中华绒螯蟹幼蟹饥饿代谢研究

于1998年10～12月在华东师范大学生物学系动物学实验室,对体重为(1.42±0.69)g的幼蟹在(20±0.5)℃温度条件下进行饥饿实验,研究了饥饿对中华绒螯蟹幼蟹代谢的影响.结果表明,经过30d的饥饿处理,幼蟹的耗氧率降低为摄食状态的45.8%;CO2排出率减小为摄食状态的54.1%;NH3-N排泄率减小为62.3%.耗氧率和CO2排出率、NH3-N排泄率的变化差别较大,耗氧率和CO2排出率的减小可分为4个阶段,而NH3-N排泄率的减小仅可分3个阶段.与此同时,幼蟹的标准代谢水平同样受到饥饿的影响,饥饿30d后,由8.15Jg-1h-1减小为3.97Jg-1h-1;在饥饿幼蟹的代谢中,脂肪消耗最多,其次是碳水化合物.图2表2参18     

溴氰菊酯对中华绒螯蟹的毒性作用和组织病理研究

为探讨溴氰菊酯对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的毒性影响,采用换水式渔药毒性试验的方法进行了溴氰菊酯对河蟹急性毒性实验和慢性毒性作用下组织病理的研究。结果表明：溴氰菊酯对河蟹24 h、48 h、72 h和96 h半致死浓度(LC50)分别为2.127 μg·L-1、1.380 μg·L-1、1.153 μg·L-1和0.905 μg·L-1,安全浓度(SC)为0.0905 μg·L-1,溴氰菊酯对河蟹的毒性为剧毒;河蟹在溴氰菊酯浓度为0.005~0.32 μg·L-1的慢性毒性作用下,分别于第7、14和21天进行鳃、肝胰腺、心脏、肠、肌肉组织和神经团的组织病理观察,鳃出现鳃小叶水肿、渗出物增加、萎缩到鳃腔闭合出现细胞坏死,肝胰腺的部分肝胰腺管中肝胰腺细胞空泡变性、坏死和肝胰腺管基膜崩解,心脏出现水肿,部分心肌纤维横纹模糊和消失到局部心肌纤维坏死,肠黏膜层柱状上皮细胞从空泡变性、部分坏死到较多上皮细胞坏死崩解脱落入肠腔,肌肉组织和神经团无组织病理变化现象。最早出现不可逆的坏死组织病理变化是在第14天的0.005 μg·L-1浓度组,肝胰腺细胞坏死,此时即使去除溴氰菊酯的毒性作用,坏死已不能恢复。通过与河蟹水瘪子病组织病理的比较分析,溴氰菊酯毒性作用下的河蟹具有独特的组织病理变化特点。     

氨氮对中华绒螯蟹仔蟹肝组织RNA/DNA及肝细胞结构的影响

以中华绒螯蟹（Eriocheir sinesis）仔蟹为研究对象。采用静水试验法,温度在20℃左右,用氨氮与过滤海水分设5个质量浓度组（2.04、6.35、9.04、11.75和19.13 mg.L-1）,同时以过滤海水为对照组（氨氮质量浓度为0.30 mg.L-1）,每一个质量浓度组设3个平行样本,对中华绒螯蟹仔蟹进行6 d胁迫试验。每2 d观察仔蟹的蜕壳情况,并分别于实验后的2、4和6 d取仔蟹肝组织样,应用激光共聚焦技术分析测定RNA/DNA荧光相素比,同时用透射电镜观察6 d后,最高浓度组和对照组仔蟹肝细胞结构的变化情况。试验结果表明;对于氨氮的胁迫,仔蟹的变态率随染毒浓度的增高而降低,同时变态蜕壳的时间也会产生延迟现象。氨氮的胁迫会引起仔蟹的肝组织细胞内的DNA和RNA的质量分数逐渐降低,导致RNA/DNA比率的不断下降。在高质量浓度氨氮的胁迫下,使得仔蟹肝细胞线粒体部分解体、胞质空泡化和染色质浓缩、转运泡数量增多,体积增大,细胞出现许多空泡和微绒毛消失等一系列的损伤变化。破坏了仔蟹自身机能正常的代谢和生长水平。     

水体Hg~(2+)对中华绒螯蟹肝胰腺和血淋巴酶活性的影响

以中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)作为暴露生物,检测了水体Hg2+对中华绒螯蟹肝胰腺、血淋巴谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)活性的影响。结果表明,肝胰腺中GPT和GOT活性随水体中Hg2+浓度(0.01～0.30mg·L-1)升高而降低;中华绒螯蟹血淋巴中GPT和GOT活性变化趋于分化,0～0.05mg·L-1暴露组,随Hg2+浓度升高血淋巴GPT活性迅速上升,0.10～0.30mg·L-1暴露组,随Hg2+浓度升高血淋巴GPT活性迅速下降;GOT活性随着水体Hg2+暴露浓度的升高则持续上升,表现出"剂量-效应"正相关;两种组织中AKP和ACP活性随暴露浓度的升高都表现出"低-高-低"的变化趋势,并且最高值均出现在0.05mg·L-1的Hg2+处理组。4种酶活性对水环境中Hg2+反应灵敏,可作为中华绒螯蟹毒理学评价指标以及重金属监测指标。     

中华绒螯蟹幼蟹蜕壳期间池塘水环境的变化特征

为探究中华绒螯蟹幼蟹蜕壳期间池塘水环境的变化特征,于2018年5月7日至10月13日,对上海松江泖港地区幼蟹生态养殖池塘和水源进行水质监测.结果表明,大眼幼体经160 d养殖,蜕壳11次成长为幼蟹,T均值为27.0±2.9℃,总有效积温为3085.3℃·d;随蜕壳次数增加,有效积温增长趋势贴近指数函数y=42.166e~(0.2644)~x,R~2=0.9629;累计有效积温增长趋势贴近二次函数y=33.059x~2-98.244x+160.05,R~2=0.9992.幼蟹池溶解氧(DO)在养殖前期优于水源,NH~+_4-N、NO~-_2-N、NO~-_3-N总体优于水源,PO_4~(3-)-P在高温季节优于水源,COD_(Mn)在整个养殖阶段均较水源差.除TN、TP、COD_(Mn)有不同程度超标外,幼蟹池和水源其它水质因子基本符合渔业水质标准和地表水环境质量标准的Ⅲ级标准.     

中华绒螯蟹感染类立克次氏体微生物的研究

对“颤抖病”中华绒螯蟹病蟹病理组织超显微结构观察表明，在病蟹鳃上皮细胞、肝胰腺细胞及血淋巴细胞中存在大量类立克次氏体(rickettsia—1ike organism，RLO)微生物．RLO主要以包含体形式存在于寄主细胞的细胞质中，同时也能散在或群居状存在于包含体外的细胞质内．RLO细胞形态主要有两类，即初级体细胞型和中间体细胞型．初级体RLO表现为体积较小、电子密度深染的球状颗粒．中间体RLO呈现球状、椭圆体及棒状等多种细胞形态．中间体RLO能以二分裂和出芽两种方式繁殖．人工感染实验表明，RLO能通过水体经鳃感染健康蟹，使其表现颤抖病症状．血淋巴细胞中RL0的存在及电镜对不同发病时期病蟹组织的观察结果说明，RLO能够依靠血淋巴循环迅速从最初感染的鳃组织向肝胰腺扩散，形成系统感染，导致器官组织细胞机能紊乱．图版2参24     

不同温度胁迫方式对中华绒螯蟹免疫化学指标的影响

为研究温度骤变在水生动物病害发生中的可能作用，本研究以中华绒螯蟹为材料，将环境温度从20℃突然升高或下降，然后在不同时间取样分析，从免疫学的角度探讨了不同的温度改变方式对中华绒螯蟹抗氧化能力的影响．研究结果表明，（1）在2h内将饲养水温从20℃升至32℃，然后在30min内降至20℃，中华绒螯蟹的血细胞密度（DHC）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活力先升高后下降，6h时出现峰值，3d后趋于稳定，丙二醛（MDA）的含量变化则呈相反趋势；（2）在24h内将饲养水温从20℃降至8℃，其DHC随时间的延长而逐渐降低，SOD和CAT先增加后下降，在d1出现峰值；而MDA的含量先下降后升高，在d3出现峰值，但总的来说，MDA的含量均高于0h处理组；（3）在24h内水温从20℃升至32℃，其SOD和CAT在温度变化6h后呈升高趋势，而后逐渐下降，DHC的变化无一定规律，但均明显低于0h处理组，MDA的含量随时间延长而增加．以上结果表明，温度胁迫使中华绒螯蟹机体抗氧化能力下降，从而导致机体的氧化代谢失衡和免疫防御能力下降．     

氨基酸对中华绒螯蟹N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活力的影响

研究了12种氨基酸对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活力的影响.结果表明,在特定浓度范围内,甘氨酸(L-Gly)、缬氨酸(L-Val)、丙氨酸(L-Ala)、苯丙氨酸(L-Phe)、苏氨酸(L-Thr)和丝氨酸(L-Ser)对酶活力没有显著影响,而蛋氨酸(L-Met)、天冬酰胺(L-Gln)、脯氨酸(L-Pro)、精氨酸(L-Arg)、组氨酸(L-His)和赖氨酸(L-Lys)对酶活力有不同程度的抑制作用.L-Pro、L-Arg和L-Lys使酶活力下降50%时抑制剂浓度(IC50)分别为450、20、85 mmolL-1.L-Pro对酶的抑制表现为可逆非竞争性类型,对酶的抑制常数K1为702.87 mmol L-1.L-Arg、L-His和L-Lys对酶的抑制均表现为可逆反竞争性类型,对酶的抑制常数K1S分别为2.19、85.81、10.23 mmol L-1.图9参10     

低剂量微囊藻毒素MC-LR诱导罗氏沼虾肝胰腺损伤及凋亡

微囊藻毒素(microcystins, MCs)是由水华蓝藻释放出来的一种有生物活性的环庚肽化合物,具有较强的肝毒性,MC-LR是其分布最广的和毒性最强的一个亚型。罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)是我国比较重要的一个水产养殖品种,但由于养殖水体富营养化程度比较严重,常常爆发蓝藻水华,给其健康养殖带来较大的威胁,但是关于MCs对罗氏沼虾的毒性机制研究的报道较少。因此,使用环境相关浓度的MC-LR(0.5和5μg·L~(-1))处理罗氏沼虾1、2和3周,通过组织学观察、免疫组化定位、氧化应激指标测定以及荧光定量PCR技术探究养殖水体中常见浓度MCs对罗氏沼虾的毒害效应及潜在机制。研究结果表明,较高环境相关浓度(5μg·L~(-1))的MCs会在罗氏沼虾肝胰腺中显著富集,诱导氧化应激,破坏肝胰腺的形态和结构,并且破坏作用随暴露时间延长而加剧,并发生细胞凋亡。而较低浓度的MCs(0.5μg·L~(-1))对肝胰腺的影响相对较小,但是依然会诱导罗氏沼虾肝胰腺氧化应激,并且在长时间作用下也会给肝胰腺组织带来损伤。上述研究结果证明,环境相关浓度的MCs对罗氏沼虾也有一定的毒害作用,并且毒害作用呈剂量与时间依赖效应。     

全氟辛烷磺酸(PFOS)对三角帆蚌肝胰腺的氧化性损伤

PFOS是典型的持久性有机污染物,迁移能力强,具有较高的生物可利用性和蓄积能力,且具有广泛的生物毒性。为探究PFOS对淡水底栖生物的毒性作用机制,以三角帆蚌为研究对象,进行了不同剂量(0.1、1.0、5.0 mg·L-1)的PFOS胁迫和净水恢复实验,期间对受试生物肝胰腺中的谷胱甘肽(GSH)含量、谷胱甘肽-S转移酶(GST)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)的活性进行了连续测定。结果发现,低浓度胁迫(0.1 mg·L-1)对各项指标均有不同程度的诱导作用,且持续时间较长;而在中高浓度PFOS胁迫下,则呈现出明显的诱导向抑制过渡的时间效应。GSH含量和GST活性具有较高的相关性(P0.05)。恢复实验中,所测指标普遍未恢复到对照组水平,说明P FOS胁迫损伤的恢复需要更长的时间。研究表明,PFOS对三角帆蚌肝胰腺的氧化胁迫显著,并能快速地激活肝胰腺细胞的解毒代谢;但长期的PFOS胁迫则会造成肝胰腺细胞的实质性损伤。     

亚硝酸盐和氨对日本沼虾肝胰腺代谢的影响

通过气质联用仪和液质联用仪的非靶向检测,结合主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)等方法,对日本沼虾肝胰腺进行代谢物分析,以研究在非致死剂量的亚硝酸盐或氨胁迫下,日本沼虾肝胰腺新陈代谢的变化。经亚硝酸盐(0.5 mg·L~(-1),以N计)胁迫2 d后,鉴定到具有显著差异的代谢化合物46个,涉及氨基酸代谢、脂肪酸代谢和甘油磷脂代谢等; p H=9.0时,氨(1.0 mg·L~(-1),以N计,即非离子氨氮为0.378 mg·L~(-1))胁迫后,鉴定出显著差异性代谢化合物52个,涉及三羧酸循环、氨基酸代谢和甘油磷脂等代谢通路。选择p H=9.0氨(1.0 mg·L~(-1))胁迫组对日本沼虾肝胰腺中的三羧酸循环进行定量验证实验,结果显示,日本沼虾肝胰腺中草酰乙酸含量与对照组相比在12 h显著升高,24 h和48 h后则与对照组无显著差异。α-酮戊二酸含量与对照组相比在12 h即有显著增加,24 h含量与对照组相比显著下降,48 h后与对照组相比无明显差异。推测p H=9.0时氨氮(1.0 mg·L~(-1))胁迫12 h即会对三羧酸循环产生影响。     

邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)对马氏珠母贝(Pinctada martensi)血细胞免疫功能及氧化应激效应的影响

邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)是一种持久性的有机污染物(POPs),具有潜在毒性、致癌性。选取马氏珠母贝(Pinctada martensi)为研究对象,研究DEHP对其血淋巴细胞免疫功能和脂质过氧化水平的影响。将成年马氏珠母贝暴露于不同浓度(0.5、2.0、8.0、16.0 mg·L-1)的DEHP中,暴露14 d后测定血细胞数目(THC)、吞噬能力(phagocytic activity)、细胞膜稳定性(cell membrane stability)、脂质过氧化程度(LPO)和总谷胱甘肽含量(T-GSH)的变化。结果显示,血细胞数目随DEHP浓度的升高而降低,呈明显的剂量-效应关系,最低可见效应浓度(LOEC)0.5 mg·L-1。细胞膜稳定性和吞噬活力均随DEHP浓度的升高,呈现先升高后降低的变化趋势,其LOEC值分别小于2和8 mg·L-1。细胞中丙二醛(MDA)含量随染毒浓度增加逐渐升高,在8 mg·L-1浓度组达到最高值,之后降低,与之相应的脂质过氧化水平也呈现先升高后降低的变化趋势,LOEC2 mg·L-1。8mg·L-1浓度组的总谷胱甘肽含量与对照组相比存在显著差异性(p0.05),LOEC8 mg·L-1。研究结果表明:DEHP染毒14 d对马氏珠母贝血淋巴细胞免疫功能有明显的影响,同时还会诱导机体产生氧化应激效应,在所测试的指标中,血细胞计数对DEHP的胁迫最敏感(LOEC0.5 mg·L-1),细胞膜稳定性和脂质过氧化水平的敏感性次之(LOEC2 mg·L-1)。     

Cr(VI)对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)幼虾暴露和恢复期肝胰脏的SOD活性、MDA及MTs含量的影响

为了探索水体中Cr(VI)对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)的毒性效应,通过Cr(VI)的暴露(15 d)和清水恢复实验(15 d),研究了Cr(VI)对脊尾白虾肝胰脏的SOD活性、MDA及MTs含量的影响。结果表明,通过15 d的暴露,5 mg·L-1(高浓度)、0.5 mg·L-1(低浓度)实验组肝胰脏的SOD均显著高于对照组水平(p0.05),15 d的清水恢复后,两个浓度实验组均能够恢复到对照组水平(p0.05)。MDA在暴露阶段呈现持续上升的趋势,且在15 d后两个浓度实验组MDA的含量均显著高于对照组水平(p0.05),15 d的清水恢复后,5 mg·L-1实验组的MDA含量依然显著高于对照组水平(p0.05),0.5mg·L-1实验组的MDA含量基本恢复到对照组水平(p0.05)。通过15 d的暴露,两个浓度实验组MTs的含量均显著高于对照组水平(p0.05),15 d的清水恢复后,两个浓度实验组MTs的含量均能够恢复到对照组水平(p0.05)。     

氟对中华圆田螺肝胰脏抗氧化酶活性和MDA含量的影响

选取中华圆田螺为受试动物,探究氟对其肝胰脏抗氧化酶SOD、GSH、POD活性和丙二醛(MDA)含量的影响。结果显示,在不同浓度水氟环境条件下(0、40、80、160 mg·L~(-1))连续暴露10 d、20 d和30 d时,与对照组相比,中华圆田螺肝胰脏SOD活性在暴露前20 d,中低浓度组活性被诱导升高,高浓度组受抑制降低。暴露30 d时,中低浓度组活性降低,高浓度组逐渐升高。MDA含量在暴露前20 d时,中低浓度组活性整体被诱导升高,高浓度组受抑制降低。暴露30 d时,MDA含量受到显著抑制均低于对照组。GSH活性以诱导为主均高于对照组,POD活性在10 d时均低于对照组,而在20 d时被诱导升高且均高于对照组,30 d时中高浓度以抑制为主。上述研究结果为水质污染控制及生态风险评价提供了基础数据。     

成团泛菌(Pantoea agglomerans)对镉胁迫下蒌蒿耐受性的影响

为探讨功能微生物对镉(Cd)胁迫下蒌蒿耐受性的影响,以成团泛菌(Pantoea agglomerans)J2为对象,通过盆栽试验,研究不同Cd处理水平下J2菌对蒌蒿生长、生理、Cd富集转运与根际微生态的影响。结果表明:J2菌可显著促进蒌蒿株高、地上部干重、地下部干重、总生物量及根冠比的增加。在J2菌的作用下,蒌蒿叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增加,丙二醛(MDA)含量明显减少。J2菌可显著促进蒌蒿对Cd的富集转运,蒌蒿地上部、地下部与总Cd含量均显著增加,地上部生物富集系数(BCF)明显大于地下部,转运系数(TF)相比于对照增加了7.5%~37.4%。J2菌可显著增加蒌蒿根际土壤细菌、放线菌数量及微生物总量,明显减少真菌数量。研究表明成团泛菌J2对蒌蒿生长、生理、Cd富集转运与根际微生态可产生积极影响,在一定程度上可提高蒌蒿植株对Cd的耐受性。     

六溴环十二烷暴露对红鳍笛鲷脑乙酰胆碱酯酶和组织氧化应激的影响及评价

六溴环十二烷(C_(12)H_(18)Br_6,简称HBCD)是近年来在环境中广受关注的优先污染物和高产量化学品。实验室条件下以红鳍笛鲷为研究对象,选取其脑组织非特异性生物标志物超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽巯基转移酶(glutathione S-transferases,GST)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)及特异性生物标志物乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,ACh E)为指标研究了不同浓度HBCD溶液(8.6μg·L~(-1)、43.0μg·L~(-1)和215μg·L~(-1))暴露96 h对红鳍笛鲷脑组织的氧化损伤和神经毒性效应,同时结合综合生物标志物响应指数(integrated biomarker responses index,IBR),对HBCD造成的胁迫水平和毒性效应进行评价。结果表明:HBCD对红鳍笛鲷脑组织中SOD活性和GST活性表现出不同程度的诱导效应,其中暴露初期SOD活性与HBCD浓度呈正相关,但随暴露时间延长与HBCD浓度呈负相关;HBCD对MDA含量和ACh E活性表现出诱导或抑制且存在剂量依赖性,低浓度组MDA含量表现为先抑制后诱导的过程,ACh E活性表现为先诱导后抑制;中浓度组MDA含量和ACh E均表现为抑制效应;高浓度组MDA含量表现为先诱导后抑制的过程,ACh E活性表现为先抑制后诱导。IBR分析结果表明4种生物标志物对HBCD胁迫的敏感性分别为SODGSTACh EMDA,且中、高浓度组的胁迫效应最明显。     

5%阿维菌素乳油对台湾乳白蚁毒力测定的SPSS分析

台湾乳白蚁(Copotermes formosanus)是海南省危害房屋建筑最为严重的白蚁之一,为此研究防治药剂对台湾乳白蚁的毒力,减轻其对房屋建筑的危害将有重要意义。通过药膜法和毒土穿透法测定了5%阿维菌素乳油对台湾乳白蚁的毒力,用45%毒死蜱乳油做药剂对照,应用SPSS软件中的Probit模块,统计分析了5%阿维菌素乳油对台湾乳白蚁的毒力测定数据,从而得出毒力回归方程,LC_(50)、LC_(95)以及95%置信区间,对数单位与概率单位的关系图。结果表明:5%阿维菌素乳油防治台湾乳白蚁的最低有效浓度为15.625 mg·kg~(-1),与对照药剂45%毒死蜱乳油相近,其LC_(50)、LC_(95)分别为11.58和135.66 mg·kg~(-1)。由于阿维菌素对环境污染小,很可能会取代毒死蜱成为防治台湾乳白蚁的主要灭治药剂。     

GO通过氧化损伤激活秀丽线虫未折叠蛋白反应

以秀丽线虫为受试生物,探讨氧化石墨烯(GO)对秀丽线虫未折叠蛋白应答的激活及其与氧化应激的关系。将L4幼虫暴露于GO中24 h,通过检测活性氧(ROS)水平、乳酸脱氢酶(LDH)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等指标评估GO对秀丽线虫所致氧化损伤;以hsp-4和hsp-6分别作为秀丽线虫内质网和线粒体未折叠蛋白反应(UPR)的报告基因评价GO对秀丽线虫UPR应答的激活;同时以谷胱甘肽(GSH)作为抗氧化剂探讨GO所致UPR应答与氧化应激的关系。研究结果显示,GO暴露后秀丽线虫体内ROS、LDH和MDA水平升高,抗氧化酶活性上升;内质网和线粒体UPR反应增强,GSH预处理可以降低内质网和线粒体UPR应答。研究表明,GO短期暴露可以诱导秀丽线虫机体氧化应激进而激活UPR应答,抗氧化保护可以降低UPR应答反应。