文蛤谷胱甘肽抗氧化系统对北部湾沉积物中可提取态重金属的响应

为识别海洋双壳类谷胱甘肽抗氧化系统对滨海沉积物重金属可提取态和总量的响应特征差异,分析了北部湾潮间带沉积物中不同形态Cu、Pb、Zn、Cd、Cr的质量分数,文蛤(Meretrix meretrix)鳃组织中w(GSH)(GSH为还原型谷胱甘肽)、w(GSSG)(GSSG为氧化型谷胱甘肽)、GPx(谷胱甘肽过氧化物酶)和GST(谷胱甘肽硫转移酶)活性,并计算w(GSH)/w(GSSG)、tGSH(总谷胱甘肽)含量和OSI(氧化逆境指数). 结果表明:w(TE-Pb)(TE-Pb为可提取态Pb,下同)、w(TE-Cr)、w(TE-Cu)、w(TE-Zn)和w(TE-Cd)平均值分别为13.40、1.93、13.19、30.09和0.10mg/kg; w(TE-Cd)占w(T-Cd)(T-Cd为总Cd,下同)的60.2%~98.1%,并且主要为弱酸溶解态和有机物及硫化物结合态;部分采样点w(TE-Pb)和w(TE-Zn)较高,二者占w(T-Pb)和w(T-Zn)的平均值分别为44.6%和56.6%;Cr、Cu分别在全部或大多数采样点以残渣态为主,可提取态含量平均仅占总量的17.9%和36.5%. 重金属的可提取态质量分数与总量的空间分布基本一致(Cr除外). 文蛤鳃中w(GSH)、w(GSSG)分别为4.07~6.06、4.01~6.59mg/g. 抗氧化指标对沉积物中重金属总量和可提取态质量分数均有显著响应的为w(GSSG)与Cd,w(GSH)/w(GSSG)与Cr和Cd,OSI与Cr和Cd. 然而,w(GSH)/w(GSSG)和OSI只对w(T-Zn)有良好响应;GST只与w(TE-Cu)、w(TE-Zn)显著相关. 某些抗氧化指标对重金属总量和可提取态质量分数表现出不同程度的响应,因此,不能单独依据双壳类对重金属总量的生化响应特征来筛选用于沉积物综合毒性评价的生物标志物.      

文蛤谷胱甘肽抗氧化系统对北部湾沉积物中可提取态重金属的响应

为识别海洋双壳类谷胱甘肽抗氧化系统对滨海沉积物重金属可提取态和总量的响应特征差异,分析了北部湾潮间带沉积物中不同形态Cu、Pb、Zn、Cd、Cr的质量分数,文蛤(Meretrix meretrix)鳃组织中w(GSH)(GSH为还原型谷胱甘肽)、w(GSSG)(GSSG为氧化型谷胱甘肽)、GPx(谷胱甘肽过氧化物酶)和GST(谷胱甘肽硫转移酶)活性,并计算w(GSH)/w(GSSG)、tGSH(总谷胱甘肽)含量和OSI(氧化逆境指数).结果表明:w(TE-Pb)(TE-Pb为可提取态Pb,下同)、w(TE-Cr)、w(TE-Cu)、w(TE-Zn)和w(TE-Cd)平均值分别为13.40、1.93、13.19、30.09和0.10 mg/kg;w(TE-Cd)占w(T-Cd)(T-Cd为总Cd,下同)的60.2%~98.1%,并且主要为弱酸溶解态和有机物及硫化物结合态;部分采样点w(TE-Pb)和w(TE-Zn)较高,二者占w(T-Pb)和w(T-Zn)的平均值分别为44.6%和56.6%;Cr、Cu分别在全部或大多数采样点以残渣态为主,可提取态含量平均仅占总量的17.9%和36.5%.重金属的可提取态质量分数与总量的空间分布基本一致(Cr除外).文蛤鳃中w(GSH)、w(GSSG)分别为4.07~6.06、4.01~6.59 mg/g.抗氧化指标对沉积物中重金属总量和可提取态质量分数均有显著响应的为w(GSSG)与Cd,w(GSH)/w(GSSG)与Cr和Cd,OSI与Cr和Cd.然而,w(GSH)/w(GSSG)和OSI只对w(T-Zn)有良好响应;GST只与w(TE-Cu)、w(TE-Zn)显著相关.某些抗氧化指标对重金属总量和可提取态质量分数表现出不同程度的响应,因此,不能单独依据双壳类对重金属总量的生化响应特征来筛选用于沉积物综合毒性评价的生物标志物.     

北部湾潮间带沉积物和双壳类动物中的重金属:污染特征与生物积累

环北部湾经济的迅猛发展对沿岸生态环境的人为干扰日益增强,其中潮间带受到的影响更大.研究该区域沉积物的重金属污染特征、来源及生物积累程度,对于北部湾的环境保护及管理十分重要.2011年10月,对北部湾潮间带13个站位的沉积物中7种重金属(Hg、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、As)、Al及总有机碳(TOC)含量和细颗粒(＜63 μm)比例进行测定,同时测定2种双壳类动物(波纹巴非蛤Paphia undulate和文蛤Meretrix meretrix)软组织中重金属含量.通过计算富集因子(EF)和生物-沉积物积累因子(BSAF),对沉积物中每种重金属的来源和生物积累潜力进行分析.结果表明,与世界其他海域相比,北部湾潮间带沉积物中重金属整体污染水平较低,但站位间差异明显;沉积物中的Cd、Pb、Zn、Cu主要来自人为污染,Cr、As和Hg则主要来自天然来源.双壳类动物体内重金属含量在站位间存在较明显差异,波纹巴非蛤和文蛤BSAF值由大到小依次为Cd (861％,1028％)＞Zn (281％,369％)＞Hg(243％,222％)＞Cu(125％,169％) ＞As(38％,42％)＞Cr(37％,23％)＞Pb(3.3％,2.2％);两种生物对Hg、As的积累程度差异不大,波纹巴非蛤对Pb、Cr的积累程度明显高于文蛤,对Cu、Zn、Cd的积累程度则明显低于文蛤.Pearson相关性分析表明,在粒径小、有机质多的沉积物中,多数重金属的生物可利用性降低,不易被双壳类动物吸收利用.     

短期暴露于城市污水处理厂尾水的文蛤抗氧化酶响应

为研究城市污水处理厂(STPs)尾水是否会引起海洋生物的氧化逆境,将取自青岛市李村河污水处理厂的尾水用海水稀释到不同浓度(0%、1%、5%、10%、20%V/V),对文蛤(Meretrix meretrix)暴露培养15d,分析其内脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性.结果表明:SOD活性随尾水暴露时间延长基本表现为"抛物线型"的响应特征,体积比10%、20%的尾水暴露6~12d期间,文蛤体内SOD活性均受到诱导,最大增幅为15.88%;CAT和GPx对尾水的主要响应特征是抑制效应,分别在暴露9d、12d时最为明显,最大抑制率分别为64.38%和52.39%;较高浓度(20%)的尾水能够持续抑制GR活性,而其他处理组中,GR对尾水表现为"抛物线型"的响应特征,即:暴露3d或6d时活性增加,而后显著降低.GR活性的最大诱导出现在暴露3d和6d时,分别比对照组上升81.47%和80.91%.研究结果进一步表明STPs不能有效降解有害化学物质以消除尾水的毒性,文蛤内脏SOD、CAT、GPx和GR活性能够敏感指示尾水诱导的氧化逆境.