纳米氧化镍颗粒对长牡蛎(Crassostreagigas)抗氧化防御体系的影响

纳米氧化镍(nNiO)作为一种广泛使用的纳米颗粒,其水生毒理效应研究还很有限。为探索n Ni O对海洋贝类的毒性机制,本研究将长牡蛎(Crassostrea gigas)置于不同浓度(0、1、10、100 mg·L~(-1))的n Ni O中暴露96 h,分别测定鳃和消化腺组织的丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)活性,并通过实时荧光定量PCR技术测定了鳃和消化腺中应激蛋白HSP70和AOX基因的表达变化。结果显示:在100 mg·L~(-1)n Ni O处理下,2种组织中MDA含量均显著性升高(P0.01),显示纳米颗粒造成了长牡蛎的脂质过氧化,并可能引起相应的氧化损伤。同时,n Ni O暴露也诱导了长牡蛎抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性的改变。其中,SOD和CAT活性在10 mg·L~(-1)浓度处理组达到最高,而POD活性在1 mg·L~(-1)浓度组即达最高值。在高浓度n Ni O(100 mg·L~(-1))胁迫下,3种抗氧化酶的活性均比低浓度(1和10 mg·L~(-1))处理组降低,表明抗氧化酶的保护作用在较低浓度暴露下更有效;而热激蛋白(hsp70)和交替氧化酶(aox)基因却分别在长牡蛎消化腺和鳃组织中上调表达(P0.01),并表现出一定的组织差异。说明高浓度纳米颗粒暴露中主要是应激蛋白发挥了作用。本文结果为纳米氧化镍对海洋双壳贝类的毒性机制研究及生态风险评估提供了基础数据。     

溴氰菊酯对菲律宾蛤仔体内酶活性和组织损伤的初步探索

采用不同质量浓度的溴氰菊酯(0.0070 mg·L~(-1)、0.014 mg·L~(-1)、0.020 mg·L~(-1)、0.027 mg·L~(-1))对菲律宾蛤仔进行20 d半静置染毒,测定不同时间淋巴液中乙酰胆碱酯酶(ACh E)和钠离子-钾离子-三磷酸腺苷酶(Na~+-K~+-ATPase)活性、鳃和肝脏中谷胱甘肽转硫酶(GST)活性的变化,并观察染毒20 d后鳃丝组织和消化盲囊组织的损伤情况。酶活性分析结果显示,与对照组相比,低浓度组(0.0070 mg·L~(-1))试验期间酶活性均无显著差异(P0.05);中浓度组(0.014 mg·L~(-1)、0.020 mg·L~(-1))淋巴液中ACh E和Na~+-K~+-ATPase均呈先激活后抑制的变化规律(P0.05),鳃和肝脏中GST活性均呈上升趋势(P0.05);高浓度组(0.027mg·L~(-1))淋巴液中ACh E和Na~+-K~+-ATPase、肝脏中GST活性在试验期间持续下降(P0.01),而鳃中GST活性呈先抑制后升高的趋势(P0.05)。研究表明,低中浓度的溴氰菊酯对菲律宾蛤仔体内的酶活性表现为先诱导后抑制,具有明显的时间、剂量效应;高浓度的溴氰菊酯对菲律宾蛤仔体内酶活持续抑制,且染毒浓度越高,组织细胞变异越显著,表现为鳃丝上皮细胞纤毛层萎缩、纤毛脱落,消化盲囊上皮细胞膨胀,出现包涵体样结构。     

悬浮物对褐牙鲆抗氧化酶活性及相关基因表达的影响

为探究褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼抗氧化系统酶活力及相关基因表达在悬浮物胁迫下的变化情况,设计了浓度为5 000、10 000 mg·L-1悬浮物水体对褐牙鲆(14.53 cm±1.58 cm)肌肉、肝脏、鳃及血液总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)酶活力及SOD2、GST、CAT的mRNA转录水平表达变化情况。结果显示:在悬浮物胁迫24 h或者48 h时,4种组织3种酶活力具有升高的趋势(P0.05);4种组织的T-SOD酶活力在96 h均高于对照组(P0.05),肌肉、鳃丝及血液中SOD2基因相对表达量96 h实验组低于对照组(P0.05);肌肉中CAT酶活力呈现先升高再降低趋势,鳃中CAT基因相对表达量呈现先降低、再升高、再降低的趋势;肝脏、鳃、血液中GST酶活力在悬浮物胁迫下呈现升高趋势,4种组织GST基因相对表达量在12~24 h时呈现升高趋势。研究表明:悬浮物对褐牙鲆抗氧化酶活力及相关基因的表达具有一定的影响,血液中3种酶活力变化幅度最大,鳃中3种基因相对表达水平变化幅度最大,这与血液及鳃参与呼吸作用过程有关;抗氧化酶活性及基因相对表达变化趋势并不完全一致。本研究可为揭示褐牙鲆应对悬浮物胁迫的耐受机制及褐牙鲆耐悬浮物品种选育提供基础数据。     

基于整合生物标志物响应指数评价0号柴油对黑鲷(Sparus macrocephalus)的毒性效应

以0号柴油水溶性成分(water soluble fraction of No.0 fuel oil,WSF)为污染物,采用暴露试验法研究了黑鲷(Sparus macrocephalus)肝脏、鳃和肌肉组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、过氧化物酶(POD)活性的变化和脂质氧化水平(MDA)。利用整合生物标志物响应(integrated biomarker responses,IBR,RIB)指数定量化评价0号柴油污染胁迫对黑鲷不同组织的毒性效应。结果表明,黑鲷受0.60、0.30和0.015 mg·L-1WSF胁迫后,肝脏、鳃和肌肉中SOD、CAT和GST酶活性呈现诱导-抑制的规律性变化,POD活性呈现抑制-诱导的规律性变化,MDA含量则呈现先降低后升高的变化趋势。各组织表现出一定的差异性,且肝脏较早诱导酶活性。依据RIB值大小分析得到各组织氧化应激能力水平由高到低依次为肝胰腺、鳃和肌肉。RIB值总体表现为前期升高后期下降的变化趋势,肝脏组织RIB值与WSF浓度具有较好的正相关关系。     

十溴二苯乙烷对草鱼幼鱼肝脏和肌肉组织氧化应激效应的影响

十溴二苯乙烷(DBDPE)是目前在全球范围内广泛使用的新型溴代阻燃剂,其环境风险已引起广泛关注,但目前仍缺乏针对水生生物的毒性研究数据。作者通过饲料中添加十溴二苯乙烷暴露的方式对草鱼幼鱼进行长期暴露实验,研究500、1 000和3 000 mg·kg~(-1)三个饲料添加剂量暴露组和1个对照组长期暴露对草鱼幼鱼肝脏和肌肉组织中氧化应激酶(SOD、CAT和GSH-PX)活性和抗氧化物质(GSH)含量的影响。结果显示:暴露8周后,随着DBDPE暴露水平的升高,草鱼幼鱼肝脏组织中氧化应激酶(SOD、CAT和GSH-PX)和抗氧化物质(GSH)均表现出低浓度诱导及高浓度抑制的效应。500和1 000 mg·kg~(-1)剂量组草鱼幼鱼肝脏组织中SOD、CAT和GSH-PX活性和GSH含量均显著高于对照组(P0.05),且均在500 mg·kg~(-1)剂量组达到最高。3 000 mg·kg~(-1)剂量组SOD、CAT和GSH-PX活性和GSH含量低于500和1 000 mg·kg~(-1)暴露组,但与对照组无显著性差异(P0.05)。草鱼幼鱼肌肉组织中氧化应激酶活性变化甚微,3个浓度剂量组肌肉组织中SOD、CAT活性和GSH含量以及500 mg·kg~(-1)剂量组GSH-PX活性与对照组均无显著性差异(P0.05)。研究成果表明DBDPE暴露影响草鱼幼鱼肝脏组织的抗氧化防御系统,可以诱导草鱼幼鱼产生氧化应激效应。     

十二烷基硫酸钠(SDS)对克氏原螯虾抗氧化功能和酸性磷酸酶活性的影响

研究了不同浓度(0、35、70、140和280 mg·L-1)十二烷基硫酸钠(SDS)对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)肝胰腺和鳃的毒性效应。结果表明,肝胰腺和鳃超氧化物歧化酶(SOD)活性与SDS浓度及暴露时间密切相关,总体表现为低浓度(≤70 mg·L-1)下受诱导而高浓度(≥140 mg·L-1)下受抑制、暴露时间延长则活性下降的趋势,肝胰腺SOD对高浓度SDS(≥140 mg·L-1)胁迫比鳃SOD更为敏感。2种组织过氧化氢酶(CAT)活性变化趋势总体相似,表现为先升高后下降,鳃CAT活性受诱导或受抑制程度均低于肝胰腺。肝胰腺和鳃酸性磷酸酶(ACP)活性变化大体分别表现为上升—下降和下降—上升—下降,肝胰腺ACP对SDS胁迫高度敏感,暴露24 h时即出现显著受诱导现象(P0.05或P0.01),对SDS胁迫具有指示作用。肝胰腺和鳃还原型谷胱甘肽(GSH)含量均表现出先升高后下降趋势,两者分别在48和24 h时达最大值,肝胰腺GSH主要在抵御较低浓度SDS(≤140 mg·L-1)胁迫中发挥重要作用,而鳃GSH含量在24 h内极显著升高(P0.01),鳃GSH比肝胰腺更容易受诱导。由此可见,克氏原螯虾可通过调节抗氧化系统及物质代谢来抵御SDS胁迫,且多数酶表现出明显的时间-剂量效应,而肝胰腺ACP和鳃GSH对SDS胁迫敏感,可作为SDS污染的潜在生物指示物。     

全氟辛烷磺酸对真鲷鳃抗氧化酶和组织损伤的影响

为了探讨全氟辛烷磺酸(PFOS)对真鲷(Pagrosomus major)的毒性及致毒机理,采用半静态毒性试验方法研究PFOS对真鲷的96 h急性毒性,并分析低浓度(0.1 mg.L-1)、中浓度(1.0 mg.L-1)和高浓度(2.0 mg.L-1)PFOS胁迫对真鲷鳃组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,脂质过氧化物(MDA)含量以及组织损伤的影响。结果表明,PFOS对真鲷的96 h半致死浓度〔ρ(LC50)〕为22.56 mg.L-1。在PFOS胁迫阶段,低浓度组真鲷鳃组织SOD活性呈现先受诱导后受抑制的趋势,而中、高浓度组受到显著抑制(P<0.05),胁迫15 d时高浓度组抑制率为14.86%;各浓度组CAT活性的变化趋势呈"U"型,7和15 d时高浓度组诱导率分别为40.53%和62.32%;低浓度组POD活性在胁迫1 d时呈受诱导效应,之后下降至对照组水平(P>0.05),中、高浓度组则呈现先受抑制后受诱导的趋势,胁迫15 d时高浓度组诱导率为63.05%;MDA含量变化没有表现出明显的规律性。在净水恢复结束时,各浓度组真鲷鳃组织SOD活性恢复到对照组水平,而CAT、POD活性和MDA含量与对照组相比仍有显著差异(P<0.05)。在PFOS胁迫下真鲷鳃组织出现鳃丝上皮脱落与鳃丝融合现象,病变程度随着暴露浓度的增加和暴露时间的延长而加深。可见,PFOS可对真鲷鳃组织产生多个层面的毒性效应。     

镉和铅对菲律宾蛤仔脂质过氧化及抗氧化酶活性的影响

为了研究亚致死浓度的重金属对海洋贝类的毒性效应,探讨其可能的作用机理,在实验生态条件下以菲律宾蛤仔(Ru-ditapes philip pinarum)为目标生物,采用半静态毒性实验方法,研究了不同浓度Cd2+(0.0948、0.237和0.474mg·L-1)和Pb2+(0.276、0.690和1.380mg·L-1)对菲律宾蛤仔鳃和消化腺组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量的影响。结果显示:(1)鳃和消化腺中的抗氧化酶及MDA的变化呈现出类似的趋势,在胁迫初期,各浓度处理组菲律宾蛤仔鳃和消化腺组织SOD和CAT与对照组相比活性都显著升高(P<0.01),呈现出明显的诱导效应,而MDA含量与对照组相比差异不显著(P>0.05);随着胁迫时间的延长,高浓度Cd2+(0.474mg·L-1)和Pb2+(1.380mg·L-1)处理组中SOD、CAT活性快速下降,与对照组相比差异显著;低浓度处理组中的抗氧化活性虽然也较对照组有所下降,但总体下降幅度不如高浓度组明显,并且所历暴露时间较长。各浓度处理组中MDA含量变化一致,均呈现出先升高后降低的趋势,且含量均高于对照组。(2)通过相关性分析,菲律宾蛤仔消化腺组织中的SOD活性与Cd2+浓度的相关性大于鳃组织,与Pb2+浓度的相关性则小于鳃组织;消化腺组织中的CAT活性与Cd2+、Pb2+浓度呈抛物线型相关,与鳃组织CAT活性相关性不十分显著。这说明消化腺组织中SOD活性对Cd2+的敏感性大于鳃组织,消化腺组织中CAT活性对Cd2+、Pb2+的敏感性大于鳃组织。因此,菲律宾蛤仔消化腺中SOD、CAT对水环境中的重金属反应敏感,且存在一定的剂量-效应关系,消化腺组织中SOD和CAT活性与其他敏感性指标一起可以作为指示早期海洋重金属污染的生物标志物。     

对二甲苯对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼的毒性效应研究

采用急性和28 d慢性暴露试验研究了海洋典型危险化学品对二甲苯对褐牙鲆幼鱼的致死效应和生长抑制效应,并测定了遗传毒性、神经毒性以及免疫毒性效应相关的毒理学评价指标。研究结果表明:对二甲苯对褐牙鲆幼鱼的96 h-LC50为45.7 mg·L~(-1),根据国家环保局水和废水监测分析方法编委会规定的化学物质对鱼类毒性分级标准,属于中等毒性,浓度高于2.3 mg·L~(-1)的暴露能显著抑制褐牙鲆幼鱼的生长;4.6和9.2 mg·L~(-1)浓度组观察到对二甲苯暴露28 d后褐牙鲆肝脏中的丙二醛含量与DNA损伤程度显著升高,脑组织中乙酰胆碱酯酶(Ach E)活力被明显抑制;9.2 mg·L~(-1)浓度组暴露28 d后,褐牙鲆幼鱼体内总血细胞数量和溶菌酶活力显著降低。这些结果表明较高浓度的对二甲苯长期作用可导致褐牙鲆幼鱼的氧化胁迫,造成其肝脏毒性损伤并产生神经毒性与免疫毒性。本实验结果为了解对二甲苯对鱼类的毒性作用机制以及对二甲苯的海洋生态风险评估提供了科学依据。     

铜及其EDTA配合物对彭泽鲫鱼肝脏抗氧化系统的影响

选择幼龄彭泽鲫鱼为材料,研究Cu^2 及其配合物Cu—EDTA低浓度长期暴露(40d)对鲫鱼肝脏抗氧化防御系统的影响．结果表明,两种形态的铜对鲫鱼肝脏过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)均表现出抑制作用;Cu^2 在低浓度时对超氧化物歧化酶(SOD)有诱导,而Cu-EDTA的诱导作用在浓度较高时才表现出来．对于谷胱甘肽转硫酶(GST)的影响是在低浓度有诱导,高浓度抑制．     

全氟辛烷磺酸(PFOS)对三角帆蚌肝胰腺的氧化性损伤

PFOS是典型的持久性有机污染物,迁移能力强,具有较高的生物可利用性和蓄积能力,且具有广泛的生物毒性。为探究PFOS对淡水底栖生物的毒性作用机制,以三角帆蚌为研究对象,进行了不同剂量(0.1、1.0、5.0 mg·L-1)的PFOS胁迫和净水恢复实验,期间对受试生物肝胰腺中的谷胱甘肽(GSH)含量、谷胱甘肽-S转移酶(GST)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的活性进行了连续测定。结果发现,低浓度胁迫(0.1 mg·L-1)对各项指标均有不同程度的诱导作用,且持续时间较长;而在中高浓度PFOS胁迫下,则呈现出明显的诱导向抑制过渡的时间效应。GSH含量和GST活性具有较高的相关性(P0.05)。恢复实验中,所测指标普遍未恢复到对照组水平,说明P FOS胁迫损伤的恢复需要更长的时间。研究表明,PFOS对三角帆蚌肝胰腺的氧化胁迫显著,并能快速地激活肝胰腺细胞的解毒代谢;但长期的PFOS胁迫则会造成肝胰腺细胞的实质性损伤。     

镉胁迫对不同镉富集能力海水养殖贝类抗氧化能力的影响——以扇贝和菲律宾蛤仔为例

为研究具有不同镉(Cd)富集能力的扇贝和菲律宾蛤仔在相同镉胁迫环境下的抗氧化能力反应的差异,将2种贝类于0.05mg·L-1Cd环境中暴露10 d,分别于第0天、2天、4天、6天、8天、10天分别取样检测内脏团中SOD、CAT、GPx、GST酶活性和GSH含量,同时分析内脏团中Cd的含量。结果表明,对于Cd胁迫组,扇贝和菲律宾蛤仔内脏团中SOD和CAT酶活反应相似,均呈先被诱导后被抑制的规律,且2种贝类的SOD和CAT活性差异较小。2种贝类内脏团中GSH含量、GST和GPx活性变化差异较大:扇贝内脏团中GSH含量显著降低(p0.05),GST和GPx活性均在第2天和第4天时处于显著诱导状态(p0.05),从第6天时处于抑制状态,而菲律宾蛤仔内脏团中GSH含量、GST和GPx活性在Cd暴露期间无显著变化,且2种贝类间比较,扇贝内脏团中GSH含量和GST活性在整个实验期间始终显著高于菲律宾蛤仔(p0.05),GPx活性从第4天开始高于菲律宾蛤仔;对于无镉污染的对照组,扇贝和菲律宾蛤仔内脏团中SOD、CAT和GPx活性无显著差异,但扇贝内脏团中GSH含量和GST活性显著高于菲律宾蛤仔,其中前者GSH含量约为后者的22倍。研究同时表明在相同镉环境下扇贝内脏团对Cd的富集浓度和富集速率均远高于菲律宾蛤仔。本研究明确了2种贝类在相同镉环境下的抗氧化反应的差异,推断出扇贝内脏团中高含量的GSH以及较高的GST和GPx活性可能在扇贝高富集、高耐受Cd方面起重要作用。     

硫酸锰废渣浸出液对斑马鱼的毒性及抗氧化酶活性的影响

已有研究表明,堆积在湘西花垣河河岸的硫酸锰废渣含有多种重金属,可能是导致花垣河河水和沉积物重金属污染的主要原因.为了评价硫酸锰废渣的潜在生态风险和对水生动物的毒性,本研究分析了硫酸锰废渣浸出液中的主要重金属成分,用漫出液对斑马鱼进行了急性毒性实验,观察在急性胁迫下斑马鱼的体征变化,测定了斑马鱼在亚致死浓度下的生化指标的...     

四溴双酚A对赤子爱胜蚓的生长和基因表达的影响

试验采用人工土壤法,通过14 d急性毒性试验,研究了不同剂量TBBPA对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)生长、基因表达的影响。在14 d急性毒性试验中,随着暴露时间和浓度的增加,蚯蚓生长受到了显著抑制,未出现死亡现象。超氧化物歧化酶(SOD)的基因表达量在低浓度(50 mg·kg-1)时受到诱导上调;谷胱甘肽转移酶(GST)的基因表达量在400 mg·kg-1染毒组受到明显诱导,是对照组的8.73倍;热休克蛋白(Hsp70)的基因表达量在50、100和200 mg·kg-1染毒组被诱导上调。基因表达量的变化显示,在50、100、200 mg·kg-1浓度条件下,蚯蚓可以利用自身的抗氧化能力维持体内的动态平衡稳定,使得机体免受损伤。但是在超过400 mg·kg-1浓度后,TBBPA的毒性效应超过了机体的应对能力,使机体遭受损伤,外在特征主要表现为蚯蚓身体蜷缩、变细变硬。从生物标志物角度,基因表达量的变化对TBBPA毒性效应的指示作用较生长抑制率更为敏感。     

双齿围沙蚕对芘的生物可利用性研究

为近海岸沉积质中PAHs的生态风险评价及其污染生境的修复提供理论依据,以双齿围沙蚕为研究对象,以芘为暴露污染物,开展双齿围沙蚕对芘的生物可利用性研究,分别考察了芘对双齿围沙蚕抗氧化酶活性的影响以及芘在双齿围沙蚕体内的生物富集特征。结果表明,双齿围沙蚕SOD、CAT和GSH-PX活性均随诱导时间的增加而升高,且SOD活性随芘浓度的增加出现显著性抑制,CAT和GSH-PX活性则随芘浓度的增加出现显著性升高。芘在双齿围沙蚕体内的生物富集特征如下:双齿围沙蚕体内芘的蓄积量随暴露浓度的增加而增加,各处理组双齿围沙蚕体内芘的蓄积量随时间的变化均呈类凸形的二次曲线关系,在第10天达到蓄积的最大值,最大蓄积量依次为(6.18±0.62)mg·kg~(-1)、(12.37±1.23)mg·kg~(-1)和(24.76±1.51)mg·kg~(-1)。生物富集系数BCF随芘浓度的增加而减小,分别为0.0692、0.0684和0.0674。上述研究结果表明,在一定浓度范围内,双齿围沙蚕抗氧化酶活性对芘的暴露具有很好的指示作用;此外,在短期内,双齿围沙蚕对芘具有明显的富集效应。