咪唑烟酸在土壤中的微生物降解及其代谢物分析

通过分析咪唑烟酸在4种典型土壤中灭菌和非灭菌条件下的降解动力学差异,初步探讨了土壤中的微生物对其降解的贡献率。结果表明,咪唑烟酸在非灭菌条件下的半衰期为29～44d,在灭菌条件下的半衰期为81～134d,在非灭菌条件下的降解速率比灭菌条件下提高1 3～3 4倍。在小粉土中微生物降解的理论半衰期约为48d,为灭菌条件下的近3倍,充分说明了土壤中的微生物在咪唑烟酸的降解中起着非常重要的作用。运用LC-ESI-MS检测到4种微生物降解产物,它们的分子量分别为219,222,201和149,并由此推断了咪唑烟酸在土壤中降解转化的主要途径为:首先被微生物转化成更为稳定的氨盐产物,然后再进一步脱甲基、羧基和异丙基及咪唑啉酮环的开裂和重排等。      

基于Illumina RNA-Seq分析的三种内分泌干扰物对斑马鱼神经毒性效应与机制

三氯生、三氯卡班和双酚A均具内分泌干扰作用,但从转录组学层面上揭示其靶分子及神经毒性机制鲜有报道,因此,本文借助RNA-Seq测序获得它们暴露斑马鱼幼鱼的转录组数据,基于生物信息分析证明:三种药物暴毒组差异表达基因(DEGs)的GO功能和KEGG代谢途径富集在生物过程、细胞组成和分子功能上,富集的DEGs数量和功能均不同,在神经相关途径上均有富集,但具体信号通路和途径不同.PPI网络节点关联度计算发现:富集在神经通路的Hub基因也不同,且与神经标志功能基因之间存在丰富间接的互作网络.将DEGs与TCGA数据库中胶质母细胞瘤GBM突变基因整合,证实其环境暴露均有诱发GBM风险,但发生途径和调控信号通路不同,故从分子水平上解析了三种污染物诱导神经毒性机制的根源.     

三氯生对斑马鱼发育和脂质代谢的影响

通过TCS(三氯生)亚致死剂量急性暴露斑马鱼胚胎至幼鱼,探究其对斑马鱼胚胎发育和脂质代谢的影响.结果表明,在体视显微镜下统计发现TCS在200µg/L浓度急性暴露延迟了72hpf胚胎的孵化,孵化率下降13.24%,而畸形率提高80%以上.120hpf(受精后小时)幼鱼畸形表现为能量淤积、卵黄囊肿、吸收障碍而后延,游囊闭合,心包囊肿,脊椎弯曲,少数个体小眼畸形.利用Metascape在线数据库进行TCS作用靶的预测和分析,并对药靶分子GO(基因本体)功能聚类和KEGG(京都基因与基因组百科全书)代谢途径分析,多数基因在分子功能、生物过程和细胞组成上参与羧酸代谢、类固醇激素受体活性、脂质绑定、脂质分解与代谢过程、脂质稳态、脂质定位的调控等生物学功能,有3条KEGG信号通路与脂质代谢有直接或间接的关系.通过ELISA试剂盒和Thermo全波段酶标仪对幼鱼(120hpf)生化指标的检测发现,总胆固醇(T-CHO)与甘油三脂(TG)浓度显著升高.利用油红O染料进行脂质染色发现幼鱼肝脏、卵黄、血管有脂滴堆积现象,尤其集中于肝脏和卵黄中.脂质代谢和能量供应与运动行为密切相关,借助Noldus行为分析仪进行行为学测试,表明TCS暴露后斑马鱼自主运动活力抑制,对声光刺激敏感程度显著下降.上述现象均可被100µg/L的脱氧胆酸钠供给而减轻.预示TCS低剂量环境暴露通过影响肝胆循环诱导斑马鱼脂质代谢紊乱,造成能量供应障碍.     

三氯卡班环境暴露对斑马鱼神经行为的影响

为了探究三氯卡班(TCC)对脊椎生物神经行为的干扰及机制, 以脊椎模式生物斑马鱼为研究对象, 分别评判了TCC亚致死剂量急性暴露对幼鱼的神经发育毒性及慢性暴露对成鱼神经行为的影响.结果表明: TCC亚致死剂量急性暴露造成斑马鱼胚胎及幼鱼自主运动活力减少, 对声光刺激的敏感程度下降.吖啶橙凋亡染色表明, TCC诱导幼鱼头肾、脑部和眼睛等多部位发生细胞过度凋亡.通过扫描电镜观察, 侧线神经丘形态畸形, 发育受到抑制, 毛细胞团数量减少且排列紊乱.成鱼行为学试验结果显示, TCC长期暴露的成鱼过度焦虑及恐慌, 避险和警惕能力下降, 并表现出自闭, 不愿社交, 显著影响斑马鱼的记忆力、学习能力和辨别认知功能.     

摄入负载镉生物炭对斑马鱼的异常行为分析

为了评估生物炭对镉的固定能力,以负载镉生物炭为研究对象,构建大型水蚤(Daphnia magna)-斑马鱼(Zebrafish)的简单食物链,试验周期包括14 d的积累期和7 d的净化期.通过描述鱼群实验(Shoaling)、社会偏好实验(Social Preference)行为变化及斑马鱼中镉的富集量来评估负载镉生物炭的生物毒性.结果表明,在积累期摄入负载镉生物炭会显著抑制斑马鱼的运动能力,而摄入未负载镉生物炭对斑马鱼的活动无明显影响.摄入负载镉生物炭也导致群体偏好显著降低,表现为斑马鱼在社会区域内停留的时间变短,鱼群之间的距离增大.净化期中,斑马鱼的运动能力得到显著提升,同时表现出群聚性的特征.此外,斑马鱼肠道内的镉含量与其行为表现呈显著相关性.生物炭的固定作用和排泄导致不同剂量组斑马鱼肠道内的镉含量相近并缓解了镉在斑马鱼身体内的迁移.本研究揭示负载镉生物炭会破坏斑马鱼的社会行为,但生物炭的固定能力能缓解这种异常变化.     

咪唑烟酸高效降解菌的降解特性

从长期使用咪唑烟酸的非耕地土壤中,分离出两株高效降解菌ZJX-5和ZJX-9,经鉴定,分别为荧光假单胞菌Ⅱ型(pseudomonas fluorescenes biotypeⅡ)和腊状芽孢杆菌(Bacillus cereus).当咪唑烟酸的原始浓度为100mg/L,两株降解菌在2d内对其降解率均达70%以上.研究了单一菌株和混合菌株对咪唑烟酸的降解能力,结果表明,混合菌的降解能力明显优于单一菌株,尤其在咪唑烟酸浓度较高时,混合菌在降解率及耐性方面均比单一菌株明显提高.此外,外界环境条件对降解菌的活性也有显著的影响,当温度在30℃左右,反应液的pH值及降解菌的生物量越高,咪唑烟酸的原始浓度在低于适宜降解最高浓度(200mg/L)的情况下,降解菌的活性较强,对咪唑烟酸的降解较快.