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。     

SO_2和BaP复合暴露诱导小鼠心脏线粒体损伤的分子机制初探

采用C57BL6小鼠作为模型,SO2(7 mg·m-3)动式吸入染毒28 d,每天染毒6 h;SO2吸入染毒开始后的第1~5 d,每天在SO2吸入染毒结束后对小鼠进行腹腔注射Ba P(40 mg·kg-1(b.w.)),1 d注射1次.吸入染毒结束后,采用荧光定量PCR技术检测小鼠心肌细胞中由核DNA(n DNA)编码的细胞色素C氧化酶亚基CO4和由线粒体DNA(mt DNA)编码的ATP合酶亚基ATP6,以及调控线粒体呼吸链组分的核转录因子PGC1-α、NRF1和mt TFA的mRNA水平;并采用Western blot技术检测上述3种线粒体调控基因的蛋白表达.结果发现,SO2和Ba P复合暴露后,小鼠心肌线粒体氧化磷酸化复合体亚基CO4和ATP6的mRNA表达水平均显著降低,调控基因PGC1-α、NRF1和mt TFA的mRNA和蛋白水平也显著降低.提示小鼠在SO2和Ba P复合暴露后,可能通过降低心肌中NRF1表达,影响其对mt TFA的调控,进一步抑制相关基因组的转录和翻译,最终可能导致小鼠心肌线粒体的氧化磷酸化功能受损,进而引发心血管疾病.     

镉致背角无齿蚌消化腺组织损伤及调节消化腺和斧足的抗氧化酶活性

采用酶学和组织学方法,研究了镉(Cd)对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)消化腺和斧足组织中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性和组织形态结构的影响.Cd浓度设置为4.22、8.43、16.86、33.72和67.45 mg·L-1,处理时间为24 h、48 h、72 h和96 h.结果显示,与对照组相比,同一时间随着Cd浓度的增加,消化腺中SOD和CAT活性,在24 h呈现升高的趋势;96 h消化腺中SOD活性逐渐升高,差异极显著(p0.01);48 h和72 h呈现先升后降的趋势.斧足中SOD和CAT在72 h和96 h时活性升高明显,差异显著或极显著(p0.01,p0.05).Cd浓度67.45 mg·L-1处理24 h,消化腺组织细胞结构变化不明显;在48 h以后,消化管间结缔组织松散,腺体结构损伤严重,上皮细胞形态结构异常,细胞界限模糊,甚至消失;细胞膜肿胀、变形;有的细胞核碎裂、明显肿胀甚至消失,上皮细胞部分与基膜分离、脱落;斧足组织未出现显著变化和损伤.研究表明,消化腺在酶活性和组织结构上对镉的反应较快且更具规律性,而且具有明显的时间和剂量效应关系.但是,斧足对镉的胁迫反应与消化腺相比较为迟缓,说明组织之间对重金属的敏感性具有差异性.     

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。     

镉胁迫对龙葵生长、质膜ATP酶活性及氮磷钾吸收的影响北大核心CSCD

采用模拟镉(Cd)污染土壤培养法研究不同浓度Cd(0、10、20、40、80、160 mg kg–1)处理对Cd超积累植物龙葵(Solanum nigrum)幼苗营养元素氮(N)、磷(P)、钾(K)吸收及质膜ATP酶活性的影响.结果表明,Cd处理浓度≤40 mg kg–1时显著促进龙葵幼苗的生长(叶性状、主根长、株高度和基径粗度)以及生物量的积累与分配;而当Cd处理浓度>40 mg kg–1时则出现明显的抑制作用.而当Cd处理浓度为10 mg kg–1时,则提高显著幼苗叶片叶绿素(Chl.a、Chl.b、Chl.[a+b])含量,达到最高值;且叶绿素含量随胁迫程度的增强而先升后降.随胁迫程度的增强,幼苗根、茎、叶和果实中的N、P和K含量先升后降(除茎P降低外);而植株组织中的Cd积累量逐渐增大且分布为叶>茎>根>果实.同时,丙二醛(MDA)含量与过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性随Cd浓度增大而增大,但超氧化物歧化酶(POD)活性先升后降.随胁迫程度的增强,幼苗地上(茎与叶)和地下(根)部H+-ATP以及地下部Ca2+-ATP酶活性不断降低,而地上部Ca2+-ATP酶活性先升高后降低.因此,龙葵在高浓度Cd胁迫(≥40 mg kg–1)下,可能通过加快根对Cd离子的吸收和转运,提高抗氧化酶(CAT和SOD)活性,降低POD与质膜ATP酶活性,调节对N、P和K的需求,从而起到对Cd胁迫的解毒作用.     

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.     

玉米接种丛枝菌根真菌后对土壤铅污染的耐受效应

重金属污染条件下植物的农艺性状及生理生化指标均会受到不同程度的影响。丛枝菌根因其独有的性质,在植物应对非生物胁迫过程中发挥着重要作用。为研究玉米与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)共生后对土壤铅的耐受效应,采用盆栽方法种植玉米,用外源施加Pb(NO₃)₂老化15 d后的土壤模拟农田铅污染环境,探讨不同铅含量(0、170、570、970 mg·kg^-1)下接种不同AMF[摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)Fm;幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum,Ce)、地表球囊霉(Glomus versiforme,Gv)]和不接种AMF(NM)对玉米生长的影响,分析了接种AMF后玉米农艺性状、抗氧化能力及铅含量的变化。结果表明：铅污染下玉米菌根侵染率相比无铅污染处理高15.0%～36.0%;接菌玉米的株高增加11.8%～26.8%,叶绿素含量提高3.9%～7.5%,鲜重增加50%;玉米茎叶铅含量显著降低,根系铅含量显著增加,铅的转移...     

固定化多酚氧化酶测酚电极的研究

用从马铃薯中提纯,经吸附交联得到的固定化多酚氧化酶与氧电极组装设计而成的酚传感器,可检测大多数酚类化合物,其灵敏度、准确度、线性范围、响应速度、稳定性及抗干扰性,均可基本满足要求。研究证明,该法具有一定的开发实用价值。     

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。     

氟对中华圆田螺肝胰脏抗氧化酶和MDA的影响

选取中华圆田螺为受试动物,探究氟对其肝胰脏抗氧化酶SOD、GSH、POD活性和丙二醛MDA含量的影响。结果显示,在不同浓度水氟环境条件下(0、40、80、160 mg·L-1)连续暴露10 d、20 d和30 d时,与对照组相比,中华圆田螺肝胰脏SOD活性在暴露前20 d,中低浓度组活性被诱导升高,高浓度组受抑制降低。暴露30 d时,中低浓度组活性降低,高浓度组逐渐升高。MDA活性在暴露前20 d时,中低浓度组活性整体被诱导升高,高浓度组受抑制降低。暴露30 d时,活性受到显著抑制均低于对照组。GSH活性以诱导为主均高于对照组,POD活性在10 d时均低于对照组,而在20 d时被诱导升高且均高于对照组,30 d时中高浓度以抑制为主。上述研究结果为水质污染控制及生态风险评价提供了基础数据。