基于GLM模型和神经网络研究芳烃化合物对藻类毒性

工业的快速发展和溢油事故的频繁发生所产生的大量芳烃化合物正威胁海洋生态系统的健康,建立芳烃化合物物化性质与小球藻急性毒性间的非线性模型,是预测未知芳烃化合物对藻类毒性的主要手段之一.本研究以实验获取的25种芳烃化合物对小球藻96h的毒性数据为基础,采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,在6-311G**基组上全优化计算25种芳烃化合物结构参数和热力学参数,通过逐步广义线性回归(GLM)、小波神经网络(WNN)和T-S模糊神经网络(T-SFNN)等方法,对芳烃化合物物化性质和藻类抑制毒性的非线性关系进行拟合和逼近.F检验表明,逐步GLM方程是显著的(p<0.001).配对t检验表明,GLM、WNN、T-SFNN3种模型都是可信的;决定系数(R2>0.96)表明3个模型具有很高的精确性.上述结果证明本文建立的模型具有良好的拟合度和解释能力,可以预测未知芳烃化合物对小球藻的急性毒性.模型误差计算结果表明,WNN的精度最高(mse=0.0076,mae=0.0533),采用WNN方法进行建模,预测未知芳烃化合物对小球藻的急性毒性是最合适的.     

水源水中有机提取物生殖毒性评价和敏感检测指标的筛选（Reproductive Toxicity of Drinking Source Water and Selection of Sensitive Bioassays）

以原代培养的大鼠睾丸细胞为体外毒性试验靶细胞,采用支持细胞、生精细胞、间质细胞的形态、细胞活力、胞外乳酸脱氢酶(LDH)活力、细胞早期凋亡坏死率和间质细胞睾酮分泌量5种检测指标评价了X市和L市水源水中有机提取物的生殖毒性,并筛选了对痕量有机污染物敏感的生殖毒性指标.研究结果表明,两市水源水中有机提取物皆可引起支持细胞、间质细胞和生精细胞形态的变化,相比较而言,对生精细胞的影响更严重.X市水源水有机提取物对3种生殖细胞胞外LDH活力没有显著影响(p>0.05);而在L市水源水中有机提取物的暴露下,支持细胞和间质细胞胞外LDH活力显著增强(p<0.01).X市水源水中有机提取物可使间质细胞睾酮分泌量显著减少(p<0.01);而L市水源水有机提取物对间质细胞睾酮分泌量无明显影响(p>0.05).两市水源水有机提取物均能不同程度地诱发大鼠睾丸细胞损伤,生精细胞对环境毒物是比较敏感的细胞,细胞形态、活力、LDH活力、凋亡坏死率、睾酮分泌量等生殖毒理学检测指标可用于饮用水源地水质的评价.