化学消油剂与生物消油剂的盲目使用,有可能导致溢油指纹特征的显著变化.     

碳酸盐岩山地土壤施用有机肥的溶蚀作用探讨

选择碳酸盐岩山地常见耕植、未耕植土层,通过概化制作为系列模拟柱试验土层,按当地正常施肥方法,向土层定量施入有机肥并浇灌及控制其它相关条件变化,再定期观测预埋土层不同深度碳酸岩石片的溶蚀量和土层其它指标的变化,作了施用有机肥的土中碳酸岩石溶蚀变化研究。结果揭示,在未耕植红黏土表层施用有机肥,大大减弱了土中碳酸岩石的溶蚀作用,且减弱程度随土深加大而降低。但对其下伏碱性岩粉层而言,施肥又引起了溶蚀量的微小增加变化;另在耕植土表层施用有机肥,对其土中碳酸岩石的溶蚀作用改变不大,且无论施肥与否溶蚀作用随土深加大又略显增大变化。而其下部红黏土中碳酸岩石的溶蚀量要远大于耕植土中的溶蚀量,并受施肥的影响较小。表明,农业施肥对未耕植土土中包被、包裹的碳酸岩石溶蚀影响较大,对下伏碱性岩粉层的层中、层下碳酸岩石的溶蚀影响较小。同时,施肥对耕植土土中、土下碳酸岩石的溶蚀影响不大。人类可采取禁令开垦较薄土层措施,来有效规避耕作施肥对土中碳酸岩石溶蚀作用的抑制,减少反石漠化的不利因素。此将为丰富碳酸盐岩山地成土演化理论和石漠化灾害的防治提供依据。     

光催化降解对抗生素藻类毒性效应影响研究进展

抗生素滥用带来环境中残留抗生素及其抗性基因的问题,近年来已成为全球关注的热点问题.光催化氧化技术是当前研究领域广泛采用的有效降解水环境中残留抗生素的热门方法;但光催化氧化无法使水环境中抗生素完全矿化,存在生态风险,探明光催化降解抗生素对其藻类毒理效应影响及内在机制,对研发高效、安全的光催化技术具有重要意义.本文在总结水环境中残留抗生素的藻类毒性检测方法和毒性效应的基础上,分析了光催化降解对抗生素藻类毒性效应的影响及其内在机制,并总结了不同抗生素的光催化反应及降解产物,讨论了两者与藻类毒性效应之间可能存在的关系,旨在为实现高效、安全光催化技术的可控设计提供思路.     

豪猪消化系统的解剖研究

为了了解豪猪的消化生理,为豪猪的人工饲养技术研究提供基础依据,以达到高效饲养豪猪的目的,笔者对豪猪的消化器官进行了系统解剖研究.结果表明:豪猪的胃为单室胃.盲肠很发达,这与其能够消化植物纤维有关.豪猪肝脏很发达,其重量为402 g,是其体重的4.59%,肝脏分叶多而明显.     

基于Tenax脱附技术评价沉积物中不同碳质对菊酯类农药生物有效性的影响研究

本文选取泥炭、生物质炭、木炭和活性炭4种含碳材料,结合以经济底栖生物菲律宾蛤仔(Venerupis philippinarum)为受试生物的生物累积实验和Tenax连续萃取法,阐述不同碳质对沉积物中4种菊酯类农药生物有效性的影响,并将Tenax萃取结果与底栖生物的累积结果进行了相关分析。结果表明,碳质的添加导致沉积物中菊酯类农药的快速脱附组分(Frap)降低,极慢速脱附组分(Fv s)增大,生物有效性降低,且4种碳质对Frap的影响有所不同,然而因为菊酯类农药的理化性质,Frap的差异并不显著。Tenax 6 h和24 h的单点萃取组分与快速脱附组分相关性显著(P0.0001),基本可以代替完整的脱附动力学评价生物有效性,但是对于组成复杂,有机碳(OC)和黑炭(BC)含量高的沉积物进行研究评价时仍应注意由此产生的偏离。Tenax快速脱附组分与2种底栖生物累积结果之间具有显著的相关性(R2=0.38,P0.0001),表明在OC和BC含量不同的沉积物中,Tenax萃取技术也可以预测菊酯类农药在经济底栖生物菲律宾蛤仔体内的累积量,进而为沉积物中HOCs的环境质量和相关水产品的质量评估提供更为快捷、有效的参考依据。     

Effect of metallic cations on the sorption of pesticides on soil

We studied the adsorption and desorption of two pesticides, namely isoproturon and dimetomorph, onto a model soil sample. We first show that the adsorption of isoproturon depends on pH, from 1 mg g⁻¹ at pH 4 to 2 mg g⁻¹ at pH 10, contrary to the adsorption of dimetomorph (5.8 mg g⁻¹). We also studied the influence of metallic cations, copper(II), iron(III), manganese(II), and chromium(III), on the sorption of isoproturon and dimetomorph. We found that in the case of isoproturon, the presence of metallic cations does influence the retention capacity of the soil sample. The sorption becomes very weak in the presence of copper and chromium, whereas in the case of iron and manganese the sorption properties are slightly modified.     

A study on the landfill leachate and its impact on the groundwater quality of the greater area

Characterisation of the leachate originating from the Ano Liosia landfill (situated in Attica region, Greece) as well as assessment on the quality of the local aquifer were carried out. The experimental results showed that most of the parameters examined in the leachate samples such as colour, conductivity, TS, COD, NH₃–N, PO₄–P, SO₄ ^2–, Cl^–, K⁺, Fe and Pb were found in high levels. The organic load was quite high since the COD concentrations were in the range of 3250–6125mgL^–1. In addition, the low BOD/COD ratio (0.096–0.195), confirmed that the majority of this organic matter is not easily biodegradable. The groundwater near the landfill site was characterised as not potable and not suitable for irrigation water, since most of the physical and chemical parameters examined – such as colour, conductivity, DS, hardness, Cl^–, NH₃–N, COD, K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Fe, Ni and Pb exceeded the permissible limits given by EE, EPA and the Greek Ministry of Agriculture. Furthermore, this study presents the application of the hydrologic evaluation of landfill performance (HELP) model for the determination of the yearly leakage from the base of the landfill after the final capping.     

藤茶袋泡茶的加工工艺研究

为加大显齿蛇葡萄的开发利用程度，合理利用不同品质的藤茶，特进行藤茶袋泡茶试验研究，结果表明：选择合适的藤茶成品经过去杂质以后，利用粉碎机粉碎，在平面圆筛上进行筛分，利用固体定量包装机定量包装，生产成茶包外形完整无破损，汤色黄明清澈，香气纯正，滋味醇厚回甘，茶袋完整叶质柔软的藤茶袋泡茶成品．     

新兴污染物对微藻的毒性作用与机制研究进展

随着科技的发展,监测手段不断进步,新兴污染物普遍存在于环境中的问题及其可能带来的危害近年来才开始受到重视和研究。微藻作为初级生产者,对维持生态系统的稳定和平衡起到了至关重要的作用。本文综述了包括全氟化合物、多环芳烃、药品及个人护理品、纳米材料、微塑料和稀土元素在内的新兴污染物对微藻毒性作用及机制的研究进展。重点针对微藻的种间关系、生长和形态、对污染物的吸收和代谢、氧化应激反应、光合作用及基因表达等方面进行了总结,分析了新兴污染物作用下微藻的响应规律,归纳了新型污染物作用于微藻的毒性影响与可能机制。最后思考了其中可能存在的问题,提出了几点建议和展望。     

植物根系细胞壁在提高植物抵抗金属离子毒性中的作用

植物根系细胞壁在抵抗金属离子毒害过程中发挥着重要作用,论文对金属胁迫下植物细胞壁对金属离子的固定作用及其机制进行了探讨.主要从两个方面阐述了金属离子胁迫下,细胞壁提高植物抗性的机制:其一是细胞壁对金属离子的"区隔机制";其二是细胞壁对金属离子的"适应机制".两种机制对于提高植物对金属离子的抗性均具有重要作用.在探讨细胞壁提高植物对金属离子的抗性机制的同时,还对通过外加手段在细胞壁水平来调节植物对金属离子的抗性的可能性进行了探讨,指出通过利用丛枝菌根真菌与大多数植物可以形成菌根共生体的特性,可以从细胞壁角度入手更好地阐述丛枝菌根真菌提高植物对金属离子的抗性机制.