二溴海因对吉富罗非鱼血浆抗氧化酶基因表达的影响

研究不同时间点(1、2、4、8、16 d)及修复期(26 d)、不同浓度(0、0.06、0.3、1.5 mg/L)二溴海因(DBDMH)对雄性吉富罗非鱼血浆中抗氧化酶基因的基因毒性,筛选稳定的生物标志物。实时荧光定量PCR方法检测DBDMH对超氧化物歧化酶(sod)、谷胱甘肽-S-转移酶(gst)、谷胱甘肽还原酶(gr)、谷胱甘肽过氧化物酶1(gpx1)、过氧化氢酶(cat)基因表达的影响。中浓度组雄性吉富罗非鱼血浆抗氧化酶基因(除gr)表达受DBDMH胁迫诱导显著上调;各DBDMH浓度组1 d(sod,gst,gpx1),2 d(gst,gr)抗氧化基因表达呈现浓度依赖性下降,4 d sod,gpx1基因表达呈现浓度依赖性上升;8 d中浓度DBDMH处理组基因表达(gst,gr,gpx1)显著低于低浓度组;恢复试验阶段,中、高浓度DBDMH组各抗氧化酶基因表达均不能恢复到正常水平。0.3 mg/L DBDMH显著增强雄性吉富罗非鱼血浆所测抗氧化酶基因的表达(除1 d gpx1、cat,8和16 d gr),此浓度下抗氧化酶基因作为标志物较合适。     

聚苯乙烯纳米塑料对大蒜生长生理的影响

自然环境中的微/纳米塑料污染日趋严重,但纳米塑料对农作物生长的潜在影响尚不清楚.通过营养液培养方式,探讨了粒径为80 nm的聚苯乙烯纳米塑料（polystyrene nanoplastics,PS-NPs）对金乡大蒜（Allium sativum L.）叶绿素含量、抗氧化性能和营养品质的影响.结果显示,添加PS-NPs处理的大蒜,其叶片叶绿素含量均显著低于对照组,叶绿素的合成受到抑制.大蒜叶片SOD、APX活性和脯氨酸含量随着PS-NPs质量浓度的增加呈先升高后降低的趋势.10 d处理时大蒜叶片POD活性随PS-NPs质量浓度的增加而上升,但在20 d处理时,各处理组POD活性均受到抑制.大蒜叶片MDA质量摩尔浓度随PS-NPs质量浓度的增加而增加,在ρ（PS-NPs）为100 mg·L^-1处理下,10 d和20 d处理时其含量相比对照分别增加43.24%和89.70%.同时,经ρ（PS-NPs）为100 mg·L^-1胁迫处理10 d后,大蒜叶片可溶性蛋白质、可溶性糖和维生素C含量均高于对照组,但20 d后,维生素C含量较对照则降低了26.53%.以上结果表明PS-NPs能对大蒜产生较为显著的氧化胁迫效应,且较高质量浓度的PS-NPs胁迫会对大蒜叶片的营养品质产生一定的影响.     

煤层气产出水对鲫鱼的毒性抗氧化酶的影响

通过模拟实验,研究了试生产阶段煤层气产出水对鲫鱼的急性毒性效应,测定了染毒鲫鱼肝组织和鳃组织中的SOD、CAT以及POD活性。结果表明,模拟试生产阶段煤层气产出水对鲫鱼的半致死浓度24、48、72和96 h LC50分别为0.243%、0.225%、0.213%和0.203%,安全浓度为0.020 3%。短期暴露24 h后鲫鱼鳃组织的SOD活性在0.164%浓度下被显著抑制,其它组的SOD活性均受到显著诱导,CAT活性均受到显著的抑制作用,POD活性除0.164%浓度组外均受到诱导作用。在肝组织中,不同浓度下的SOD活性均受到诱导作用,CAT活性除0.164%浓度组外均受到诱导作用,POD活性除0.207%浓度组外均受到诱导作用。相对于肝组织,鳃组织可能是试生产阶段煤层气产出水对鲫鱼产生毒害的主要响应器官。     

六溴环十二烷对映体对玉米的生理和基因损伤研究

采用高效液相色谱法对α-六溴环十二烷(α-HBCD)对映体进行手性拆分,制备获得(+)-和(-)-对映体.以玉米为受试植物,利用水培实验方法,采用不同浓度梯度的(+)α-HBCD、(-)α-HBCD及(rac)α-HBCD溶液对发芽后的玉米幼苗进行暴露,开展α-HBCD对映体对植物生理和基因损伤作用研究.结果表明,不同α-HBCD对映体暴露后玉米根部形态发育异常,(+)α-HBCD处理的玉米根须明显稀疏;植物根部组织、地上部的生物量和长度的相对抑制率与暴露浓度线性相关,其中,(+)α-HBCD对玉米生长的抑制最强;玉米地上部叶绿素含量随α-HBCD暴露浓度的增加而显著降低,且降低量顺序为(+)α-HBCD(rac)α-HBCD(-)α-HBCD;低浓度的(+)α-HBCD显著诱导了玉米根部组织和地上部超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,高浓度时则表现为显著的抑制作用,其中,SOD对α-HBCD胁迫反应更为敏感;组蛋白H2AX的磷酸化(γ-H2AX)水平呈现出不同的变化趋势,其中,(+)α-HBCD诱导γ-H2AX焦点数量增加最为显著.综上,α-HBCD对映体对玉米生理和基因水平均产生了选择性损伤作用,(+)α-HBCD的损伤作用强于(-)和(rac)α-HBCD.本研究可为综合评价手性HBCD的环境行为和生态风险提供重要信息.     

镉对厚壳贻贝急性毒性及对其鳃抗氧化酶活性的影响

研究选用东海区常见种厚壳贻贝(Mytilus coruscus)开展了镉作用下的急性毒性和亚慢性毒性的实验研究。根据预实验结果设计了2.92、3.34、3.81、4.36、4.98 mg/L 5个Cd2+浓度梯度进行急性毒性实验,结果表明镉对厚壳贻贝24、48、72、96 h LC50(半数致死浓度)分别为4.85(4.30~5.47)、4.15(3.77~4.57)、3.55(3.25~3.89)、3.10(2.81~3.42)mg/L。厚壳贻贝于不同亚致死浓度镉(0.194、0.388、0.775mg/L)溶液中连续暴露8 d,结果显示,暴露初期鳃组织中SOD、CAT、GSH-Px的活性随镉浓度升高而升高,整个暴露期间三者均呈先升后降的规律。厚壳贻贝鳃中SOD、CAT、GSH-Px对水环境中镉反应敏感,且存在一定的剂量-效应关系,可尝试将三者共同作为指示海洋重金属污染的指标。     

土壤锑胁迫下赤子爱胜蚓在个体和细胞水平的毒性效应

随着锑(Sb)矿的开采,Sb及其化合物对矿区周围生物暴露风险增大,Sb污染研究在国内外日益受到重视. 为阐明矿区Sb污染土壤对周边生物的毒性效应,本文通过向人工土壤添加焦锑酸钾(KSbO₆H₆)模拟受污染土壤,分别探究了Sb对土壤无脊椎模式生物——赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)存活、Sb富集、总蛋白、抗氧化系统酶、丙二醛(malondialdehyde, MDA)的影响,并利用生物标志物响应指数(biomarker response index, BRI)对Sb胁迫下蚯蚓的毒性效应进行综合评价. 结果表明:①蚯蚓死亡率与土壤Sb浓度和暴露时间剂量效应关系明显,经计算蚯蚓56 d LC₅₀为4 380.37 mg/kg. ②蚯蚓对Sb仅有少量吸收,最高处理组(12 800 mg/kg)在暴露56 d后Sb富集量仅为213 mg/kg. ③超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、MDA在暴露28 d内呈现先升高后降低的倒“U”型变化,过氧化氢酶(catalase, CAT)总体呈现“上升—下降—上升—下降”的变化趋势;总蛋白随时间和处理水平增加呈现不断下降趋势. ④在暴露期间共计24个含Sb处理组中,20个处理受到中等及以下水平健康影响,仅有4个处理组BRI小于2.5,属于严重健康影响. 研究显示,总蛋白、SOD、CAT、POD、MDA均对Sb比较敏感,Sb对赤子爱胜蚓的毒性效应不强,该研究结果可为我国土壤Sb污染提供关键毒理学数据.      

环丙沙星高、低积累菜心(Brassica campestris L.)抗氧化性能的差异

以环丙沙星抗生素(Ciprofloxacin,CIP)高、低积累菜心(油青四九菜心、油绿粗苔菜心)为研究对象,通过水培实验,研究了CIP胁迫下(0~5.0 mg·L~(-1)),二者抗氧化性能(蛋白质含量、超氧化歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量)的差异.结果表明,不同浓度CIP条件下,高积累菜心根部CIP富集系数(14.6~24.0)大于低积累菜心(11.3~13.5),但二者转运系数相当(0.006~0.014).同时,高积累菜心根部及地上部的可溶性蛋白质含量、SOD酶活性以及POD酶活性总体大于低积累菜心,而其膜脂过氧化损伤(MDA含量0.29~3.61nmol·mg~(-1))低于后者(MDA含量0.87~6.23 nmol·mg~(-1)),因此其对CIP耐受能力较强,利于吸收积累CIP.     

Cu2+对两种生态型鸭跖草Cu积累和抗氧化酶的影响

在Hoagland培养基中加入CuSO4模拟Cu2 污染环境,比较了不同Cu2 浓度([Cu2 ])对鸭跖草(Commelina communis L.)耐性生态型和敏感生态型的耐性、Cu积累和抗氧化酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)]的影响.结果表明,两种生态型鸭跖草的Cu2 中毒临界浓度和中毒症状有明显的差异,[Cu2 ]≥40祄ol/L时,耐性生态型鸭跖草的耐性明显高于敏感生态型.耐性生态型鸭跖草叶和根中的Cu2 含量都明显高于敏感生态型,根中更为明显.不同生态型甚至同一生态型不同器官的POD、CAT、SOD活性对Cu2 的敏感性不同.一般来说,根对Cu2 的敏感性高于叶;POD活性对Cu2 的敏感性高于CAT和SOD.根比叶在清除丙二醛(MDA)的过程中起更重要作用.耐性生态型鸭跖草叶和根中CAT、POD和SOD活性、叶中MDA的变化并没有与根中MDA含量的变化趋势(大幅增加)保持一致,表明除了抗氧化酶外,可能还存在其他机制影响耐性生态型与敏感生态型鸭跖草在Cu2 耐性上的差异.     

四溴双酚A对土壤酶活性的影响

采用室内模拟试验方法,研究了四溴双酚A对土壤多酚氧化酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性的影响.结果表明,四溴双酚A对土壤多酚氧化酶和过氧化氢酶有一定的激活效应,这可能是土壤微生物在受到外源四溴双酚A胁迫时产生了应激反应,通过增加多酚氧化酶和过氧化氢酶的产生量来降低四溴双酚A及其代谢、中间产物对其产生的危害;同时,四溴双酚A对土壤脱氢酶产生一定的抑制效应,表明其对土壤微生物活性具有一定的抑制作用,但在试验设置的四溴双酚A浓度范围内基本未达到显著水平(P>0.05).     

4-壬基酚对拟柱胞藻生长、抗氧化酶和光合作用的影响及机理

为探究4-壬基酚对入侵水华蓝藻拟柱胞藻的影响,对不同浓度(0.00、0.05、0.10、0.50、1.00、2.00 mg·L~(-1)) 4-壬基酚处理96 h后的拟柱胞藻叶绿素a、抗氧化酶和光合作用进行测定。结果表明,4-壬基酚对拟柱胞藻96 h半数效应浓度(96 h-EC_(50))为0.457 mg·L~(-1)。高浓度处理(0.50 mg·L~(-1))时,拟柱胞藻叶绿素a含量、最大光合效率(F_v/F_m)、光合效率(α)、最大相对电子传递速率(rE TRmax)、半饱和光强(Ik)、RC/Cs0、ET0/RC、ΦP0、ΦE0、ψ0和Sm/t(F_m)均显著下降被显著抑制,而光合系统Ⅱ中ABS/RC、DI0/RC和TR0/RC均显著增加,同时超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性随着浓度增加明显上升。而低浓度处理下(0.10 mg·L~(-1)),拟柱胞藻的叶绿素a含量、光合效率、最大相对电子传递速率和半饱和光强增加。这些结果表明高浓度4-壬基酚处理下,拟柱胞藻的叶绿素合成受阻,光合色素减少,光合反应中心结构受损,Q-A大量累积,光合效率下降,抑制藻细胞的光合作用,导致了拟柱胞藻生长受到阻碍,而低浓度壬基酚处理下,则可能表现出低剂量毒物兴奋效应。