利用唐鱼雌激素受体构建环境雌激素重组酵母测评系统的研究

利用唐鱼雌激素受体基因片段构建重组酵母,用以筛选环境雌激素类化学物质.实验先将唐鱼雌激素受体terα基因片段插入载体pGADT7中构建表达质粒p GADT7/TERα,同时将雌激素效应元件(ere)片段插入pMP206载体中构建报告质粒pMP206/ERE-Lac Z;然后把表达质粒和报告质粒共转化到酵母AH109中,经筛选成功构建了由唐鱼雌激素受体调控的表达lac Z基因的重组酵母AHpTERα/ERE.结果表明,所构建的重组酵母AHpTERα/ERE在不同浓度17β-雌二醇(E2)的诱导下,β-半乳糖苷酶的活性呈现出明显的剂量-效应关系,其EC50为(0.521±0.700)nmol·L-1.与DMSO对照组相比,重组酵母在17β-雌二醇诱导下有明显的β-半乳糖苷酶活性增强的现象.在不同浓度17α-乙炔基雌二醇(EE2)、壬基酚(NP)及其混合物、双酚A(BPA)、17β-雌二醇(E2)(阳性对照)的诱导下,重组酵母均呈现出剂量-效应关系,且灵敏度大小为E2EE2NPBPA.结果表明,本研究成功构建了重组基因酵母测评系统,初步判定该重组酵母可应用于环境雌激素的筛选.     

养殖场沼液中雌激素排放特征及去除效果研究

为探究典型奶牛养殖场沼液中类固醇雌激素的排放特征,采用固相萃取-高效液相色谱串联质谱（SPE-HPLC-MS/MS）分析方法,对重庆市某奶牛养殖场厌氧池和好氧池出水中类固醇雌激素进行夏、秋、冬3季连续监测.结果表明：类固醇雌激素（含雌酮;17α-雌二醇;17β-雌二醇;雌三醇;硫酸雌酮）在厌氧池和好氧池出水中总浓度分别在347.28~2117.65ng/L和10.75~1070.00ng/L之间,其中厌氧池出水以雌酮（E1）、17α-雌二醇（17α-E2）和17β-雌二醇（17β-E2）为主,好氧池出水以E1和17β-E2为主.研究显示：好氧处理对E1、17β-E2、17α-E2的平均去除率达85.70%、56.82%、57.32%,厌氧处理可有效去除硫酸雌酮（E1-3S）.在微生物作用下,厌氧和好氧处理均存在E1、17α-E2和17β-E2的相互转化,但雌三醇（E3）的低检出率则显示体系中雌激素转化为E3的比例较低.对雌激素活性（EEQ_95th）的评估显示厌氧-好氧处理后雌激素活性平均降低70.34%,但沼液的雌激素生态环境风险仍不可忽视,需持续观察及研究.     

基于环境雌激素评估的卵黄蛋白原研究进展

卵黄蛋白原(Vitellogenin,Vtg)是卵黄蛋白(Vitellins,Vn)的前体.无脊椎动物的Vtg主要在肝胰腺、卵巢或脂肪体合成,脊椎动物主要在肝脏合成.在总结国内外相关研究基础上,对基于环境雌激素评估的Vtg研究进展进行了综述.目前的研究已经证明,Vtg的N末端氨基酸序列在动物进化中既具有高度的保守性,又具有一定的特异性.Vtg作为检测环境雌激素效应的生物标志物之一,在环境雌激素类化合物污染的评价中被广泛采用.Vtg的检测方法包括蛋白直接定量检测和mRNA定量分析,选择检测技术要依据实验设计,对于长时间的暴露实验,可通过检测蛋白来完成,短时间的暴露实验则适合半定量RT-PCR检测VtgmRNA的表达.在Vtg的检测中应考虑动物种属的特异性.     

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.     

新型菌株法检测典型环境雌激素类物质

相对于化学检测方法,生物法检测环境雌激素类污染物具有简便快捷等优点。利用本实验室已建立的环境雌激素类污染物的基因工程菌检测技术,对17-β-雌二醇(17-β-(o)estradiol)的雌激素活性进行了检测,绘制了标准曲线,确定其检测限为ng/L。并且利用该菌株法分别对艹屈(chrysene)、芘(pyrene)和苯并(a)蒽(benz(a)anthracene)3种不同结构的多环芳烃的雌激素活性进行了检测。结果显示,3种物质的雌激素活性差异明显,具有不同的检测限。此外,对污水和污泥样品中的麝香含量进行了检测,结果显示其活性变化趋势与化学法检测结果基本一致。因此,利用该基因工程菌检测技术可对环境样品中一定的雌激素活性进行快速有效地筛选;进一步对比17-β-雌二醇的标准曲线,可实现对雌激素类物质的初步定量。     

A^2O工艺中雌激素的行为变化和去除机理

研究了厌氧-缺氧-好氧（A2O）活性污泥工艺对生活污水中天然雌激素雌酮（Estrone,E1）、17β-雌二醇（17β-Estradiol,E2）以及17α-乙炔基雌二醇（17α-Ethynylestradiol,EE2）的去除性能。在对COD、N和P具有良好去除效果的前提下,对E1、E2和EE2的去除率可分别达到92.7%、100%和62.7%。通过对各反应单元内3种雌激素的物料平衡分析,表明A2O工艺对雌激素的去除主要发生在厌氧段和好氧段。以失活污泥作为对照组,好氧硝化过程中雌激素去除的小试实验发现,好氧过程中E1、E2的去除主要依靠生物降解作用,而EE2的去除则主要依赖于活性污泥对其的吸附作用。     

Effect of Light on Biodegradation of Estrone, 17β‐Estradiol,and 17α‐Ethinylestradiol in Stream Sediment

Biodegradation of [A‐ring ¹⁴C] Estrone (E1), 17β‐estradiol (E2), and 17α‐ethinylestradiol (EE2) to ¹⁴CO₂ was investigated under light and dark conditions in microcosms containing epilithon or sediment collected from Boulder Creek, Colorado. Mineralization of the estrogen A‐ring was observed in all sediment treatments, but not epilithon treatments. No difference in net mineralization between light and dark treatments was observed for ¹⁴C‐E2. Net mineralization of ¹⁴C‐E1 and ¹⁴C‐EE2 was enhanced in light treatments. Extents of ¹⁴CO₂ accumulation and rates of mineralization were significantly greater for E2 than E1 under dark conditions, but were comparable under light conditions. These results indicate substantial differences in the uptake and metabolism of E1 and E2 in the environment and suggest biorecalcitrance of E1 relative to E2 in light‐limited environments. The extent of ¹⁴CO₂ accumulation and rate of mineralization for EE2 in dark treatments were less than half of that observed for E2 and generally lower than for E1, consistent with previous reports of EE2 biorecalcitrance. However, ¹⁴CO₂ accumulation and rates of mineralization were comparable for EE2, E2, and E1 under light conditions. These results indicate photoactivation and/or phototransformation/photodegradation processes can substantially enhance heterotrophic biodegradation of estrogens in sunlit environments and may play an important role in estrogen transport and attenuation.     

基于响应面法优化污水中雌酮的固相萃取条件

为提高污水样品中雌酮(E1)的固相萃取回收率,应用响应面法(RSM)对影响固相萃取的关键参数进行了优化,建立了固相萃取回收率的二次多项式模型,分析了模型有效性和因子交互作用,确定了最佳固相萃取条件;并对实际污水处理厂进、出水样品中的E1进行了固相萃取和浓度检测。结果表明,影响E1固相萃取回收率的因素重要性依次为:洗脱体积>进样速率>洗脱速率。最佳固相萃取条件为:洗脱体积11.15 mL;进样速率10.62mL/min;洗脱速率4.15 mL/min;在此条件下,预测回收率最大可达81.82%。分别采用SBR、氧化沟和A2/O工艺的3座污水处理厂进水E1浓度分别为36.8⁸9.0、24.189.0、24.1²8.4和27.828.4和27.8⁵8.1 ng/L,对应去除率分别为62.8%58.1 ng/L,对应去除率分别为62.8%⁷7.0%、49.3%77.0%、49.3%⁶3.6%和56.1%63.6%和56.1%⁷4.9%。3种污水处理工艺对E1均有一定的去除能力,但出水中残余E1仍远超过预测无效应浓度。     

SEs在城市污泥处理处置过程中的归趋研究进展

近年来,内分泌干扰物因损坏生物的内分泌系统而引起人们的广泛关注。其中甾体雌激素(SEs)由于具有极强的内分泌干扰能力,在极其微量的情况下便可对生态系统及人和动物的健康产生不可预测的危害,而城市污水处理厂排放的剩余污泥是环境中该类化合物的重要来源。文章结合最近国内外的研究成果,指出了研究内分泌干扰物在城市污水处理厂剩余污泥处理过程中归趋的重要性,重点总结了有关雌酮、17β-雌二醇、雌三醇、17α-乙炔雌二醇等甾体雌激素在城市污水处理厂污泥处理过程中归趋的主要研究进展,包括4种甾体雌激素的基本理化性质、城市污泥处理系统各处理单元中雌激素的背景含量、主要污泥处理过程对雌激素的去除效果及其机制等,并展望了今后该方面的研究前景、热点和趋势。