手性农药水胺硫磷对浮游生物氧化应激的对映体选择性影响

用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)法对水胺硫磷(isocarbophos,ICP)2个对映体进行拆分与制备,分别以浮游植物水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)和浮游动物大型蚤(Daphnia magna)为实验生物,考察了ICP导致2种浮游生物氧化损伤对映体选择性差异.结果显示:除了10-4 mg·L-1和10-3 mg·L-1,10-2～1 mg·L-1的(+)-ICP对水华微囊藻叶绿素a含量表现为抑制作用;而10-4～10-1 mg·L-1的(-)-ICP对水华微囊藻叶绿素a含量表现为促进作用.且在10-4～1 mg·L-1浓度范围内,(+)-ICP使其超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性显著下降,且最大下降31.2％,而(-)-ICP未引起SOD活性发生明显变化;(+)-ICP各浓度组诱导水华微囊藻的过氧化氢酶(catalase,CAT)活性的上升程度显著高于(-)-ICP;2个对映体未引起水华微囊藻发生脂质过氧化.此外,ICP对大型蚤的毒性要远远高于水华微囊藻;在1～20μg·L-1浓度范围内,(+)-ICP未引起大型蚤SOD活性增加,而(-)-ICP则引起大型蚤SOD活性显著增加,且最高增加79.0％;2.5～10μg·L-1的(+)-ICP诱导大型蚤CAT活性上升而(-)-ICP则导致CAT活性下降;(+)-ICP随着浓度的增加引起明显的脂质过氧化.研究表明,ICP对2种浮游生物的氧化应激均存在对映体选择性差异,且对水华微囊藻和大型蚤的毒性均表现为(+)-ICP>rac-ICP>(-)-ICP,但是其对浮游动物的毒害风险远大于对浮游植物.     

水华微囊藻对除草剂S-异丙甲草胺胁迫的光合活性响应

随着农业生产的发展,酰胺类除草剂的大量使用造成了一系列环境污染问题.为探究酰胺类除草剂——S-异丙甲草胺对水生生态系统造成的影响,运用浮游植物分类荧光仪(Phyto-PAM),以蓝藻中的水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)为受试生物,测定了水华微囊藻在不同ρ(S-异丙甲草胺)胁迫下7 d内光合色素含量及相关叶绿素荧光参数的变化.结果表明:①培养周期内,随ρ(S-异丙甲草胺)的增加水华微囊藻叶绿素a与类胡萝卜素的含量均受到不同程度的抑制.②各S-异丙甲草胺处理组的实际光能转化效率〔Y(Ⅱ)〕在培养后1~5 d均低于对照组,到第7天时均恢复正常水平.③从第3天起,各S-异丙甲草胺处理组最大光能转化效率(F_v/F_m)、半饱和光照强度点(I_k)均高于对照组,并且10、25和50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的最大电子传递速率(P_nmax)也高于对照组.④从第5天起,10、25和50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的快速光响应曲线均高于对照组.⑤除50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的α(光能利用率)显著低于对照组外,其余各S-异丙甲草胺处理组的α值随培养时间的增加出现波动,到第5天又恢复正常水平.研究显示:当ρ(S-异丙甲草胺)范围为0.1~50 mg/L时,水华微囊藻中光合色素含量降低,而水华微囊藻能通过稳定实际光能转化效率及光能利用率来提高最大光能转化效率、电子传递速率及耐强光能力,从而增强光合活性耐受外来胁迫;当ρ(S-异丙甲草胺)为50 mg/L时,水华微囊藻抗胁迫能力有所降低.