离子液体[C8mim]Br对不同日龄大型溞的急性毒性

该试验研究了不同发育时期大型溞(Daphnia magna)对离子液体[C8mim]Br的耐受性,为离子液体的生态安全评价提供科学依据.采用急性毒性试验方法研究了不同浓度离子液体 [C8mim]Br对1、3、5、7、11日龄大型溞毒性效应及其所产幼溞的死亡率.实验结果表明不同日龄的大型溞对[C8mim]Br敏感性不同,其中1日龄和3日龄的幼溞敏感性最高,而5日龄和7日龄大型溞敏感性最低,怀卵期11日龄大型溞对[C8mim]Br的敏感性再次提高.置于急性处理质量浓度的[C8mim]Br中,11日龄大型溞所产幼溞死亡率随着[C8mim]Br浓度的增加和暴露时间的延长而逐渐增加,至48 h最高浓度处理组幼溞的死亡率高达95%.试验结果表明可采用1日龄和3日龄的幼溞用于评价离子液体的毒性.     

离子液体[C8mim]Br对不同日龄大型潘的急性毒性

该试验研究了不同发育时期大型溞（Daphnia magna）对离子液体[C8mim]Br的耐受性,为离子液体的生态安全评价提供科学依据。采用急性毒性试验方法研究了不同浓度离子液体[C8mim]Br对1、3、5、7、11日龄大型溞毒性效应及其所产幼溞的死亡率。实验结果表明不同日龄的大型溞对[C8mim]Br敏感性不同。其中1日龄和3日龄的幼溞敏感性最高,而5日龄和7日龄大型溞敏感性最低,怀卵期11日龄大型溞对[C8mim]Br的敏感性再次提高。置于急性处理质量浓度的[C8mim]Br中,11日龄大型溞所产幼溞死亡率随着[C8mim]Br浓度的增加和暴露时间的延长而逐渐增加,至48h最高浓度处理组幼溞的死亡率高达95％。试验结果表明可采用1日龄和3日龄的幼溞用于评价离子液体的毒性。     

离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑对洋葱的遗传毒性作用

为探讨咪唑类离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑([C_8mim][C1])对洋葱的遗传毒性,用浓度分别为2.5、5、10和20mmol·L~(-1)的[C_8mim][C1]处理洋葱内表皮细胞和洋葱根尖8 h,用浓度为10 mmol·L~(-1)的[C_8mim][C1]处理洋葱内表皮细胞和洋葱根尖4 h、8 h、12 h和24 h,研究[C_8mim][C1]对洋葱内表皮细胞核的影响和对洋葱根尖有丝分裂指数和染色体畸变的影响。结果显示,与对照组相比,随着[C_8mim][Cl]处理浓度和时间的增加,洋葱内表皮细胞核偏移率明显升高,根尖细胞有丝分裂指数显著降低,染色体畸变现象明显,畸变率升高。研究表明,当浓度达到2.5 mmol·L~(-1)时,[C_8mim][Cl]对洋葱具有遗传毒性。     

C4植物甜高梁和玉米幼苗对Zn胁迫的响应差异

实验采用营养液培养法,设置2,50,100,500和1000μmol-L-1浓度ZnSO4处理,比较C4植物甜高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench.)和玉米(Zeamays.L)幼苗对zn胁迫的响应差异.结果表明,甜高粱对重金属zn胁迫的敏感性强于玉米,随着zn处理浓度加大,前者幼苗苗高、根长、单株干物质量、叶绿素含量和根系活力的下降幅度及丙二醛含量的上升幅度皆大于后者,玉米对Zn胁迫的耐受性强于甜高粱.在处理浓度达到500 μmol-L-1之前,甜高粱和玉米体内吸收的Zn随处理浓度加大显著递增,达500μmol-L-1之后,玉米根系积累的Zn不再明显增加.在处理浓度达到和高于100μmol·L-1时,甜高粱由根系向地上部转运的Zn显著高于玉米.甜高粱和玉米对Zn胁迫的敏感性差异可能缘于它们的吸收和转运差异.     

溴化1-十四烷基-3-甲基咪唑对小鼠的肝脏毒性及其作用机制

研究离子液体溴化1-十四烷基-3-甲基咪唑盐([C₁₄mim]Br)对小鼠的肝脏毒性及其作用机制。实验设立3个剂量的染毒组(1/16 LD₅₀、1/8 LD₅₀、1/4 LD₅₀)和1个空白对照组,考察昆明种小鼠染毒14 d后,[C₁₄mim]Br对小鼠血清生化指标、肝脏抗氧化酶活性及脂质过氧化产物的影响,并观察肝脏组织的病理变化。与对照组相比,小鼠染毒后,血清中ALT、AST、DBIL和γ-GT明显升高;肝组织受到不同程度的损伤,HSI增大,蛋白质含量降低。当染毒剂量为1/4 LD₅₀时,肝脏中SOD活性和GSH-Px活性显著降低,MDA的含量则明显增加。实验结果表明,[C₁₄mim]Br可损伤小鼠的肝脏功能,破坏机体的抗氧化防御系统,造成氧化损伤和脂质过氧化。     

离子液体[C_8 mim]Cl对泥鳅胚胎和仔鱼的毒性

以泥鳅的胚胎及仔鱼为试验材料,选择胚胎发育的4个不同时期(囊胚期、原肠胚中期、神经胚期、尾芽期)及仔鱼期为处理开始的时间点,探讨了离子液体[C8mim]Cl的毒性作用。结果表明,随着[C8mim]Cl浓度增加,泥鳅胚胎的孵化率下降,畸形率上升,具有明显的剂量-效应关系,67~150 mg·L-1的[C8mim]Cl对泥鳅胚胎均表现出明显的致畸毒性效应;随着[C8mim]Cl浓度增加,泥鳅仔鱼死亡率上升,而100~225 mg·L-1的[C8mim]Cl对泥鳅仔鱼具有明显的致畸、致死作用。其中,[C8mim]Cl对孵出期泥鳅仔鱼的24 h、48 h的半致死浓度分别为97.95和86.77 mg·L-1;而[C8mim]Cl对孵出后3 d泥鳅仔鱼的24 h、48 h的半致死浓度分别为73.77和40.98 mg·L-1。由上可知,在一定的剂量内,[C8mim]Cl对泥鳅胚胎及仔鱼的发育有明显的致畸、致死作用,这为离子液体[C8mim]Cl的合理使用提供了理论依据。     

早期胚胎发育期暴露1-辛基-3-甲基咪唑离子液体后对金鱼仔鱼的氧化损伤(Oxidative Stress of the Ionic Liquid 1-Octyl-3-Methylimidazolium Bromide on the Goldfish Larva Carassius auratus Hatching from the IL-treated Embryos)

离子液体的生物毒性受到越来越多关注,但目前该方面的研究报道很少.采用溴化1-辛基-3-甲基咪唑离子液体([C8mim]Br)处理金鱼胚胎,研究了金鱼早期胚胎发育期暴露离子液体后对金鱼仔鱼的氧化损伤.通过预实验获得金鱼胚胎(卵裂期)72小时半致死浓度(LC50)为209mg·L-1,根据该结果设计胚胎发育期离子液体的亚慢性暴露浓度为10.45mg·L-1、20.9mg·L-1、41.5mg·L-1、104.5mg·L-1.实验结果表明,与对照组相比,低浓度离子液体处理组(10.45mg·L-1和20.9mg·L-1)超氧化物歧化酶活性显著上升,高浓度处理组(41.55mg·L-1和104.55mg·L-1)极显著下降.谷胱苷肽过氧化物酶活性除10.455mg·L-1处理组为不显著上升外,其余3组均为显著下降.4个处理组丙二醛含量均比对照组显著增高,且呈现明显的剂量-效应关系.该实验结果表明,经过胚胎发育期暴露离子液体后,[C8mim]Br对金鱼仔鱼组织抗氧化系统仍产生较强的氧化损伤并引起脂质过氧化作用.因此,有必要研究离子液体对水生态系统中水生动物种群的影响,并对离子液体的生态安全做出科学评价.     

C_4植物甜高粱和玉米幼苗对Zn胁迫的响应差异

实验采用营养液培养法,设置2,50,100,500和1000μmol·L^-1浓度ZnSO4处理,比较C4植物甜高粱（Sorghum bicolor（L．）Moench．）和玉米（Zea mays．L）幼苗对Zn胁迫的响应差异。结果表明,甜高粱对重金属Zn胁迫的敏感性强于玉米,随着Zn处理浓度加大,前者幼苗苗高、根长、单株干物质量、叶绿素含量和根系活力的下降幅度及丙二醛含量的上升幅度皆大于后者,玉米对Zn胁迫的耐受性强于甜高粱。在处理浓度达到500μmol·L^-1之前,甜高粱和玉米体内吸收的Zn随处理浓度加大显著递增,达500μmol·L^-1之后,玉米根系积累的Zn不再明显增加。在处理浓度达到和高于100μmol·L^-1时,甜高粱由根系向地上部转运的Zn显著高于玉米。甜高粱和玉米对zn胁迫的敏感性差异可能缘于它们的吸收和转运差异。     

根表铁膜对水稻吸收转运稀土元素Ce的影响

采用溶液培养的方法探讨根表铁膜形成对水稻吸收积累和转运稀土元素Ce的影响。结果表明,Ce污染胁迫可抑制水稻根表铁膜的形成,根表铁膜吸附的Ce量随着溶液中Ce浓度的提高而增加。根表铁膜形成可降低水稻根系但提高水稻茎叶对Ce的吸收积累。当溶液中Ce浓度为0.1、0.5和1.0 mmol·L~(-1)时,铁膜诱导组水稻根系Ce含量分别比非诱导组水稻根系Ce含量降低38.60%、45.94%和32.75%,诱导组水稻茎叶Ce含量分别比非诱导组水稻茎叶Ce含量提高42.37%、28.87%和22.62%。根表铁膜形成可影响Ce在水稻植株中的富集和转运能力。非诱导组水稻根系富集Ce的能力远大于茎叶。诱导组水稻根系对Ce的富集能力最强,其次是根表铁膜,最后是水稻茎叶。诱导组水稻根系Ce转运系数显著大于非诱导组的根系,说明根表铁膜形成可促进水稻根部Ce向茎叶中转运。可见,根表铁膜对水稻吸收转运稀土元素的影响机理比较复杂。     

水稻幼苗镉积累特征和离体叶片耐镉性的基因型差异

水稻根系对镉(Cd)的富集能力和向地上部的转运效率直接决定着水稻地上部的Cd积累量,是影响稻米中镉含量的关键因素。提高水稻根系对Cd的阻控能力有助于降低南方稻区大米镉含量超标的风险。以水稻核心种质资源中的高Cd积累品种‘齐头白谷’和低Cd积累品种‘27760’的幼苗和离体叶片为材料,对其Cd吸收转运特性和耐镉能力进行了比较研究。结果表明,根系细胞壁和原生质体的Cd吸收动力学特征都符合米氏方程,‘齐头白谷’的Cd最大吸收速率F_(max)显著大于‘27760’,Km值无显著差异。当根际环境中的Cd浓度高于0.89μmol·L~(-1)时,‘齐头白谷’的细胞壁和原生质体的Cd积累速率显著高于‘27760’。地上部细胞壁和原生质体的Cd吸收速率与根系可溶性组分中的Cd浓度呈显著的线性正相关。当根系可溶性组分中的Cd浓度相近时,‘齐头白谷’地上部细胞壁和原生质体的Cd积累速率显著高于‘27760’。在0.89~8.9μmol·L~(-1)的Cd溶液中,‘齐头白谷’离体叶片的失绿速度明显低于‘27760’。‘齐头白谷’具有耐Cd能力强、Cd积累速率快和转运效率高的特点。水稻离体叶片的耐Cd能力和幼苗根系的Cd积累能力以及幼苗的Cd转运能力高度相关,它们都可作为快速鉴定低Cd积累品种的生理指标。     

离子液体[C16mim]Cl对泥鳅的毒性效应

以泥鳅为受试动物,采用急性毒性、微核试验及酶活分析实验,研究了离子液体[C16mim]Cl对水生生物的生物毒性作用。急性实验表明:[C16mim]Cl对泥鳅有明显的毒性,其对泥鳅24、48和96h的LC50分别为2.533、1.763和1.379mg.L-1;微核实验表明:对照组红细胞微核率为0.5‰左右,而处理组红细胞微核率最高达到12.89‰,且各处理组均明显高于对照组(P<0.05);酶活分析实验表明:处理组血清的GPT和GOT活力均明显高于对照组,且随[C16mim]Cl浓度增高而呈现上升趋势。从以上结果可以得出:[C16mim]Cl对泥鳅具有显著的遗传毒性和生理毒性效应,因而推测其大量使用可能对水生生物及生态环境具有一定的毒害作用。     

离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑对酵母细胞增殖生长和细胞膜通透性的影响

为探讨咪唑类离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑([C₈mim][Cl])对酵母细胞的增殖生长和细胞膜通透性的影响,以不同浓度的[C₈mim][Cl]处理酵母细胞,研究离子液体对酵母细胞增殖和菌落形成的影响,通过测定酵母细胞外液蛋白质和核酸的含量,判断膜通透性的大小和[C₈mim][Cl]对细胞膜性结构的损伤。结果显示,0.1 mmol·L^-1的[C₈mim][Cl]延长了酵母细胞到达对数生长期的时间,在6～9 h之间对酵母细胞的增殖存在明显的抑制作用。1 mmol·L^-1的[C₈mim][Cl]使酵母细胞增殖不能到达对数生长期,对酵母细胞的增殖一直具有较强的抑制作用。随着离子液体浓度的增加,小菌落的数量增多。当平板内[C₈mim][Cl]浓度达到10 mmol·L^-1时,完全抑制了菌落的形成。[C₈mim][Cl]处理酵母细胞后,细胞外液中OD₂₈₀、OD₂₆₀的值显著升高。研究表明,细胞膜等膜性结构通透性的增加是离子液体[C₈mim][Cl]抑制酵母细胞增殖生长的原因之一。     

Definition of Planarian Mortality in an Acute Toxicity Test: A Case Study on Dugesia japonica Exposed to 1-Octyl-3-methylimidazolium Bromide

In order to define the mortality criteria of planarian objectively,a case study of Dugesia japonica exposed to 1-octyl-3-methylimidazolium bromide([C8mim]Br)was performed followed by a recovery culture.The results showed that defining planarian mortality in light of its body disintegration was appropriate.If the disintegrated tissue of a planarian was more than 1/4 of its body length,it would completely degenerate.However,a planarian would regenerate the lost tissue and return to normal after a few days’recovery culture if the disintegrated part was less than 1/4 of body length.Therefore,we propose to use body disintegration as the endpoint of planarian mortality,i.e.,1/4 body length degenerated is the critical threshold of mortality and survival of planarians when exposed to toxicants.This criterion could be adapted in the standardization of testing protocols and comparability of acute toxicity test or other toxicological research using planarian as the test animal.     

Oxidative stress and genotoxicity of 1-methyl-3-octylimidazolium chloride on loach (Misgurnus anguillicaudatus)

This study was a preliminary step to evaluate the acute toxicity of 1-methyl-3-octylimidazolium chloride ([C₈mim]Cl) on loach (Misgurnus anguillicaudatus) by determining the effects on hepatic antioxidant enzyme activities and by the comet assay. The results showed that [C₈mim]Cl had acute toxicity at concentrations above 20 mg L^?1, inducing oxidative stress and genotoxicity on fish liver cells. In respect to enzyme activities, [C₈mim]Cl induced changes in the activities of superoxide dismutase, catalase, and glutathione content the livers of fish exposed at 20–80 mg L^?1. [C₈mim]Cl at the same exposure level caused a remarkable increase in malondialdehyde level. The comet assay indicated that [C₈mim]Cl at 20–80 mg L^?1 induced genotoxicity in liver cells. With increased exposure concentration and time, the two comet parameters trailing rate and tail moment were significantly increased, with significant differences (P < 0.05) observed between control group and each treatment group. The present study shows that ionic liquids can be a threat to the health of aquatic organism when accidentally released to aquatic ecosystems.     

水体阿特拉津残留对千屈菜的毒性效应

为向水体污染的植物修复技术提供依据,采用营养液水培法研究5个阿特拉津浓度(1、2、4、8和16 mg L-1)下千屈菜鲜重增量、叶片相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、根系活力和叶绿素含量等的变化差异.结果表明,阿特拉津胁迫下,千屈菜在实验浓度范围内均可存活和生长;但鲜重增量、RWC、叶绿素含量均有不同程度的下降,根系活力和POD活性降低,同时MDA含量上升,膜脂过氧化程度加剧.阿特拉津浓度越高,其对千屈菜的毒性越高.1 mg L-1处理下,除POD活性外植物其他生长和生理指标均与空白对照无显著差异;但16 mgL-1处理下,鲜重增量、MDA含量和POD活性则显著低于正常水平.由于阿特拉津的降解,这种不良影响随处理时间的延长而减弱.千屈菜对低浓度阿特拉津(≤1 mg L-1)具有较高耐受性.     

两种菠菜累积硝酸盐特性差异的研究

水培试验结果表明,日本超能菠菜生长后期的生长量较大,硝酸盐累积量较低,氮素吸收量较少,可以肯定其优良性;在生长后期供给等量硝、铵态氮的条件下,日本超能菠菜吸收硝态氮较少,还原硝酸盐的相对能力又较高,因而累积硝酸盐较宁夏圆叶菠菜低;在仅供给铵态氮源的条件下,日本超能菠菜还原硝酸盐能力较小,可能与其易于吸收和利用铵态氮源有关。