酚类化合物对金鱼幼鱼的雌激素效应研究

采用金鱼（Carassius auratus）幼鱼的卵黄蛋白原（VTG）作为雌激素污染的生物标志物,评价了几种酚类化合物的雌激素效应.实验表明鲤鱼（Cyprinus carpio）VTG多克隆抗体对金鱼VTG有可识别性以及肝脏匀浆法检测金鱼体内VTG的可行性,并用酶联免疫吸附法半定量地测定了几种重要酚类物质的雌激素效应.试验结果为：半静态暴露15 d后,己烯雌酚、辛基酚、壬基酚、叔丁基试验组金鱼体内VTG均有较为明显增加;五氯酚组稍有增长,四氯酚和三氯酚与空白组无明显区别;受试化学物质雌激素效应的相对强弱为：己烯雌酚＞辛基酚＞壬基酚＞叔丁基酚＞五氯酚.     

酵母双杂交法筛检酚类物质的内分泌干扰作用

 利用酵母双杂交系统对4种天然和合成的雌激素,4种植物性激素以及14种常用于自来水供水系统中的酚类物质进行了内分泌干扰作用的筛检测定.结果表明,这些物质的作用强度与其结构有很大的关系.14种人工合成的化学物质中,有8种显示出b-半乳糖甘酶诱导活性.从与雌激素受体结合活性值的比较结果可以推测,没有显示出b-半乳糖甘酶诱导活性的物质可能具有抗雌激素(antagonist)作用.     

梭鱼和青鳉鱼ERα介导的雌激素活性比较研究

为从物种雌激素受体(ERα)敏感性差异的角度探索辽东湾野生梭鱼雌雄同体高发生率的一个可能原因,从梭鱼肝脏cDNA中扩增出长1113 bp的梭鱼ERα(sERα) DEF区片段,并以此构建pGBT9-sERα DEF 质粒,将其和pGAD424-TIF2质粒依次转入Y190酵母细胞中,建立了sERα物种特异性的酵母双杂交筛选系统.在此系统中测试了4种环境中主要的雌激素雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)、雌三醇(E3)及17α-炔雌醇(EE2)对梭鱼ERα的诱导活性,半数雌激素活性浓度(EC50)为3.7、2.4、1698.7、1.2nmol/L,分别是青鳉鱼ERα活性的4.6、2.3、3.4、3.3倍,说明梭鱼ERα对E1、E2、E3、EE2具有较高的敏感性,这为解释辽东湾梭鱼雌雄同体的高发生现象提供了重要线索.     

环境雌激素的生物检测与应用

环境雌激素问题已成为环境领域的研究热点。因此,建立简单快速有效的检测方法显得尤其重要。目前对污染物雌激素效应的测评主要依赖于生物学方法,文章主要介绍了子宫生长实验、肝细胞卵黄蛋白原生成实验、人乳腺癌细胞(MCF-7)增值实验、重组基因酵母实验、酵母双杂交实验五种主要的环境雌激素生物检测方法及其在国内外环境激素测评中的应用现状。     

环境雌激素的男性生殖健康效应

概述了近年来国内外学者对内分泌干扰物健康效应的解释，及其对环境雌激素作用的新认识和男性生殖健康的影响。重点讨论了环境雌激素对男性生殖系统结构和功能的影响，以及造成男性生殖健康不良效应的可能作用机理及其最新研究进展，并简要介绍了对环境雌激素健康机制的进一步研究方向。根据报道，环境雌激素可以通过模拟天然雌激素的受体结合机制，干扰生物体内正常的内分泌生物机制，并使生殖系统的肿瘤发病率上升。     

酵母双杂交技术构建重组雌激素受体相关受体(ERR)基因酵母

应用酵母双杂交技术构建了重组雌激素受体相关受体(ERR)基因酵母,用以筛选环境中具有ERR干扰活性的化合物.实验先提取并纯化含有ERR3,基因的酵母表达质粒pGBT9一ERRγ,称为诱饵质粒;再提取并纯化含有ERRγ协同激活因子GRIP1基因的酵母表达质粒,形成靶质粒pGAD424-GRIP1,然后将诱饵质粒和靶质粒同...     

松花江及哈尔滨市饮用水雌激素活性的调查与分析

利用固相萃取/酵母双杂交法调查了哈尔滨市饮用水及周边松花江水的雌激素活性.结果表明,松花江哈尔滨段江水在夏秋两季的雌激素活性［以雌二醇当量（EEQs）计］为528～965 pg·L^-1,其中上游水源地水雌激素活性水平较高.自来水厂对雌激素活性的去除率为34.6%～50.5%,整个水处理工艺并不能有效去除源水中的雌激素类物质,致使出厂水仍具有298～718 pg·L^-1的雌激素活性;自来水厂所采用的3种净水工艺中以混凝沉淀工艺对雌激素活性的去除最为稳定,去除率为11.4%～26.1%,占总去除的32.9%～69.0%,而砂滤与氯消毒工艺出水不稳定,雌激素活性有时较进水有升高现象发生.此外,由于管网配送过程中产生了二次污染,致使管网水雌激素活性较出厂水最高可升高44.9%.7次取样测得哈尔滨市管网水的雌激素活性为347～1 362 pg·L^-1,均值为738 pg·L^-1.     

具有LXRα活性效应物质的新型筛查方法研究

为了检测环境中潜在的LXRα效应物质.本研究以LXRα蛋白为例,利用核受体蛋白与小分子亲和结合的原理,构建了pCold-TF-LXRα重组蛋白并优化了重组蛋白的表达条件,建立了特异性捕获活性物质的方法.结果表明：诱导温度为20℃、诱导剂IPTG浓度为0.4mmol/L为重组蛋白的最佳表达条件;同时,利用LXRα激动剂T0901317 4个梯度浓度（0.25,2.5,25,250μg/L）的加标回收率实验测得线性回归曲线为y =0.83604x+0.40763,R²=0.9948,证明方法具有有效性;对比pCold-TF空载体蛋白（6.42%）和重组蛋白（79.83%）对T0901317（250 μg/L）的回收率,说明方法具有特异性.为了验证方法的实用性,将重组蛋白与15种典型的有机磷酸酯类化合物（OPEs）的混合标样进行“捕获”实验,证明了TPHP、BPADP、TCrP、EHDPP、TNBP、RDP、TEHP、TDCIPP具有LXRα的活性效应.最后,用酵母双杂交实验验证了这8种OPEs均为LXRα的拮抗剂.     

重组基因酵母法研究酞酸酯类化合物的类雌激素作用

为了检测五种酞酸酯类化合物的类雌激素活性,采用重组人雌激受体α、相关效应元件以及β-半乳糖苷酶报告基因酵母分别测定17β-雌二醇(E)2、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)单独作用时诱导酶活并计算其EC50。通过各化合物与E2的EC50的比以及最大β-半乳糖苷酶活性来比较酞酸酯类化合物的类雌激素活性。五种酞酸酯类化合物的实验浓度范围为1.0×10-3~1.0×10-11 mol/L。结果表明,DEP(1×10-7~1×10-9 mol/L)、DBP(1×10-6~1×10-9 mol/L)、BBP(1×10-3~1×10-6 mol/L)具有明显的类雌激素活性,诱导的最大酶活分别为:1.515、0.832 2、1.669,而DMP和DOP并未检出明显的类雌激素活性。DEP、DBP、BBP与E2的EC50的比分别为8.85×10-2、2.54×10-2、8.82×10-6。说明DEP、DBP在低浓度就表现出类雌激素活性,而BBP在较高浓度才表现出类雌激素活性。     

氨基脲的毒性效应研究进展

环境及食品中的氨基脲主要来源于硝基呋喃类药物及偶氮二甲酰胺的分解;同时,次氯酸盐与氨基酸的作用也能产生氨基脲. 氨基脲曾在食品动物、玻璃包装食品等多种食品中被检出,近期在我国东营潮河入海口邻近海域也有检出. 早期的研究表明,氨基脲具有致诱变性和潜在的致癌性;而近期的研究表明,氨基脲不仅能够在组织形态学水平上导致多种组织器官的形态改变,而且还可对神经系统、内分泌系统的功能产生影响. 50~150mg/L氨基脲可导致大鼠胎儿肺和肝脏器官内核酸水平显著降低,增加幼年小鼠肺肿瘤发生率;此外,能够显著增加鼠骨髓嗜多染红细胞的微核率,表现出弱遗传毒性. 氨基脲是GABA合成酶GAD(谷氨酸脱羧酶)的抑制剂,并且对NMDAR(N-甲基-D-天氡氨酸受体)具有拮抗作用,从而产生神经毒性. 氨基脲可致大鼠多个靶组织器官形态结构的改变且具有一定的性别差异,其中,对胸腺及肾上腺的组织学改变仅在雌性中表现出来,而对甲状腺组织结构的改变仅在雄性中表现明显,对生殖器官的毒性表现为其能够改变雌性卵巢和雄性睾丸显微结构. 雌性大鼠口服40、75、140mg/kg氨基脲28d能够降低其血浆内E₂(雌二醇)水平,并且呈剂量-效应关系,表现出抗雌激素效应. 未来应继续补充氨基脲的毒性数据,以揭示其毒性作用机制;同时,应从其衍生物降解规律、环境风险评价等角度进行深入研究.      

Assessment of source water contamination by estrogenic disrupting compounds in China

Detection of estrogenic disrupting compounds (EDCs) in drinking waters around China has led to rising concerns about health risks associated with these compounds. There is, however, a paucity of studies on the occurrence and identification of the main compounds responsible for this pollution in the source waters. To fill this void, we screened estrogenic activities of 23 source water samples from six main river systems in China, using a recombinant two-hybrid yeast assay. All sample extracts induced significant estrogenic activity, with E2 equivalents (EEQ) of raw water ranging from 0.08 to 2.40 ng/L. Additionally, 16 samples were selected for chemical analysis by gas chromatography-mass spectrometry. The EDCs of most concern, including estrone (E1), 17βup-estradiol (E2), 17αup-ethinylestradiol (EE2), estriol (E3), diethylstilbestrol (DES), estradiol valerate (EV), 4-t-octylphenol (4-t-OP), 4-nonylphenols (4-NP) and bisphenol A (BPA), were determined at concentrations of up to 2.98, 1.07, 2.67, 4.37, 2.52, 1.96, 89.52, 280.19 and 710.65 ng/L, respectively. Causality analysis, involving comparison of EEQ values from yeast assay and chemical analysis identified E2, EE2 and 4-NP as the main responsible compounds, accounting for the whole estrogenic activities (39.74% to 96.68%). The proposed approach using both chemical analysis and yeast assay could be used for the identification and evaluation of EDCs in source waters of China.     

壬基酚聚氧乙烯醚降解前后的激素效应和诱变活性

采用重组基因酵母和SOS/Umu试验研究了壬基酚聚氧乙烯醚(NP₁₀EO)经生物降解前后的雌激素活性和致突变活性.结果表明,在降解反应开始后的4d内降解产物的雌激素活性较低且不具有致突变性.随着降解时间的不断增加,降解产物的雌激素活性和致突变性不断增强.降解20d后,降解产物的雌激素活性相当于1nmol 17-β雌二醇的61.6%,诱变比值大于2,表明壬基酚聚氧乙烯醚的生物降解产物同时具有雌激素活性和致突变活性,且两者在产生时间和活性数值方面均是同步的和成正相关的.因此致突变活性很可能是此类降解产物对生物机体具有雌激素活性的基础.     

钱塘江水系中酚类化合物的浓度水平及污染特征

用SPE法富集、HPLC测定了钱塘江水系中苯酚、3-甲基苯酚、4-硝基苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚5种溶解态酚类化合物的浓度.结果表明,5种酚类化合物总浓度为0.54～19.90μg/L,平均浓度为4.05μg/L;苯酚的平均浓度为2.06μg/L,占5种酚类化合物总平均浓度的50.7%;各河段酚类化合物的平均浓度从上游至下游呈下降趋势,支流金华江中5种酚类化合物平均浓度为10.2μg/L,是干流中的近4倍.苯酚可作为钱塘江水系中酚类化合物污染的代表物,苯酚浓度(x)与5种酚总浓度(y)间显著正相关(y=0.980+1.491x),R²为0.88.     

酚类化合物的生物吸附特征与其结构关系

选用经处理过的盐泽螺旋藻为吸附剂,研究其对10种酚类化合物的吸附行为。结果表明：盐泽螺旋藻对苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、邻氨基酚、对氯酚和2,4-二氯酚6种酚均有不同程度的吸附,用Freundlich和Langmuir吸附等温方程描述时,均呈现良好的线性关系;该6种酚的吸附常数k的对数值与其分子连接性指数（²X^v）呈良好的线性关系;盐泽螺旋藻对其余4种酚（邻甲酚、间羟基酚、间氨基酚、间乙酰氨基酚）均不产生吸附。     

Determination of estrogens and estrogenic activities in water from three rivers in Tianjin, China

Studies on estrogenic disrupting compounds(EDCs) occurrence and identification of main responsible compounds in river water discharged into the sea are of significance.In the present research,we screened estrogenic activities of 10 river water samples from 3 main rivers discharged into Bohai Sea in Tianjin using a recombinant two-hybrid yeast assay and chemical analysis by gas chromatography-mass spectrometry.All sample extracts induced significant estrogenic activity,with 17β-estradiol equivalents(EEQ) of raw water ranging from 5.72 to 59.06 ng/L.Six most concerned EDCs in the river water samples including estrone,17β-estradiol,17α-ethinylestradiol,estriol,diethylstilbestrol and estradiol valerate were determined,with their concentrations up to 50.70,31.40,24.40,37.20,2.56,and 8.47 ng/L,respectively.Through causality analysis by comparing the EEQ values of yeast assay and chemical analysis,17α-ethinylestradiol and 17β-estradiol were identified as the main contributors to the estrogenic effects of the river samples,accounting for the whole estrogenic activities(62.99% to 185.66%),and estrogen antagonistic compounds might presented in the heavy polluted water samples.The proposed approach using both chemical analysis and bioassay could be used for identification and evaluation of the estrogenic activity of EDCs in river water.     

磁场对酪氨酸酶活性及其催化降解酚类有机物影响的研究

研究了恒磁场对酪氨酸酶(TYR)活性及其催化降解酚类有机物的影响.结果显示,不同磁场强度(10～350 mT)处理下TYR酶活性均有提高,最佳磁场强度150mT下酶活力提高了27.1%.不同磁化时间下TYR酶活都有上升,但磁化60min后酶活上升幅度有所下降.酶经磁场处理后对温度、pH值稳定性增强,在温度为20～35 ℃、pH为5.0～10.0时均能保持较高活性,最佳温度为25℃,最佳pH为7.0;磁化后TYR酶的Michaelis常数Km为3.83 mmol·L-1,未磁化的Michaelis常数Km为2.65 mmol·L-1.磁场作用可促进TYR对酚类有机物邻苯二酚、苯酚、2,4-二氯酚的转化,反应速度依次递减,磁化处理对邻苯二酚反应的促进作用尤其明显;磁化处理后的酶对不同浓度苯酚和2,4-二氯酚的去除率均明显高于未磁化处理的酶,且随着酶用量增加,酚去除率提高.荧光发射光谱分析表明,磁化酪氨酸酶的荧光强度增强,构像发生了变化.     

Enhanced photodegradation of phenolic compounds by adding TiO2 to soil in a rotary reactor

Photodegradation ofpentachlorophenol （PCP） and p-nitrophenol （PNP） in soil was carried out in a designed rotary reactor, which can provide the soil particles with continually uniform irradiation, and on a series of thin soil layers. TiO2, as a kind of environmental friendly photocatalyst, was introduced to the soil to enhance the processes. Compared with that on the soil layers, photodegradation of PCP at initial concentration of 60 mg/kg was improved dramatically in the rotary reactor no matter whether TiO2 was added, with an increase of 3.0 times in the apparent first-order rate constants. The addition of 1 wt% TiO2 furthered the improvement by 1.4 times. Without addition of TiO2, PNP （initial concentration of 60 mg/kg） photodegradation rate in the rotary reactor was similar to that on the soil layers. When 1 wt% additional TiO2 was added, PNP photodegradation was enhanced obviously, and the enhancement in the rotary reactor was 2 times of that on the soil layers, which may be attributed to the higher frequency of the contact between PNP on soil particles and the photocatalyst. The effect of soil pH and initial concentrations of the target compounds on the photodegradation in the rotary reactor was investigated. The order of the degradation rate at different soil pH was relative to the aggregation of soil particles during mixing in the rotary reactor. Photodegradation of PCP and PNP at different initial concentrations showed that addition of TiO2 to enhance the photodegradation was more suitable for contaminated soil with higher concentration of PCP, while was effective for contaminated soil at each PNP concentration tested in our study.     

Adsorption of phenolic compounds from aqueous solutions by aminated hypercrosslinked polymers

Two novel polymers （NJ-1 and N J-2） were synthesized by chemically modified a hypercrosslinked polymer NJ-0 with dimethylamine and trimethylamine, respectively. The comparison of the adsorption properties of the three polymers toward phenol, resorcin and phloroglucin was made. The study focused on the static equilibrium adsorption behaviors and the adsorption thermodynamics. Freundlich equation was found to fit the adsorption results well. The effect of amino groups introduced onto the surface of the resin and the structure of phenolic compounds on the adsorption were also studied. The hydrogen-bonding interaction and electrostatic interaction could happen between the amino groups and the adsorbates. The adsorption impetus increased as quantity of hydroxyl groups increased, but the adsorption capacity decreased due to the drop of the matching degree of the aperture of resins and the diameter of adsorbate molecules.     

多氨基树脂的制备表征及其对水中酚类化合物的吸附机制

通过沉淀聚合法制备了三交联型的聚马来酸酐树脂(Polymaleic anhydride resin,PMAR),然后氨化接枝得到系列衍生的多氨基树脂,并采用红外光谱(FTIR)、Zeta电位、元素分析、扫描电镜(SEM)和N₂吸附/解吸(BET)等手段对其进行了表征.对系列多氨基树脂的吸附性能进行比较发现,该系列树脂对4-硝基苯酚(4-NP)的吸附能力随氨基数量的增加而增加,其中以氨基数最多的四亚甲基五胺修饰的聚马来酸酐树脂PMAR-VA吸附性能最好.在各种酚类化合物中,PMAR-VA树脂对4-NP具有较高的选择性.同时,研究了树脂投加量、溶液pH、离子强度等因素对水中4-N吸附性能的影响,并对吸附过程进行了吸附动力学模拟,发现吸附过程符合拟二级动力学模型.Langmuir等温吸附模型可以很好地描述PMAR-VA对溶液中4-NP的吸附过程,最大吸附量为77.1 mg·g^-1(pH=6.0和25 ℃).吸附热力学结果表明,4-NP在PMAR-VA上的吸附是一个自发的物理吸附过程,其吸附机制主要为静电吸引和氢键.脱附再生实验发现,0.2 mol·L^-1 NaOH溶液脱附效果最优.经5次循环再生使用,PMAR-VA树脂的吸附性能没有明显下降.