萘对斑马鱼（Danio rerio）内脏团抗氧化防御系统的胁迫与生物响应

经急性毒性实验,得到萘对成体斑马鱼96　h的半数致死浓度（LC₅₀）为11.8 mg·L^-1.在此基础上,设置5个浓度梯度：0、 1/6 LC₅₀、 1/4 LC₅₀、 1/3 LC₅₀、 1/2 LC₅₀,研究了在不同的暴露时间下（0.5、 1、 2、 4、 、 14d）,萘对斑马鱼抗氧化防御系统的影响.结果表明,还原型谷胱甘肽（glutathione, GSH）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase, GPx）和谷胱甘肽硫转移酶（glutathione S-transferase, GST）对萘非常敏感,在暴露0.5　d时就受到抑制或诱导.0.5　d后GPx活性整体上被诱导,只在第14　d时高浓度组（1/3 LC₅₀和1/2 LC₅₀浓度组）GPx活性被抑制;GST和GSH则总体上是低于对照的.超氧化物岐化酶（superoxide dismutase, SOD）活性在2d后呈现先诱导后抑制;过氧化氢酶（catalase, CAT）活性在1　d后整体上受抑制.萘对斑马鱼内脏团抗氧化防御系统能产生影响,其变化可作为生物标志物,来评价暴露于多环芳烃有机污染的鱼类的生物学效应.     

Differential response of multiple zebrafish hepatic F-box protein genes to 17α-ethinylestradiol treatment

Estrogens are accumulating in environment and their e ects on a variety of reproductive processes and tumorigenesis were reported by previous study, but the mechanism of estrogen promoting neoplasia was still not clear. F-box protein (FBP) is the component of E3 ubiquitin ligase which takes part in a variety of key biological processes. In this study, using mature male zebrafish, which are more sensitive to estrogen treatment, we examined influence of 17 -ethinylestradiol (EE2) exposure on the expression of a series of hepatic FBP genes, which take part in a variety of biological processes, including tumorigenesis. The influence of EE2 on the expression of hepatic mRNA concentrations of FBP genes were quantified based on the expression of the optimal internal control gene in male zebrafish after 7-day exposure to EE2, from a low-dose concentration (1 ng/L) to environmentally relevant concentrations (10, 100 ng/L). Our results showed that EE2 exposure reduced the expression of fbxl14a, fbxl14b, fbxo25 and -TRCP2b, but enchanced the expression of skp2. While the alterations in fbxl2, fbxw7, fbxo9, -TRCP2a, fbxl18 and fbxo45 mRNA levels were not observed after EE2 exposure. Thus, our results showed that the expression of hepatic FBP genes exhibited di erentially in male zebrafish exposed EE2. The changes of the expression level of FBP genes induced by EE2 may be an important clue to elucidate the correlations of estrogen and hepatic tumors.     

Toxic effects on adult male zebrafish（Danio rerio） following co-exposure to tris-（2,3-dibromopropyl） isocyanurate and 17 β-estradiol

三-（2,3-二溴丙基）异氰脲酸酯（TBC）是近年来在环境中新检测到的一种杂环溴化阻燃剂,但其毒性效应尚不明确.我们以雄性斑马鱼为受试动物,开展了TBC和17β-雌二醇（E2）的复合暴露实验,以研究TBC潜在的致毒机制.结果显示TBC可显著抑制E2所引起的斑马鱼肥满度指数上升,并能改善E2暴露所造成的斑马鱼精子细胞比例降低和性腺发育迟缓;E2暴露可造成斑马鱼肝组织脂肪样病变,肝中MDA含量上升,但SOD活力没有显著改变;TBC复合暴露后,MDA含量呈现下降趋势,但鱼肝仍有明显的脂肪样病变,对肝脏中的SOD活力也没有显著影响;更重要的是,TBC可显著抑制E2单一暴露所诱导的雄鱼肝脏中卵黄蛋白原基因的表达,这些数据表明TBC具有明显的内分泌干扰效应.因此,需要进一步关注TBC这类杂环溴化阻燃剂对水环境的潜在危害.     

氯苯对斑马鱼胚胎发育和仔鱼的毒性效应研究

选取健康的雌雄斑马鱼按1:1或1:2的比例进行交配产卵。采用静态法,以丙酮为助溶剂,分别用不同浓度的CB进行斑马鱼受精卵和刚平衡游动仔鱼的暴露试验,记录胚胎孵化数和胚胎、仔鱼畸形数以及仔鱼死亡数。不同浓度的CB可导致斑马鱼胚胎孵化率降低及孵出的仔鱼畸形率增加,且毒性呈现剂量-效应关系。当CB浓度高于0.88μg/L时,斑马鱼胚胎及其孵出的仔鱼畸形率开始增加;当CB为108.9μg/L时,暴露24 h的胚胎出现全致畸效应。能平衡游动的斑马仔鱼对CB的毒性也很敏感,24 h、72 h和96 h的LC50值分别为95.35、80.51和62.28μg/L;110.0μg/L CB使处理24 h的仔鱼全部死亡。较低浓度的CB就使斑马鱼胚胎发育畸形;其对仔鱼的毒性也很显著,达到一定浓度可使其死亡。     

水体中黑碳对斑马鱼胚胎的生长发育危害识别

黑碳(BC)是含碳物质不完全燃烧后产生的残留物,广泛分布于水体、土壤和大气中,目前对于BC对水生生物的生态效应研究还十分有限。通过燃烧煤油获得BC,以斑马鱼胚胎为模式生物,研究了质量浓度分别为0,0.05,0.5和5 mg/L的BC悬浮溶液对斑马鱼早期生命阶段的生长发育毒性。结果表明,煤油源BC对斑马鱼具有明显的毒性作用,与对照组相比,BC暴露明显增加了斑马鱼的死亡率和心率,显著降低了孵化率和体长,导致斑马鱼形态畸形并且畸形率呈浓度依赖性。5mg/L的BC对斑马鱼的各项生长发育指标影响并非是最大的,可能与BC颗粒在水溶液中的聚集有关。该研究为BC在水生环境中的危害识别提供实验依据。     

基于斑马鱼胚胎毒性与非靶化学分析的典型工业园区废水处理效率研究

工业园区废水中污染物种类复杂、毒性大、去除难,在处理出水水质达标的情况下仍可能存在生态健康风险,因此,有效评估园区废水的处理效率具有重要意义.采用斑马鱼胚胎毒性实验和基于液相色谱-质谱的非靶标污染物筛查方法分析了两家典型工业园区污水处理厂的处理效率.研究结果表明,生物毒性检测和非靶标化学分析可从不同侧面解释废水中毒害污染物在水处理过程中的沿程变化情况,两者的研究结果相互支撑.两类分析方法都发现,生化处理工艺无法有效去除工业废水中斑马鱼胚胎发育毒性物质.高级氧化技术、吸附技术和膜生物反应器技术等可以进一步有效削减污染物丰度及毒性,市政污水的混入提升了工业废水中毒害污染物的去除率及生物毒性的削减率.本研究结果证实了斑马鱼胚胎毒性与非靶化学分析可用于确定工业废水处理的效率,对工业废水处理过程的设计和调控具有指导意义.     

4种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂不同剂型对斑马鱼急性毒性效应

采用半静态法测定了4种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂原药及制剂对斑马鱼(Brachydonio rerio)急性毒性。结果表明,以实测浓度计,250 g·L~(-1)嘧菌酯悬浮剂对斑马鱼的96 h半数致死浓度(LC50)值为0.539 mg·L~(-1),急性毒性为高毒,95%嘧菌酯原药和50%嘧菌酯水分散粒剂对斑马鱼的LC50(96 h)值分别为1.09和1.21 mg·L~(-1),急性毒性均为中毒;98%啶氧菌酯原药和22.5%的啶氧菌酯悬浮剂对斑马鱼的LC50(96 h)值分别为0.0974和0.0972 mg·L~(-1),急性毒性均为剧毒;95%吡唑醚菌酯原药、15%吡唑醚菌酯悬浮剂和250 g·L~(-1)吡唑醚菌酯乳油对斑马鱼的LC50(96 h)值为0.0613、0.0549和0.0487 mg·L~(-1),急性毒性均为剧毒;95%醚菌酯原药和50%醚菌酯水分散粒剂对斑马鱼的LC50(96 h)值分别为0.468和0.702 mg·L~(-1),急性毒性均为高毒。这4种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂对斑马鱼均有较高风险,会对其他水生生物也存在潜在的风险。     

呋虫胺对斑马鱼胚胎-幼鱼生长发育及细胞凋亡的影响

第三代新烟碱类农药呋虫胺作为超高效、广谱性杀虫剂在水稻、蔬菜和水果上广泛应用,因其水溶性高,对水生生物的毒性不容忽视。本研究以斑马鱼胚胎为对象,参考OECD标准,在胚胎受精后30 min内,采用静态法染毒,观察其24 h、48 h、72 h、96 h的生长发育情况,根据死亡数计算呋虫胺对斑马鱼96 h-LC_(50),采用吖啶橙染色(acridine orange fluorescent,AO-F)和原位末端标记法(TUNEL)2种方法,检测其对斑马鱼96 hpf(hour post-fertilization,hpf)幼鱼的细胞凋亡情况。结果表明:呋虫胺对斑马鱼胚胎的96 h-LC_(50)为10.36 g·L~(-1)(95%置信区间为7.76~12.93 g·L~(-1)),属于微毒;较高浓度的呋虫胺能使斑马鱼的摆尾数、内心率、孵化率降低,对生长发育有延迟的作用,可导致部分斑马鱼色素褪去,出现心包囊肿、卵黄囊肿和尾部畸形的现象。且随着浓度的升高,在斑马鱼头部、腹部、尾部均有明显的细胞凋亡情况加重,其中以心脏和内耳尤为明显,呈规律的剂量-效应关系。     

高效氯氰菊酯急性暴露中斑马鱼相关酶活性和基因表达变化

高效氯氰菊酯广泛地应用于农业生产及日常生活中的害虫防治,但对水生生物却毒性极高。为探究高效氯氰菊酯对斑马鱼的急性毒性,以总超氧化物歧化酶(总SOD)、过氧化氢酶(CAT)和乙酰胆碱酯酶(ACh E)活性以及相关的基因表达量变化为检测指标,研究其对斑马鱼成鱼的影响。急性毒性试验结果显示,高效氯氰菊酯对斑马鱼属剧毒物质,斑马鱼的急性中毒症状为身体蜷曲、抽搐,鳃盖扇动加快,游动能力减弱,间歇性出现无规律急速游动和撞壁行为。酶活测定结果显示,斑马鱼组织中总SOD、CAT和ACh E活性与高效氯氰菊酯呈现低浓度诱导、高浓度抑制的剂量效应关系;相关基因表达量的检测结果显示,高效氯氰菊酯会诱导斑马鱼肝脏、肠和脑中Sod1、Cat以及Ache的m RNA表达上调。研究表明,高效氯氰菊酯的神经毒性和氧化损伤共同造成了斑马鱼的中毒甚至死亡。     

斑马鱼幼鱼运动行为测试评价饮用水安全

饮用水安全直接关乎人类的健康与安全,当前迫切需要全新的毒性测试方法对饮用水的潜在人类健康风险进行全面、准确和灵敏的评估和预警。本研究以反渗透技术(RO)取代常用的固相萃取,分别浓缩饮用水厂的进厂水、出厂水和管网水进行毒性试验水样的前处理。反渗透技术前处理方法可以避免传统固相萃取方法中使用的有机溶剂对行为学测试体系的干扰。RO浓缩后的饮用水对斑马鱼胚胎进行持续暴露,采用Viewpoint行为测试软件量化分析出生后第6天(6 dpf)斑马鱼幼鱼的运动行为,选择运动距离和转向行为作为测试终点,分析进厂水、出厂水及管网水的潜在毒性及可能变化。结果表明,暴露在进厂水的幼鱼出现了明显的行为变化,尤其在较高浓度(20倍浓缩)暴露时,运动距离相比对照组显著减少,同时伴有剧烈的转向等异常行为;管网水对斑马鱼幼鱼行为存在一定程度的影响,而出厂水对幼鱼的运动行为没有显著影响。研究结果反映出当前饮用水厂深度处理工艺可以有效降低进厂水的潜在毒性和健康风险,但是经供水管网输送后,其水质可能发生了改变,导致管网水可能存在潜在的毒性。本研究所采用的反渗透技术前处理技术及斑马鱼幼鱼的运动行为学测试方法,可用于未来建立评估饮用水水质安全的早期预警系统。