Genotoxicity removal of reclaimed water during ozonation

Genotoxicity in wastewater and reclaimed water now is gaining increased attention because of genotoxins' potential damage to the ecosystem and human health. The effect of ozonation on genotoxicity in reclaimed water was investigated. It was found that ozonation decreased the genotoxicy dramatically in three tertiary treatment plants. In the further batch ozonation experiment in laboratory,secondary effluent sample used exhibited the genotoxicity of(41.1 ± 4.1) μg 4NQO/L. Ozonation with a dose of 10 mg O3/L completely removed the genotoxicity in secondary effluent. However,after ozonation, the dissolved organic carbonvalue of the sample didn't change much but the specific ultraviolet absorbance(SUVA) value dropped sharply. With the help of Fourier transform infrared spectroscopy, ozonation was found to change chemical aliphatic carbon and C–O of the dissolved arganic matter, which might be the reason of the significant decreases of SUVA and genotoxicity.     

农药致慢性细胞毒性及基因毒性机制研究进展

大量流行病学研究和体内、体外检测分析表明,长期低剂量接触农药可以导致人体细胞和分子损伤,诱导细胞凋亡。农药致细胞及DNA损伤的机制主要与DNA加合物的形成、DNA单链和/或双链的断裂有关。此外,氧化应激参与农药致细胞及DNA损伤的过程,可能成为农药致细胞及DNA损伤的促发因素。从总体上看,其具体分子机制还不十分清楚,有待进一步研究。     

饮用水消毒副产物基因毒性与致癌性研究进展

简述了饮用水消毒副产物（DBPs）的基因毒性与致癌性的研究进展。从Ames试验、SOS/umu试验、彗星试验、微核试验及一些新颖的致突变试验结果对DBPs基因的毒性，以及从毒理学实验、流行病学研究和致癌风险评估3个方面对DBPs的致癌性进行了分析和总结，以期为今后饮用水DBPs毒性效应及其致毒机理研究提供参考，进而促进饮用水质量管理与立法的发展。     

细胞色素P450酶催化烟草特异性亚硝胺N'-亚硝基 新烟草碱和N'-亚硝基假木贼碱代谢活化的分子机制 研究

烟草特异性亚硝胺N’-亚硝基新烟草碱(NAT)和N’-亚硝基假木贼碱(NAB)不仅在所有烟草制品和烟草烟雾中广泛存在,还存在于大气颗粒物中,表明这2类污染物存在不可避免的暴露风险。NAT和NAB被细胞色素P450酶代谢活化是发挥其致癌活性的重要前提,但到目前为止反应机理细节尚未被系统研究。因此,本文通过密度泛函理论(DFT)计算系统揭示了NAT和NAB代谢的α-羟基化致癌路径,明确了反应的机理细节及能量关系。计算表明,P450催化的NAT和NABα-羟基化路径主要包括:(1)氢夺取反应(能垒为12.7～21.6 kcal·mol-1),形成放热但不稳定的Cα自由基中间体;(2)无能垒的羟基转移反应,形成剧烈放热的α-羟基化中间体;(3)α-羟基化中间体的自发分解反应(能垒为14.1～20.1 kcal·mol-1),产生最终有致癌潜力的重氮氢氧化代谢物。进一步比较发现,NAT 2-羟基化和6-羟基化路径都是其代谢的潜在致癌路径,而NAB的2’-羟基化路径是其主要致癌路径。此外,尽管NAT和NAB在结构上具有很大的相似性,但是后者的致癌活性可能要略高于前者。上述研究结果有助于全面理解NAT和NAB的代谢活化机制,并有助于识别潜在的生物标志物用于合理评估这2种亚硝胺污染物暴露的健康风险。     

发光细菌法检测环境污染中的基因毒性

用明亮发光杆菌Ｔ３小种的暗变种Ｔ９１７１菌株检测９种化合物和１４种环境样品的基因毒性。结果表明，在９种化合物中检出３种阳性物，６种可疑物。在１４种环境样品中检出２个样品呈阳性，７个样品呈可疑，其余为阴性。激活系统Ｓ９能极大地提高试验的灵敏度。在环境基因毒物的筛选中，发光细菌法是一种非常有价值的短期生物试验方法。表２参１４     

应用超敏感酵母HUG1-yEGFP生物传感器筛选基因毒性化合物

为了扩展本实验室构建的响应于DNA损伤信号的超敏感酵母HUG1-yEGFP生物传感器的检测范围并积累参考数据,为实际应用打下实验基础,本研究对26种与环境及人类生活息息相关的化合物的基因毒性进行了检测,筛选出8种具有基因毒性的化合物,并将其结果与现有微生物检测系统的检测结果进行了对比。结果显示,超敏感酵母HUG1-yEGFP生物传感器的检测结果与以细菌为宿主细胞的Ames试验或SOS显色法的检测结果的吻合度高于50%,与以酵母为宿主细胞的GSA检测系统的检测结果的吻合度高于85%。以真核生物酵母为宿主的检测系统与以原核生物细胞为宿主的检测系统的结果的差异反映了它们抗胁迫机制的不同。本研究应用超敏感酵母HUG1-yEGFP生物传感器特异性检测出3种化合物为基因毒性阳性,这3种化合物是代森锰锌、孔雀石绿及丙烯酰胺,均被报道具有潜在致癌性。本研究结果表明,超敏感酵母HUG1-yEGFP生物传感器可以有效地对环境污染有关的基因毒性化合物进行检测,可以作为其他现有检测系统的补充,应用于环境化学污染的健康风险评价。     

PCR技术在水生毒理学研究中的应用

介绍了聚合酶链式反应(PCR)技术的基本原理,并在此基础上综述了PCR技术在水生毒理学研究中的应用及国内外最新研究进展,其中涉及的模式生物包括原生动物、浮游植物、浮游动物和鱼类等。PCR技术不仅为污染物对水生生物的毒性检测带来了便利,还有助于从分子水平上阐述污染物的毒性作用机制。最后指出了目前PCR技术应用的局限性及未来的发展前景。     

用于核酸损伤和化合物基因毒性检测的新型DNA电化学传感器

利用电化学方法检测DNA损伤和污染物基因毒性具有重要意义．根据分子膜层层自组装的原理,将受化学损伤的小牛胸腺DNA固定于氧化铟锡电极表面,制备出核酸传感器界面．使用DNA嵌入剂二联吡啶二吡啶并[3,2- a;2’,3’-c]吩嗪钌[Ru(bpy)2dppz2+]作为电信号指示剂,与核酸膜结合后,进行电化学检测．由于嵌入剂具有很高的DNA结合能力和双链特异性,与DNA的结合数量在损伤前后发生变化．在电化学检测中,采用已研究成功的高倍数信号放大机制,用电子给予体草酸还原Ru(bpy)2dppz3+,使之循环产生电流信号．这样,嵌入剂与DNA结合数目的微量变化得到灵敏检测．在工作中,分别采用石英晶体微天平和电化学方法对DNA的表面固定进行了表征,计算出未损伤DNA的固定量为3．2 ng·mm-2,损伤DNA的固定量为4．2 ng·mm-2．对两种核酸膜进行电化学检测,发现在信号放大剂草酸溶液中,损伤DNA的电流信号显著高于未损伤DNA,前者是后者的2．2倍．通过荧光分析,得到Ru(bpy)2 dppz2+与损伤DNA的结合常数(K=1．07×107 M-1)和结合比(0．68)．嵌入剂与损伤DNA结合物的荧光强度是未损伤DNA 的1．5倍,说明损伤后嵌入剂结合量增加了1．5倍．损伤DNA电化学检测信号增高的主要原因是由于信号指示剂嵌入电极表面核酸数量的增加．利用高结合能力、高选择性的电化学嵌入剂,结合高倍数信号放大机制,可以对核酸损伤进行灵敏检测．     

农药致慢性细胞毒性及基因毒性机制研究进展

大量流行病学研究和体内、体外检测分析表明，长期低剂量接触农药可以导致人体细胞和分子损伤，诱导细胞凋亡。农药致细胞及DNA损伤的机制主要与DNA加合物的形成、DNA单链和/或双链的断裂有关。此外，氧化应激参与农药致细胞及DNA损伤的过程，可能成为农药致细胞及DNA损伤的促发因素。从总体上看，其具体分子机制还不十分清楚，有待进一步研究。     

打印机使用过程中颗粒物等有害因素释放及其毒理学效应研究进展

打印机的应用日趋广泛,其释放的颗粒物质尤其是纳米颗粒引起人们的高度关注。现有研究已经证明纳米级颗粒物更容易进入呼吸系统,穿越气血屏障,随之引起机体的氧化损伤、炎症反应和遗传毒性等。打印机释放颗粒的暴露水平评价及其毒理学效应识别是评估打印机健康风险的基础。本文综述了打印机工作场所颗粒暴露水平的监测结果、实验室模拟研究进展、人体采样评价、流行病学调查、体外细胞或整体动物水平毒理学效应评价方法及结果,并提出了打印机危害评估过程的标准化方案建议,以利于不同研究间的比较和总结。