2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏的SOD、CAT和EROD活性的影响

以实验室培养的铜锈环棱螺(Bellamya aeroginosa)为受试生物,研究了2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和7-乙氧基-3-异吩唑酮-脱乙基酶(EROD)活性的影响,以揭示BDE-47与这些酶活性之间的剂量-效应和时间-效应关系.结果表明,不同水平BDE-47污染沉积物暴露后,铜锈环棱螺肝胰脏SOD和CAT活性表现出较为明显的剂量或时间依赖性效应,BDE-47可引起铜锈环棱螺肝胰脏的氧化应激,高剂量(≥160ng.g-1)BDE-47的长时间暴露可导致SOD和CAT活性显著下降,提示细胞出现氧化损伤.SOD对BDE-47胁迫的敏感性高于CAT.铜锈环棱螺肝胰脏中SOD和CAT可以作为指示低水平BDE-47污染沉积物胁迫的生物标志物.BDE-47不能诱导铜锈环棱螺肝胰脏EROD活性,但高剂量(≥160ng.g-1)或长时间BDE-47暴露则导致EROD活性显著降低.     

铜锈环棱螺对镉污染沉积物慢性胁迫的生物标志物响应

沉积物毒性测试是评价水生态系统中沉积物污染生态风险的重要手段.建立合适的毒性测试生物是进行沉积物毒性测试的基本前提.铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)在我国淡水水体中分布广泛,具有重要的生态价值.本研究将实验室培养的铜锈环棱螺暴露于不同含量的镉加标沉积物中28d,以评价该物种在镉污染沉积物慢性胁迫下生物标志物响应的敏感性.结果表明,除了谷胱甘肽(GSH)相对不敏感外,壳长增长率、肝胰脏超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)、以及肝胰脏和肾脏中的金属硫蛋白(MT)均表现出相对较高的敏感性,可用作重金属污染沉积物慢性胁迫的有效生物标志物.尤其是肝胰脏SOD和CAT可以用作指示低水平镉污染沉积物长期污染胁迫下的敏感生物标志物.此外,该物种的实验室培养和毒性测试操作容易进行,可以考虑将铜锈环棱螺作为我国淡水沉积物毒性评价的候选物种.     

沉积物中不同浓度多壁碳纳米管对Cd和BDE-47生态毒性的影响

随着碳纳米管的广泛应用,其将不可避免地进入环境中.由于其具有极好的吸附亲和力和吸附容量,碳纳米管可以充当环境中持久性有毒污染物的载体,从而改变共存污染物的生物有效性和生态毒性.为评价淡水沉积物中不同多壁碳纳米管(MWCNTs)对Cd和BDE-47生态毒性的影响,采用沉积物慢性生物测试研究了不同浓度MWCNTs存在下Cd和BDE-47对铜锈环棱螺肝胰脏抗氧化防御系统关键成分超氧化物歧化酶(SOD)与Ⅱ相解毒反应的关键酶谷胱甘肽-S-转移酶(GST)以及脂质过氧化损伤指标丙二醛(MDA)的影响.结果表明,沉积物中低浓度MWCNTs(0.5 mg·g~(-1))增强Cd对铜锈环棱螺的氧化胁迫,中、高浓度(5、50 mg·g~(-1))MWCNTs引起Cd对铜锈环棱螺的氧化损伤,MWCNTs的存在显著增强了沉积物中Cd对铜锈环棱螺的毒性,而且具有浓度-效应关系;低浓度MWCNTs不影响BDE-47对铜锈环棱螺的毒性,中、高浓度MWCNTs显著降低BDE-47的毒性,同样具有明显的浓度-效应关系.因此,在评价MWCNTs的潜在环境风险时,不仅考虑MWCNTs自身的毒性,还应当考虑MWCNTs的浓度、共存污染物的种类和MWCNTs与共存污染物之间的相互作用.     

四环素和锑复合污染对底栖生物酶活性的影响

以中华圆田螺(Cipangopaludina cahayensis)为受试生物,研究单一的四环素、锑以及四环素和锑联合对该生物肝胰脏蛋白质含量、谷胱甘肽转移酶(GSH)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:污染物会使田螺体内的蛋白质含量降低; GSH的活性随暴露时间和暴露浓度的增加而增加; CAT活性随暴露时间和暴露条件呈现不同的相关性:单一暴露条件下有着低浓度抑制,高浓度促进的效应,而联合暴露条件下有着相反的效应。     

四氯乙烯胁迫对草鱼抗氧化酶活性的影响及其机理

研究了四氯乙烯(PCE)对草鱼的肝胰脏、肾脏和鳃组织的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的影响.结果表明:草鱼肝胰脏SOD活性,在PCE低浓度胁迫时其SOD活性“先升后降”[72h SOD是(6665.84±106.87)U/g·FW,168h SOD是(3021.26±16.96)U/g·FW],高浓度胁迫时“先降后升再降”[24h SOD是(2175.16±185.14)U/g·FW, 96h SOD是(5692.19±44.17)U/g·FW,168h SOD是(1297.70±11.52)U/g·FW];草鱼肾脏SOD活性在PCE所有浓度组胁迫均是“先降后升再降”的趋势;草鱼鳃组织SOD酶活性只有在PCE较低浓度短时间内没有显著变化,其它情况始终降低.在PCE低浓度和中等浓度胁迫时,草鱼肝胰脏POD活性始终降低,较低浓度和高浓度胁迫时肝胰脏POD活性“先降后升再降”;草鱼肾脏POD活性在PCE低浓度胁迫时“先升后降再升又降”的趋势,而高浓度胁迫时“先降后升又降”;PCE对草鱼鳃组织POD活性“先升后降”的趋势.但是草鱼鳃组织的SOD和POD活性明显低于肝胰脏和肾脏组织的SOD和POD活性.     

三丁基锡对文蛤鳃的抗氧化酶活性及脂质过氧化的影响

在实验室条件下,观察质量浓度分别为高、中、低(0·1,1,10ng·L-1(以Sn计))3组的三丁基锡(TBT)暴露2、8、20d以及恢复7d和20d后对文蛤鳃的谷胱甘肽硫转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量、还原型谷胱甘肽(GSH)含量的影响.结果显示,除了高浓度TBT(10ng·L-1)暴露在早期(2d)对GSH含量、GST和CAT活性产生抑制之外,TBT暴露对GSH含量、GST和CAT活性的作用主要为诱导效应.在暴露8d后,MDA的含量表现出显著的诱导.恢复7d后除了高浓度组对MDA还有影响外,其它各指标均恢复到与对照组相当的水平.结果表明,环境水平的TBT暴露对文蛤产生明显的氧化胁迫,抗氧化防御系统可以作为海洋环境有机锡污染监测的潜在的生物标志物.     

重金属镉胁迫对尼罗罗非鱼抗氧化酶系统的影响

为评估重金属镉（Cd2+）对鱼类抗氧化酶活性的影响,本文采用静水生物测试的方法,将尼罗罗非鱼暴露于不同浓度水平（0、0.5、1.5、3.0和6.0mg/L）的Cd2+溶液中,21d后测定尼罗罗非鱼肌肉、肝脏、肾脏、脾脏和鳃5种组织中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的活性和谷胱甘肽（GSH）的含量。结果表明:重金属镉对尼罗罗非鱼抗氧化酶活性产生影响。尼罗罗非鱼肝脏组织的SOD、CAT活性和GSH含量显著高于其他4种组织,具有组织特异性。肝脏组织的SOD、CAT活性和GSH含量随着镉浓度的升高呈下降趋势,高浓度组（3.0mg/L）和极高浓度组（6.0mg/L）尼罗罗非鱼肝脏组织的SOD活性显著低于对照组（P<0.05）。肝脏组织中SOD、CAT活性和暴露水体中镉的浓度水平呈现明显的剂量-效应关系。与对照组相比,暴露组尼罗罗非鱼肾脏组织中SOD、CAT活性及GSH含量均处于诱导状态;对于鳃组织而言,SOD、CAT活性呈现低浓度（0.5mg/L）时被诱导,高浓度时被抑制。不同暴露组尼罗罗非鱼肌肉和脾脏组织中SOD、CAT活性与对照组没有显著性差异（P>0.05）。     

基于铜锈环棱螺的生物炭修复沉积物中BDE-47生物积累动力学预测模型

研究了铜锈环棱螺对沉积物颗粒的摄取速率、从水和沉积物中摄取BDE-47的效率,以及在BDE-47污染沉积物中添加玉米秸秆生物炭后对这些生理学参数和间隙水中BDE-47平衡浓度的影响.构建了基于铜锈环棱螺摄取和消除BDE-47的相关生理学参数和沉积物地球化学参数的生物动力学预测模型,同时评价了该模型预测BDE-47生物积累的效力.结果显示,铜锈环棱螺对沉积物的摄食率为6.04 g·g^-1·d^-1,对水中BDE-47的摄取效率为38.41%.在BDE-47污染沉积物中添加4%的玉米秸秆生物炭（CSB）可以显著降低间隙水中BDE-47的平衡浓度,降幅达到81%.铜锈环棱螺对添加CSB的沉积物中BDE-47的生物积累显著低于未添加CSB的沉积物,暴露28 d后,添加CSB的沉积物中BDE-47的生物积累下降了66%.本研究构建的生物动力学模型的预测结果与暴露测试中观察到的铜锈环棱螺对BDE-47的摄取情况基本一致.BDE-47的28 d生物积累对沉积物颗粒摄食率、从沉积物中摄取BDE-47的效率、沉积物中BDE-47的浓度和BDE-47的消除速率常数等4个参数的响应表现出较好的敏感性.根据模型的预测,铜锈环棱螺从沉积物中摄取的BDE-47占总积累量的80%以上.当沉积物中添加CSB后,模型显示出更好的预测效力.因此,在已知沉积物和间隙水中BDE-47浓度的前提下,利用该模型可以有效地预测铜锈环棱螺体内BDE-47的积累量,从而减少沉积物生态毒性风险评价和利用生物炭进行原位修复效果评估的不确定性.     

类二 多氯联苯对赤子爱胜蚓生理活性的影响

通过人工土壤法,研究0.1, 1, 10, 100, 1000μg/kg类二 多氯联苯暴露浓度对赤子爱胜蚓 (Eisenia fetida)抗氧化酶(SOD酶、CAT酶和GST酶)、抗氧化分子(GSH)、氧化损伤物(MDA)等生理活性指标在第2, 7, 14, 28d时的影响.结果显示,类二 多氯联苯刺激赤子爱胜蚓生理活性显著增加(P<0.05),可诱导蚯蚓抗氧化系统应答启动;不同暴露时间下,受试物浓度与蚯蚓生理活性的相关性分析显示,蚯蚓不同生理活性指标对受试物的最佳响应时间不同, Cu-Zn SOD响应最早(7d), SOD, CAT, GSH, MDA次之(14d), GST响应最迟(28d);在最佳响应时间下,受试物暴露浓度对数与生理活性值对数均存在显著的剂量-效应关系(P <0.001)     

阴离子表面活性剂SDS和SDBS对紫贻贝生化指标的影响研究

以青岛胶州湾现场调查数据为依据,选择阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为污染物,以近海底栖生物紫贻贝为受试生物,研究了长期暴露后紫贻贝生化指标(SOD,CAT,GSH,GPx,GST,iNOS,AKP)的变化.结果表明,经过72 d不同浓度暴露后,SDBS实验组紫贻贝体内的SOD、CAT和iNOS活性均有显著下降（除CAT 0.1 mg/L组外）,GSH、GST和GPx在3.0　mg/L SDS和SDBS组较各自对照组均有显著升高.SDBS对紫贻贝生化指标影响的显著性水平大于SDS. 统计分析显示,SDBS暴露组下GST与GPx呈显著正相关关系,iNOS与SOD也表现出一定正相关,但GSH与CAT、GSH与SOD呈现显著负相关关系.此外,结果发现后闭壳肌中iNOS可能是一个具有应用前景的阴离子表面活性剂暴露生物标志物.     

TBT对大鼠肝脏ROS、抗氧化酶和解毒系统酶的影响

 研究了三丁基锡(TBT)对大鼠肝脏ROS、抗氧化酶和解毒系统酶的影响.SD大鼠随机分为6组,TBT染毒剂量各组分别为,0,0.1,0.3,1.0,3.0,10.0mg/kg(B·W),连续灌胃7d,第8d处死,取肝脏检测活性氧(ROS)水平、谷胱甘肽转硫酶(GST)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性和谷胱甘肽(GSH)含量.结果表明,ROS随TBT浓度增加而升高,各浓度组均有显著性差异.在0.3,1.0mg/kg时,GST活性升高且具有显著性差异,在3.0,10.0mg/kg有下降趋势;GR活性也升高且具有显著性差异.CAT活性及GSH含量在各浓度组均无明显变化.研究结果提示,染毒各组ROS水平明显升高,而与ROS去除有直接关系的GSH水平和CAT活性没有发生相关的变化,因此TBT在代谢转化过程中产生的自由基不能及时被清除可能是导致ROS水平明显升高的重要原因.     

水体二价铜离子致蟾蜍蝌蚪DNA损伤和氧化损伤

为研究水体二价铜离子(Cu2 )暴露对蝌蚪造成的损伤,以常见的中华大蟾蜍蝌蚪为研究对象,采用标准水生生物毒性实验法,将蝌蚪暴露于0.029、0.037、0.049、0.075 mg·L-1的铜溶液中7d,检测蝌蚪血细胞DNA损伤及机体过氧化产物丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、谷肮甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性.结果表明,随铜暴露浓度的增加,蝌蚪血细胞DNA损伤、MDA和GSH含量与对照组比均有明显升高,且呈浓度-效应关系.蝌蚪SOD、CAT、GSH-Px酶活性也有显著改变;MDA、GSH、DNA损伤均呈线性关系(R2分别为0.9968、0.8997).上述结果表明,水体二价铜离子可导致蝌蚪的氧化损伤和DNA损伤.     

Cd胁迫下超富集植物圆锥南芥抗氧化机理

采用土培的方法研究了不同Cd2+添加量(0、10、20、40、80、160、240mg.kg-1)对多金属超富集植物圆锥南芥(Arabis paniculata Franch)抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶POD、抗坏血酸过氧化物酶CAT、过氧化物酶APX)活性、非酶物质(巯基SH、谷胱甘肽GSH、植物络合素PCs)含量以及生物量、叶绿素、丙二醛(MDA)、半胱氨酸(Cysteine)、脯氨酸(Proline)含量的影响.结果表明,随着Cd添加量的增加,圆锥南芥的生物量、Cd含量、富集系数、转运系数呈增加趋势,SOD活性、叶绿素含量呈下降趋势.POD、CAT、APX活性以及MDA含量均呈先升高后降低的变化趋势.圆锥南芥叶片中SH、GSH、PCs含量随Cd添加量的增加而增加,当Cd添加量为240mg.kg-1时,SH、GSH、PCs含量分别比对照提高了92.7%、70.2%、143.4%,表明SH、GSH、PCs在解毒Cd毒害中起着重要作用.     

铅暴露引起的小鼠肝脏抗氧化系统损伤

小鼠暴露于不同浓度乙酸铅1周后,对肝脏还原性谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、活性氧物质(ROS)、总氧自由基清除能力(TOSC)进行测定.结果显示:小鼠铅暴露后,肝脏GSH水平和TOSC值略有下降;GR、CAT、SOD活性被抑制,在高剂量铅暴露组尤为明显;ROS升高1 5倍.这些结果表明,铅能对小鼠肝脏的抗氧化系统造成损伤.     

海水中原油对双齿围沙蚕(Perinereis aibuhitensis)的急性毒性效应及其体内抗氧化酶活性的影响

近年来海洋溢油事故频发,增加了溢油污染对海洋生物及海洋生态系统的暴露风险.为阐明海洋溢油事故对海洋生物的毒性效应,以双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）为受试生物,研究了不同质量浓度的海水原油溶液对双齿围沙蚕的急性毒性效应及抗氧化酶活性的影响.结果表明:双齿围沙蚕的死亡率与海水中原油暴露浓度呈正相关,暴露24、48及72 h的LC₅₀（半致死浓度）分别为13.08、9.80和8.37 g/L;暴露72 h后,双齿围沙蚕组织液中MDA（丙二醛）的含量均高于对照组,其中1.0 g/L暴露组显著高于对照组（P < 0.05）,且随暴露浓度的增大而升高;GST（谷胱甘肽巯基转移酶）的活性被显著诱导,且随暴露浓度的增大而升高;0.1 g/L原油暴露下,CAT（过氧化氢酶）和SOD（超氧化物歧化酶）的活性被显著诱导,当暴露浓度达到0.5 g/L时,CAT的诱导程度减弱,而SOD则受到抑制.研究显示,海水中的原油对双齿围沙蚕具有显著急性毒性效应,且0.1 g/L的原油暴露即可导致双齿围沙蚕产生脂质过氧化,脂质过氧化程度随暴露浓度的升高而增强;0.1 g/L原油暴露能显著诱导双齿围沙蚕体内抗氧化酶的活性,且随着海水中原油暴露浓度的增加,GST的诱导程度增强,CAT的诱导程度减弱,SOD的活性则受到抑制.      

生物降解型消油剂与180#燃料油对黄海胆（Glyptocidaris crenularis）CAT和SOD活性的影响

为研究消油剂和溢油对海洋底栖生物的急性毒性效应,将黄海胆（Glyptocidaris crenularis）暴露于不同浓度（油水配比浓度分别为0.92 g/L、1.84 g/L、3.68 g/L）的180#燃料油分散液（water-accommodated fractions,WAFs）和经生物降解型消油剂处理后得到的乳化液（Biological enhanced water-accommodated fractions,BEWAFs）中,分别于暴露期24 h、48 h和96 h及恢复期24 h和48 h时,检测WAFs和BEWAFs对海胆性腺和肠组织的过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）的影响。结果显示,暴露在WAFs和BEWAFs中的性腺组织CAT、SOD和肠组织CAT活性总体呈先升高后降低趋势,而肠组织SOD活性随着暴露时间的增加呈升高—降低—升高趋势。肠组织中两种酶活性的最大诱导值出现的时间早于性腺组织,且恢复期时肠组织中各浓度组与对照组间差异更为显著,说明肠组织受石油烃氧化胁迫的敏感性比性腺组织强。与WAFs和BEWAFs相比,消油剂对照组中两种酶活性变化较小,由此可知,生物降解型消油剂本身对黄海胆的影响非常小,但其与燃料油对黄海胆的复合毒性效应却大于燃料油本身。海胆体内的CAT和SOD活性对石油烃的急性毒性效应较为敏感,可作为监测海上石油烃污染程度的生物标志物。     

长江口外围重要港区及邻近海域沉积物中有机锡分布特征及生态风险评价

为全面了解长江口外围重要港区及邻近海域沉积物中有机锡(OTCs)污染状况,主要选取长江口外围重要港区及邻近海域共29个点的表层沉积物,分析其OTCs含量并进行生态风险评价. 使用气相色谱-三重四级杆串联质谱仪(GC-MS/MS)对沉积物中三丁基锡(TBT)、二丁基锡(DBT)、一丁基锡(MBT)、三苯基锡(TPhT)、二苯基锡(DPhT)、一苯基锡(MPhT)共6种OTCs化合物的含量进行测定,结果表明:①MBT、DBT、TBT、MPhT、DPhT和TPhT在长江口外围重要港区及邻近海域均被检出,其含量(以干质量计、以锡离子计)范围分别为nd (未检出)~16 ng/g、nd~7.8 ng/g、nd~2.6 ng/g、nd~1.0 ng/g、nd~2.3 ng/g、nd~3.3 ng/g,检出频率分别为82.8%、48.3%、6.9%、41.4%、75.9%、72.4%. ②空间分布总体呈离海岸港口越近OTCs污染越严重的趋势,部分渔业活动频繁区域OTCs污染相对较高且TBT、TPhT可能存在新近输入. 与其他地区相比,该研究区域OTCs整体污染水平较低且主要来源于历史残留和沿岸发达地区的污水输入. ③生态风险评价表明,虽然长江口外围重要港区及邻近海域整体OTCs污染风险水平较低,但根据荷兰国家海岸与海洋管理研究所(RIKZ)提出的《沿海海洋沉积物质量指南》,TBT和TPhT的最大允许浓度分别为0.7和1.0 ng/g,仅个别位点超过最大允许浓度,且均出现在渔业活动频繁区域. 研究显示,长江口外围重要港区及邻近海域总体OTCs含量和生态风险均处于较低水平,但对于某些TBT、TPhT的新近输入区域应持续关注.