麝香酮和镉单一与复合污染对金鱼藻的生态毒理效应研究

为从生物化学角度探讨一种新型污染物———麝香酮与镉(Cd)单一和复合污染的生态毒理效应,以金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)为研究对象,分析了不同浓度麝香酮和Cd在水中单一与复合污染对金鱼藻叶片中抗氧化系统酶,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT),脂质过氧化最终产物丙二醛(MDA),可溶性蛋白(SP)和叶绿素含量的影响.结果表明:在单一麝香酮和Cd暴露下,SOD活性第1天均显著降低,而第7天在低浓度污染物的胁迫下呈升高趋势;金鱼藻受麝香酮和Cd胁迫的第1天,POD酶活性分别呈升高和降低趋势;麝香酮浓度为0.05mg·L-1或Cd浓度为0.01mg·L-1时,金鱼藻叶片中的CAT活性变化表现为显著的毒物兴奋作用;用两种污染物单一或复合处理第7天,金鱼藻叶片中的MDA和叶绿素含量可以作为评价麝香酮或/和Cd污染水体环境的敏感指标;SP在这两种污染物胁迫下处于能量及脂蛋白的补偿和应激蛋白的合成两方面的得失平衡过程中,故其含量与处理浓度之间无显著相关关系;复合污染中低浓度的麝香酮和Cd复合对金鱼藻表现为拮抗作用,高浓度的复合表现为相加或协同作用.     

蛋白质加合物作为分子生物标志物的分析研究

为了探索研究用人的静脉血中蛋白质 -环氧苯乙烯加合物作为人接触苯乙烯的分子生物标志物的可行性 ,用改进的 Ra-Ni方法分析测定蛋白质 -环氧苯乙烯加合物 .收集大白鼠鲜血与环氧苯乙烯体外反应的加合物样品 ,用定量苯乙烯 ,环氧苯乙烯染毒的大白鼠血样品和 2个现场接触苯乙烯的工人静脉血 (石棉厂 ,钢琴厂 )样品 ,测所有样品里的蛋白质加合物 .结果表明体外反应样品 ,所测的蛋白质 -环氧苯乙烯加合物与环氧苯乙烯剂量有较好的相关性 ;动物实验样品所测的蛋白质加合物分别与注射环氧苯乙烯 ,苯乙烯剂量呈较好的相关性 ;现场人群的样品 ,所测石棉厂的人群血中蛋白质加合物与接触苯乙烯剂量有一定的相关性 ,而钢琴厂的人群血样中所测的蛋白质加合物与接触苯乙烯剂量相关性不明显 .根据蛋白质 -环氧苯乙烯加合物与剂量的关系 ,初步确认用血红蛋白中的半胱氨酸 -环氧苯乙烯加合物作为人接触苯乙烯的分子标志物有可行性 .同时为用蛋白质 -环氧苯乙烯加合物作为人接触低浓度苯乙烯的分子生物标志物提供可靠的现场实验数据 .     

鲫鱼肝脏中CYP1A1的诱导作为沉积物中二的毒理学指标的研究

在实验室内用鲫鱼分别暴露于含有PCDD/Fs和PCBs严重污染的沉积物和未受污染的沉积物中,测定鱼肝脏中细胞色素P4501A1（CYP1A1）依赖的7－乙氧基－3－异吩唑酮－脱乙基酶（EROD）的活性。结果表明,鲫鱼暴露于受二类化合物污染沉积物中1周后,肝脏中EROD的活性是对照组的83倍,而未被污染的沉积物暴露试验中EROD的活性和对照组没有明显差别。在此沉积物－水实验系统中二类污染物的TCDD等当量浓度（TEQ/L）与肝脏EROD的活性有较好的相关性。较长时间暴露,得到肝脏EROD的活性随时间的变化关系。还获得了试验温度对EROD活性诱导的影响。此实验表明,用实验室鲫鱼暴露于沉积物－水系统中,鱼肝脏EROD活性诱导可作为沉积物毒性评价指标,用于受二类化合物污染的沉积物样品的筛选,并有希望成为此类污染物的半定量检测方法。     

应用应激蛋白HSP70作为生物标志物研究锌、铜及其联合毒性对鲫鱼肝脏的影响

将应激蛋白 (HSP70 )作为生物标志物 ,以银鲫 (Carassiusauratusgibelio)作为实验生物 ,经过 4 0d不同浓度铜 (Cu2 )、锌(Zn2 )及其混合物暴露后 ,运用SDS PAGE和WesternBlotting方法研究了鲫鱼肝脏组织内应激蛋白HSP70的诱导表达情况 .结果表明 :在实验浓度下 ,Cu2 ,Zn2 及其混合物对鱼肝脏内HSP70有显著的诱导 (P <0 0 5 ) ,而将Cu2 和Zn2 实验组与其混合物实验组相比 ,Cu2 ,Zn2 表现为一定的协同作用 .实验还发现 ,在国家渔业水质标准Zn2 浓度下 ,鱼肝脏组织内HSP70已经有明显的表达 ,说明分子生物学指标要比传统的环境检测指标敏感 ,对污染物具有早期预警的作用 ,将其作为生物标志物来监测环境中的重金属污染具有重要意义     

典型重金属胁迫对日本沼虾的氧化损伤及交互作用

为深入探讨水体不同浓度重金属联合对水生生物的慢性毒性机制,本研究以日本沼虾(Macrobranchium nipponense)为受试生物,镉(Cd)和铅(Pb)为目标金属,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、金属硫蛋白(MT)和丙二醛(MDA)为测试终点,研究不同浓度的Cd和Pb单一及联合暴露对日本沼虾的氧化损伤及交互作用。实验结果表明:Cd对虾的致死浓度为1 mg·L-1,当其与同浓度Pb联合时,致死毒性增强;在0.01 mg·L-1和0.1 mg·L-1下联合时均表现为拮抗作用。不同处理组对标志物产生不同程度的诱导或抑制效应,其中,SOD活性均受到胁迫抑制,0.1 mg·L-1Cd暴露10 d后对肝胰腺SOD抑制率达53.38%,0.1 mg·L-1Pb暴露10 d后对肌肉SOD抑制率达70.02%;CAT活性整体受胁迫激活,肝胰腺与肌肉CAT活性在时间尺度上呈现相反的变化规律;肝胰腺中MT和MDA对重金属的敏感性要高于肌肉;综合生物标志物响应(IBR)评价表明,机体在时间尺度上可通过酶活性调节而具有一定的解毒功能,但并不能消除重金属引起的氧化损伤,且重金属单一毒性要高于联合毒性,其中Cd对肝胰腺毒性最大,Pb对肌肉毒性最大。研究结果能够为水体重金属生态风险预警、水质基准制定及流域水环境管理提供依据。     

Use of a novel biomarker,botryococcane, to monitor biodegradation of two lacustrine‐sourced crude oils

Bioremediation is a proven alternative for remediating petroleum‐impacted soils at exploration and production (E&P) sites. Monitoring remediation performance can involve detection and quantification of biodegradation resistant compounds such as C₃₀17α(H),21β(H)‐hopane, which requires the use of gas chromatography with mass spectrometry detection (GC/MS). Due to the remoteness of many E&P sites, this technology is not always available, and alternative methods are needed to provide reliable quantitative measurements of petroleum remediation efficiency. This study provides a detailed chemical characterization of lacustrine‐sourced crude oils and a technical basis for measuring the effectiveness of bioremediation efforts for soil impacted by those crudes. We show that the novel isoprenoid hydrocarbon botryococcane is relatively stable in lacustrine‐sourced crude oils compared with C₃₀17α(H),21β(H)‐hopane under moderate biodegradation conditions generally observed in field samples. We have also demonstrated that, due to the stability and relatively elevated concentration of botryococcane in lacustrine oils, it can be reliably measured using the more cost‐effective and available GC/FID methodology, and thereby be used to monitor the progress of ongoing soil bioremediation activities at remote sites.     

壬基酚和辛基酚暴露的生物标志物——尿液5-HT

为了探讨壬基酚和辛基酚对大鼠体内(5-HT)代谢的影响,为壬基酚和辛基酚暴露标志物的鉴定提供依据.选取健康雄性Sprague Dawley大鼠35只,随机分为对照组,壬基酚、辛基酚及其联合染毒低剂量组(50 mg·kg-1·d-1),壬基酚、辛基酚及其联合染毒高剂量组(150 mg·kg-1·d-1),每组5只,连续7d灌胃染毒,建立染毒动物模型.灌胃次日,利用高效液相色谱法(HPLC)检测各组大鼠尿液中5-羟色胺(5-HT)含量.结果表明,染毒组大鼠尿液中5-HT浓度均显著高于正常对照组(p＜0.01);高剂量染毒组大鼠尿液中5-HT浓度均显著高于其低剂量染毒组(p＜0.01);染毒第7天大鼠尿液中5-HT浓度均显著高于其染毒第3天(p＜0 01)尿液中5-HT浓度随染毒剂量和染毒时间的增加而升高,有剂量-毒性效应和时间-毒性效应关系;尿液5-HT可作为评估壬基酚和辛基酚暴露的潜在生物标志物,应用于大规模人群暴露风险的监测.     

全氟辛酸诱导斑马鱼脾脏损伤及白细胞介素表达紊乱的免疫毒效应研究

全氟辛酸(PFOA)是新型持久性有机污染物,在水生生态系统多介质环境中广泛分布,其对水生生物的致毒机理备受关注.本文应用透射电镜和实时荧光定量PCR技术,研究了PFOA(0.05、0.1、0.5和1 mg·L-1)在7 d和14 d两个不同暴露时间段对斑马鱼脾脏的损伤效应及对白介素指标IL-1β、IL-4和IL-21表达的影响.结果表明,PFOA能够明显导致斑马鱼脾脏损伤,脾脏细胞呈现细胞膜皱缩和空泡化等特征.PFOA能够明显干扰斑马鱼脾脏白介素的表达.对于7 d暴露组,IL-1β和IL-4在m RNA水平的相对表达量随着暴露剂量的增加呈现出明显的先上升后下降的趋势;而IL-21的相对表达量随着暴露剂量的增加不断上升.对于14 d暴露组,IL-1β和IL-21在m RNA水平的相对表达量随着暴露剂量的增加呈现出明显的先上升后下降的趋势;而IL-4的相对表达量随着暴露剂量的增加不断上升.线性相关性分析表明,当暴露时间为7 d时,IL-1β表达量与IL-4表达量的相关系数为0.53;当暴露时间为14 d时,IL-1β表达量与IL-21表达量的相关系数为0.50,这说明PFOA诱导不同时间段后,斑马鱼脾脏IL-1β的表达量分别受IL-4和IL-21表达的影响.综上,本研究证实全氟辛酸能够通过诱导白介素表达的紊乱而导致斑马鱼免疫系统损伤,存在明显的剂量-效应特征.白介素IL-1β、IL-4和IL-21可以作为监测PFOA对水生生物健康风险评价研究的重要生物标志物.     

Identification of potential biomarkers for diazinon exposure to Japanese Medaka (Oryzias latipes) using annealing control primers

A new differential display-polymerase chain reaction (PCR) method based on annealing control primers was used to screen and identify potential biomarkers from differentially expressed genes (DEGs) in medaka exposed to sub-lethal concentration of diazinon (100 ppb). Among the differentially expressed genes identified, the majority were in functional categories of protein biosynthesis, transport and metabolism according to the gene ontology classification. The differential expression of ribosomal protein genes was quantified by real time PCR. The genes encoding ribosomal proteins including L3 and S17 were selected as potential biomarkers for diazinon exposure in medaka fish.     

细胞色素P450酶系作为生物标志物在毒理学上的应用

细胞色素P450酶系是一种血红素-硫铁蛋白(heme-thiolate protein)，它是由结构和功能相关的超家族(superfamily)基因编码的含铁血红素同工酶组成。对许多内源性和外源性的化学物质尤其是对环境有害化合物存在有氧氧化代谢作用以实现机体的解毒作用，但在某些情况下，外来物质可能被转化为具细胞毒性、致突变性或致癌作用更强的物质，起毒性活化作用。本文对细胞色素P450的研究简史及其作为生物标志物在毒理学上的应用作了简要的综述。提出细胞色素P450酶系在毒理学上的意义是可作为污染物潜在影响的早期预警信号系统对环境污染上物进行监测和预报，且对于制定预防性的管理措施，及时避免或减轻环境污染的损害都具有重要意义。