微囊藻毒素-LR对恶臭假单胞菌细胞活性和表面特性的影响

在恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)降解微囊藻毒素-LR(MC-LR)的体系中,研究了菌体细胞表面特性和活性的变化,考察了MC-LR对菌体的影响,对MC-LR的微生物毒性作用进行了初步的探索.结果表明,MC-LR可以使菌体细胞质膜通透性增加,并影响菌体离子代谢及可溶性蛋白等物质的分泌.当MC-LR质量浓度由0增大到2.0 mg·L-1时,能促进菌体分泌和释放可溶性糖及Na+、Cl-等离子.流式细胞实验检测发现,MC-LR加速了菌体细胞的死亡,且死亡率随着MC-LR质量浓度的增加而增大,2.5 mg·L-1MC-LR作用5 d,比未添加MC-LR的对照体系增加了近30%.扫描电镜观察表明,在MC-LR作用下,菌体细胞的微观形貌发生了改变,细胞褶皱加深,在2.5 mg·L-1MC-LR存在下培养5 d后,大部分细胞破裂,细胞内含物流出,细胞结构损坏严重.     

伏杀硫磷对斑马鱼心脏发育毒性及氧化损伤机制

以斑马鱼为研究对象,评价伏杀硫磷急性暴露对幼鱼心脏发育毒性及氧化损伤作用.结果表明,1和3mg/L的伏杀硫磷导致斑马鱼胚胎孵化率分别下降10.37%和22.96%,体长分别缩短11.77%和19.40%,心率显著下降,产生心包水肿等胚胎发育畸形.抗氧化酶(SOD,CAT)活性检测显示伏杀硫磷造成斑马鱼幼鱼体内SOD活性随浓度增加先上升后下降,CAT活性显著下降;活性氧(ROS)检测表明伏杀硫磷对幼鱼的心脏部位造成氧化损伤;Tg(cmlc2:EGFP)转基因斑马鱼证明伏杀硫磷诱导幼鱼的心房和心室过度分离;吖啶橙(AO)染色显示幼鱼心脏部位发生细胞过度凋亡;心脏发育相关的基因中nppa和sox9b显著上调,gata4和vmhc显著下调;凋亡相关基因bcl2、bax、Puma、Mdm2的表达均显著下调.伏杀硫磷暴露造成的心脏发育毒性与氧化损伤和细胞凋亡平衡的破坏相关.     

双酚A对铜绿微囊藻生长及生理的影响

为了从生物量、光合系统、膜系统和抗氧化系统等方面研究培养基中不同浓度双酚A(BPA)对铜绿微囊藻生长及生理的影响,本试验通过设置0.5mg/L、2mg/L、8mg/L、16mg/L和24mg/L 5个BPA浓度梯度和1个对照组,检测了藻细胞生物量、叶绿素a含量、最大光化学量子产量(Fv/Fm)、可溶性蛋白浓度、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量以及试验过程中BPA浓度的变化。结果表明:BPA胁迫下,铜绿微囊藻的生长总体呈现"低促高抑"的规律,即低浓度组(0.5mg/L)BPA促进了藻细胞生物量的增长和蛋白质的合成,但对叶绿素a的合成没有显著促进作用,而高浓度组(2mg/L、8mg/L、16mg/L、24mg/L)对藻细胞的抑制与BPA浓度呈正相关;BPA胁迫使得藻细胞叶绿素a含量下降,光合作用潜能降低,膜系统发生脂质过氧化,细胞受到氧化损伤,SOD活力升高,藻细胞生长及生理受到一系列的影响;此外,藻细胞对BPA还具有一定的生物降解作用。     

氧化胁迫参与硫酸锌诱导的酵母细胞死亡

以模式生物酵母为材料,研究了不同浓度硫酸锌对酵母细胞的致死效应,以及活性氧(ROS)在硫酸锌诱导酵母凋亡中的作用.结果显示,低浓度处理组中,酵母细胞的相对生长率、超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力升高,超氧化物歧化酶相关基因SOD1和SOD2表达增强,而细胞存活率和MDA含量无明显变化.高浓度(3和5 mmol·L~(-1))处理组中,野生株酵母超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力明显下降,SOD1和SOD2基因表达受到明显抑制,胞内ROS水平和MDA含量升高,细胞死亡率显著上升;在相同锌处理组中,突变体ΔSOD1对硫酸锌的耐受性明显差于野生株BY4741,ΔSOD1胞内ROS水平和细胞凋亡率显著高于野生株,而ΔSOD2与野生株间无显著差异.结果表明,低浓度硫酸锌可促进酵母细胞生长,可能诱导了酵母细胞生长的Hormesis效应;高浓度硫酸锌可引起酵母细胞氧化损伤,而锌胁迫诱导的胞内ROS水平升高是酵母细胞死亡的一个诱因.该研究结果可为锌化物的毒性作用及其健康风险评估提供理论依据.     

烟草悬浮细胞抗氧化系统对微囊藻毒素-RR的响应

采用0.1mg/L的微囊藻毒素-RR(MC-RR)处理烟草BY-2悬浮细胞,测定了细胞活力、细胞内活性氧(ROS)及抗氧化系统的变化.结果表明,处理144h后,BY-2的细胞活力与对照相比无显著差异,但是处理细胞的ROS含量随着MC-RR处理时间的延长而迅速上升,96h后,细胞的ROS含量与对照差异显著;毒素处理细胞的过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性明显升高,分别在处理48h和72h后与对照差异显著;细胞中还原型谷胱甘肽(GSH)含量有一个先下降后升高的过程,96h后,MC-RR处理的细胞中GSH含量显著高于对照;然而,0.1mg/L的MC-RR处理144h后,过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性与对照相比没有显著差异.恢复处理168h后,抗氧化系统各个指标均恢复到对照水平.     

红树蚬体内氧化逆境标志物对SCCPs暴露的响应

实验室条件下,观测不同剂量-时间短链氯化石蜡(SCCPs)暴露下红树蚬(Polymesoda erosa)血液及鳃组织的4种氧化逆境标志物(SOD、CAT、GST酶活性及MDA含量)的响应特征.结果表明:在低浓度(0.5,1mg/L)和中浓度(5mg/L)胁迫组,血液和鳃组织SOD、GST酶基本表现为随胁迫时间延长,酶活性逐渐上升的趋势;高浓度(10,20mg/L)胁迫组SOD、GST酶在胁迫初期表现出很高的活性,之后逐渐下降.CAT酶在胁迫初期(1d)就表现出最高的酶活性,之后酶活性逐渐降低并最终受到抑制.低浓度胁迫组MDA含量呈现上升-下降-上升的趋势;中等浓度及以上胁迫组,MDA含量持续升高.抗氧化系统在低于5mg/L的SCCPs胁迫组能够有效发挥作用,而高于此浓度的胁迫组,抗氧化系统经过初期的应急反应后,随胁迫时间延长逐渐被破坏.本文还探讨了利用红树蚬作为指示生物的可行性.     

镉胁迫对白三叶萌发种子生理特性的影响

通过水培的实验方法,研究镉(Cd)胁迫对白三叶(Trifolium repens L.)萌发种子生理特性的影响。结果表明:随Cd浓度增加,白三叶萌发种子生物量逐渐下降,MDA含量上升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)仍保持较高活性。Cd浓度在10~50μmol/L时,其MDA含量略微上升,SOD活性显著升高。Cd浓度在1 250μmol/L时,MDA含量显著上升,SOD活性下降但仍高于对照。抗坏血酸过氧化物酶(APX)在Cd浓度为10~250μmol/L时保持较高活性,1 250μmol/L时,其活性与对照相比有所下降。Cd处理下,白三叶萌发种子SOD、POD和CAT协同合作,有效清除其体内的活性氧(ROS),使MDA在一定Cd浓度范围内保持相对稳定,在减少其膜质过氧化损伤和增强其抗性等方面起重要作用,同时也说明白三叶在城市Cd污染土壤修复中具有良好的应用前景。     

氧化胁迫对沉水植物黑藻抗冷力的影响

以3种不同质量浓度的H2O2分别对沉水植物黑藻做3种不同程度的氧化胁迫预处理,再经冷胁迫后测定黑藻顶枝的膜脂过氧化程度(MDA含量)、细胞抗氧化酶(SOD,CAT)活性.结果发现低浓度氧化胁迫预处理(0.06mmol/L的H2O2浸泡4或6 h预处理组)的黑藻经冷胁迫处理后,成活率不降低,其膜脂过氧化程度和细胞抗氧化酶的活性还有提高;而经中、高浓度氧化胁迫预处理(0.60mmol/L的H2O2浸泡6和12 h预处理组或1.00mmol/L的H2O2浸泡4,6和12 h预处理组)后的黑藻在冷胁迫处理后的结果则相反.因此,沉水植物黑藻对氧化胁迫感知并做出反应的机制(氧化应激机制),在其对低温反应和适应过程中起着很重要的调节作用.建议早春时节在进行水生植物恢复过程中可采用适宜浓度的H2O2预处理植株,以提高植株的适应性和保持成活率,进一步提高水生植物恢复的效率和效果.     

活性炭纤维固定化菌对微囊藻毒素MC-LR的去除研究

研究了藻蓝蛋白提取过程中微囊藻毒素MC-LR的释放分布规律,并用活性炭纤维对一株微囊藻毒素降解菌株进行了固定化,考察了不同活性炭纤维预处理方法、活性炭纤维用量、pH值、温度以及MC-LR浓度对固定化藻毒素降解菌去除MC-LR的影响.结果表明,藻蓝蛋白提取过程中MC-LR主要分布在超滤滤液中,占MC-LR总含量的81.2%.固定化藻毒素降解菌去除 MC-LR的效率明显高于非固定化藻毒素降解菌. 藻毒素降解菌用(1+9)盐酸预处理后的活性炭纤维固定化,其去除效果最佳.MC-LR去除的最适条件为:活性炭纤维用量为10g/L,温度为35℃, pH值为8.0.固定化藻毒素降解菌对pH值,温度具有一定的耐受性,能够在pH5~pH9、10℃~35℃范围内有效地去除MC-LR.     

活性炭纤维固定化菌对微囊藻毒素MC-LR的去除研究

研究了藻蓝蛋白提取过程中微囊藻毒素MC-LR的释放分布规律,并用活性炭纤维对一株微囊藻毒素降解菌株进行了固定化,考察了不同活性炭纤维预处理方法、活性炭纤维用量、pH值、温度以及MC-LR浓度对固定化藻毒素降解菌去除MC-LR的影响.结果表明,藻蓝蛋白提取过程中MC-LR主要分布在超滤滤液中,占MC-LR总含量的81.2%.固定化藻毒素降解菌去除MC-LR的效率明显高于非固定化藻毒素降解菌.藻毒素降解菌用(1+9)盐酸预处理后的活性炭纤维固定化,其去除效果最佳.MC-LR去除的最适条件为:活性炭纤维用量为10g/L,温度为35℃,pH值为8.0.固定化藻毒素降解菌对pH值,温度具有一定的耐受性,能够在pH5~pH9、10℃~35℃范围内有效地去除MC-LR.     

氧化石墨烯对嗜热四膜虫的毒性效应

以嗜热四膜虫（Tetrahymena thermophila）作为受试生物,考察了纳米材料氧化石墨烯（GO）对其细胞生长率、乙酰胆碱酯酶（AchE）和氧化应激酶活性、生物膜损伤及细胞凋亡的影响,以探究GO的毒性效应.结果表明,GO浓度高于32mg/L时显著抑制嗜热四膜虫的细胞增殖（P<0.05）,细胞存活率低于50%;在0~64mg/L实验范围内,随GO暴露浓度增加,细胞内活性氧自由基（ROS）和超氧化物歧化酶（SOD）水平呈先升后降的趋势,AchE活性受抑;GO抑制位于线粒体内膜的琥珀酸脱氢酶（SDH）活性,促进细胞质中乳酸脱氢酶（LDH）的释放;64mg/L GO导致四膜虫细胞出现明显凋亡现象.以上结果显示,中低浓度GO（0~8mg/L）暴露下,氧化应激机制对细胞毒性起主要贡献作用;高浓度GO（32和64mg/L）作用下,四膜虫凋亡现象的产生可能是GO抑制其生长作用导致的.     

放射性核素137Cs、90Sr对半滑舌鳎肝脏细胞氧化应激毒性的研究

以半滑舌鳎肝脏细胞（HTLC）为研究对象,利用噻唑蓝比色法（MTT）、乳酸脱氢酶（LDH）、活性氧自由基（ROS）和超氧化物歧化酶（SOD）等方法分析细胞活性、细胞膜完整程度以及氧化应激反应相关指标,探究海洋环境中放射性核素137Cs、90Sr的生物毒性效应。HTLC细胞活性随137Cs、90Sr活度升高呈先增加后降低的趋势,且在低活度核素作用下,细胞活性增加极其显著（p < 0.01）,137Cs对细胞膜无损伤,90Sr则使细胞膜损伤显著（p < 0.05）,但二者均能使ROS含量和SOD活性显著性增加（p < 0.05）。高活度核素作用下SOD活性均显著增加（p < 0.05）,但137Cs作用时ROS无显著变化,90Sr则使ROS显著增加（p < 0.05）。研究表明,在本实验活度条件下,137Cs和90Sr对海洋鱼类细胞无显著的生物毒性,细胞能够通过自我调节维持正常功能。90Sr能产生氧化应激反应,对膜系统造成损伤,可能影响细胞多种代谢途径,对生物体具有潜在的毒性效应。     

老化聚苯乙烯纳米塑料对铜绿微囊藻的影响

为探究新生和老化聚苯乙烯纳米塑料（PSNPs）对铜绿微囊藻生长和产毒特性的影响,本研究通过紫外老化制备了50nm的老化PSNPs,开展了不同浓度（0.1,1,10mg/L）新生和老化PSNPs对铜绿微囊藻的长期（37dd）暴露试验.结果表明,紫外老化处理使PSNPs表面出现裂纹,平均粒径变小,羰基指数由0.023上升至1.055.两种PSNPs均会在铜绿微囊藻细胞表面聚集,其中老化PSNPs暴露造成的细胞形态损伤更严重,并对铜绿微囊藻造成剂量正相关的生长和光合抑制,氧化损伤,促进了微囊藻毒素（MC-LR）的合成和释放.在相等暴露剂量下,老化PSNPs对铜绿微囊藻上述生理过程的调控作用更强.其中,10mg/L新生和老化PSNPs暴露下,最终藻密度比对照组分别降低了26.65%和45.07%,丙二醛（MDA）含量的最大值是对照组的1.74和1.93倍,最终胞外MC-LR含量是对照组的1.26和1.44倍.老化PSNPs对胞外MC-LR相对更强的促进作用,是由其诱导的MC-LR合成增加和细胞膜破损所共同导致的.     

不同浓度铵态氮对苦草的生理影响

研究了苦草在不同浓度(0.02,0.05,0.10,0.30,0.60,1.00,3.00mg/L)铵态氮中暴露14d后,其生物量的变化、叶片游离氨基酸态氮、叶绿素、可溶性蛋白含量以及O2-×信号强度、抗氧化酶活性和丙二醛(MDA)含量的响应.结果表明,各浓度组苦草的生物量无显著变化,但是各生理指标变化显著.当铵态氮浓度为0.30mg/L时,苦草叶片中游离氨基酸态氮的含量即开始显著升高.当铵态氮浓度达到0.60mg/L时,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高,表明苦草诱导产生氧化应激但未受到氧化损伤.当铵态氮浓度高于1.00mg/L时,SOD和过氧化物酶(POD)活性显著升高,O2-×信号强度显著增强,叶绿素、可溶性蛋白含量显著降低.当铵态氮浓度为0.02mg/L时,O2-×信号强度显著增强.综上,铵态氮浓度低于0.60mg/L苦草生长良好,浓度31.00mg/L苦草光合能力受到抑制、代谢受到干扰.苦草对铵态氮最敏感的生理生化指标是叶片中游离氨基酸态氮含量.铵态氮作为沉水植物的一种营养物质,当其含量较低时,植物由于营养缺乏诱导产生自由基.     

壬基酚对波纹巴非蛤(Paphia undulata)外套膜毒性效应研究

实验室条件下获得了壬基酚(Nonylphenol,NP)对波纹巴非蛤(Paphia undulata)的96 h LC50值为0.26 mg/L。同时研究了波纹巴非蛤外套膜中超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、谷胱甘肽(GSH)含量和丙二醛(MDA)含量在低、中、高(浓度分别为1、10和25 g/L)3个浓度NP曝毒以及清水释放下的胁迫响应。结果表明:胁迫1 d时波纹巴非蛤外套膜SOD活性只有低浓度组被轻度抑制,随后总体呈先诱导后抑制的变化趋势;POD活性在整个胁迫期间只有15 d的低、中浓度组被抑制,其他时间总体呈被诱导状态;GSH含量在胁迫1 d和7 d基本上均低于对照组,而15 d时3个浓度组GSH含量均极显著高于对照组(P 0.01);MDA含量随胁迫时间延长呈明显升高的变化趋势。清水释放后,低浓度组SOD活性、POD活性和GSH含量均恢复正常;中、高浓度组只有GSH含量恢复至对照水平。本研究表明NP对波纹巴非蛤外套膜有明显的氧化损伤,且随着NP浓度升高其受损程度增大,高浓度NP胁迫后外套膜SOD活性、POD活性和MDA含量释放实验结束后未能恢复至对照水平。     

久效磷农药对金鱼肝细胞DNA的损伤及其机制研究

以金鱼(Carassius auratus)为模式生物,研究了久效磷农药暴露导致的DNA损伤类型及其作用机制.结果表明:0.01,0.10,1.00mg/L的久效磷农药暴露24,48,96,168h均导致金鱼肝细胞DNA损伤程度显著升高,48h损伤最严重;暴露48h采用碱性、pH值12.1和中性彗星电泳发现DNA损伤类型主要为碱不稳定位点形成,其次为单/双链断裂;采用Endo Ⅲ酶和FPG酶处理的碱性彗星电泳,发现DNA出现氧化损伤;暴露24h肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著降低,丙二醛(MDA)含量显著升高达到峰值,96~168h超氧化物歧化酶(SOD)和GSH-Px活性显著升高,MDA含量与24h相比有所降低,表明活性氧自由基(ROS)含量在短期暴露升高(24h)、在96~168h暴露逐渐降低.影响抗氧化酶活性、干扰ROS清除过程是久效磷农药造成DNA损伤的主要机制.     

Effect of alginic acid decomposing bacterium on the growth of Laminaria japonica (Phaeophyceae)

We collected the diseased blades of Larninaria japonica from Yantai Sea Farm from October to December 2002, and the alginic acid decomposing bacterium on the diseased blade was isolated and purified, and was identified as A lteromonas espejiana. This bacterium was applied as the causative pathogen to infect the blades of L. japonica under laboratory conditions. The aim of the present study was to identify the effects of the bacterium on the growth of L. japonica, and to find the possibly effective mechanism. Results showed that： （1）The blades of L.japonica exhibited symptoms of lesion,bleaching and deteriortion when infected by the bacterium. and their growth and photosynthesis were dramatically suppressed. At the same time, the reactive oxygen species （ROS） generation enhanced obviously, and the relative membrane permeability increased significantly. The contents of malonaldehyde （MDA） and free fatty acid in the microsomol membrane greatly elevated, but the phospholipid content decreased. Result suggested an obvious peroxidation and deesterrification in the blades of L. japonica when infected by the bacterium. （2） The simultaneous assay on the antioxidant enzyme activities demonstrated that superoxide dismutase （SOD） and catalase （CAT） increased greatly when infected by the bacterium, but glutathione peroxidase （Gpx） and ascorbate peroxidase （APX） did not exhibit active responses to the bacterium throughout the experiment. （3） The histomorphological observations gave a distinctive evidence of the severity of the lesions as well as the relative abundance in the bacterial population on the blades after infection. The bacterium firstly invaded into the endodermis of L. japonica and gathered around there, and then resulted in the membrane damage, cells corruption and ultimately, the death of L. japonica.     

纳米二氧化钛缓解镉胁迫下小麦幼苗生长及生理变化

研究了水培环境中不同浓度纳米二氧化钛（TiO₂-NPs）（0,25,50,100,200 mg/L）缓解Cd对小麦幼苗造成的生理毒害的作用。结果显示:在水培环境下TiO₂-NPs的施用,缓解了Cd对小麦带来的氧化胁迫,减轻了Cd对小麦的毒害作用,显著提高了小麦生物量、根长及株高,改善了小麦光合作用。中浓度（50,100 mg/L）TiO₂-NPs的使用显著提高了小麦幼苗净光合速率。对于所有浓度TiO₂-NPs的施用,小麦幼苗POD酶活均显著低于Cd处理组;SOD酶活在较低浓度（<200 mg/L）时显著低于Cd处理组。TiO₂-NPs通过减轻Cd氧化胁迫作用,有效缓解了Cd对小麦幼苗的毒害,提高了小麦幼苗的光合作用。     

不同浓度NH4＋对黄菖蒲抗氧化酶系统的影响

通过追踪测定黄菖蒲叶绿素a、丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性,研究了不同浓度NH4＋对黄菖蒲抗氧化酶系统的影响。结果表明,NH4＋质量浓度为0.5和1 mg/L时,黄菖蒲各理化指标变化平缓,0.5～1 mg/L是黄菖蒲生长的适宜的NH4＋质量浓度;而在ρ（NH4＋）≥3 mg/L时,NH4＋对黄菖蒲产生了明显的胁迫作用,表现为在培养过程中,黄菖蒲叶绿素a含量逐渐降低,SOD及POD活性呈现先增加后逐渐降低的趋势,MDA含量逐渐增加,表明高浓度NH4＋在经过一段时间的胁迫后,能够显著抑制黄菖蒲SOD及POD的活性,引起细胞的氧化损伤,并能促进叶绿素的分解,从而影响黄菖蒲的生长。