Effect of sub-acute exposure to TiO2 nanoparticles on oxidative stress and histopathological changes in Juvenile Carp （Cyprinus carpio）

Increasing application of nanotechnology highlights the need to clarify and understand nanotoxicity. Mammalian and in vitro studies have raised concerns about the toxicity of titanium dioxide nanoparticles (TiO₂-NPs), but there are limited data on ecotoxicity to aquatic organisms. In this work, the sub-acute toxicity of TiO₂-NPs to carp (Cyprinus carpio) was assessed. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD) activities and lipid peroxidation (LPO) levels in liver, gill and brain tissues of carps varied with concentration of TiO₂-NPs suspensions and exposure time (up to 8 d). As a result, 100 and 200 mg/L TiO₂-NPs caused statistically significant decrease in SOD, CAT and POD activities and significant increase in LPO levels in tissues (P < 0.05), suggesting that the fish exposed to these two concentrations of TiO₂-NPs suffered from the oxidative stress. The extent of depletion of antioxidant enzymes activities and the elevation of LPO in the liver was the greatest, indicating that the liver might be the most susceptible organ to TiO₂-NPs exposure. In addition, carps had gill pathologies including edema and thickening of gill lamellae as well as gill filaments, and liver pathologies including necrotic and apoptosis hepatocytes after exposed to 100 and 200 mg/L TiO₂-NPs for 20 d. These results indicated a potential risk from TiO₂-NPs released into the aqueous environment.     

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）。     

铅对赤子爱胜蚓抗氧化酶活性的影响

研究了老化和未经老化土壤中Pb(NO₃)₂对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)体内SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)活性的影响. 结果表明:在测试范围(w〔Pb(NO₃)₂〕为200~1000 mg/kg)内,Pb(NO₃)₂对蚯蚓体内3种抗氧化酶的活性均有显著性影响. 暴露于未经老化土壤1、14、21d时,蚯蚓体内SOD和CAT活性均随土壤中w〔Pb(NO₃)₂〕的增加而降低,高w〔Pb(NO₃)₂〕下,与对照组相比这2种抗氧化酶活性均降低了约40%. POD活性除第1、3天在高w〔Pb(NO₃)₂〕中显著变化外,其他暴露时间、暴露水平中均无显著性变化. 暴露于老化(28d)土壤1d后,蚯蚓体内SOD、POD、CAT活性均随土壤中w〔Pb(NO₃)₂〕的增加而升高,高w〔Pb(NO₃)₂〕下,与对照组相比这3种抗氧化酶活性分别升高了359%、147%和233%;然而,随着暴露时间的延长,3种抗氧化酶活性又呈显著降低趋势. 总体上,蚯蚓体内CAT和SOD活性变化趋势基本一致. 研究显示,土壤老化对铅毒性产生了影响,因此在进行毒性试验时应予以考虑.      

燃料油水溶液对牙鲆幼鱼的细胞毒性及DNA损伤

海洋溢油污染是当前世界各国普遍关注的环境问题之一,本实验以牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼为受试生物,研究了低剂量燃料油水溶液暴露对牙鲆幼鱼肝脏和鳃组织中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、谷胱甘肽转硫酶(Glutathione S-transferase,GST)活性和脂质过氧化(Lipid peroxidation,LPO)水平、血细胞溶酶体膜稳定性的影响以及产生的DNA损伤。结果表明:(1)抗氧化酶活性及脂质过氧化水平对燃料油胁迫的响应存在明显的组织差异,且同一种酶活性在不同的时间对燃料油污染的响应也不同;(2)溶酶体膜稳定性随着燃料油浓度增大与实验时间的延长而降低(P0.05),解除污染后低浓度组(0.001 mg/L)恢复至对照组水平(P0.05),中(0.010 mg/L)、高(0.100 mg/L)浓度组则不能恢复至对照组水平(P0.05);(3)燃料油暴露可使牙鲆血细胞DNA受到明显损伤,染毒第15 d,低浓度组组与中浓度组血细胞DNA损伤为中度损伤,高浓度组为重度损伤,解除污染6 d后,低浓度组与中浓度组组恢复至轻度损伤,高浓度组恢复至中度损伤。因此,燃料油污染会对牙鲆造成脂质过氧化损伤,影响血细胞溶酶体膜的稳定性,最终对生物产生遗传损伤。     

磷石膏浸出液对斑马鱼的急性毒性及氧化应激损伤

以斑马鱼（Danio rerio）为受试鱼种,研究了磷石膏浸出液对水生生物的急性毒性及亚致死浓度下对斑马鱼肝脏、肌肉和鳃中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和丙二醛（MDA）的影响,以及96 h后肝脏和鳃组织病理变化.结果表明,磷石膏浸出液中总磷、氟化物和Cd、Cr、Pb、Hg浓度超出地表水V类水标准,其对斑马鱼的毒性较强,96 h半数致死浓度（LC₅₀）为6.5%（体积分数）.慢性毒性实验显示,随暴露时间延长,各组织内3种抗氧化酶活性变化趋势不完全一致,但高浓度（0.65%和3.25%）暴露后期（72 h和96 h）几乎均受到显著抑制,其中,SOD对浸出液的敏感性最高;MDA含量变化规律较为一致,随浸出液浓度增加而升高,肝脏、肌肉和鳃中MDA最高含量均出现在72 h,分别是空白对照组的1.8、1.6和2.1倍,至96 h时略有降低,但仍显著高于对照组.各浓度组暴露96 h后,肝细胞窦间隙扩大,肝巨噬细胞增多,细胞核固缩,部分细胞质空泡化,组织水肿;鳃组织出现上皮细胞增生、脱落,鳃丝充血,鳃小片弯曲变形等现象.综上,未加处理的磷石膏浸出液已超出斑马鱼耐受极限,任其排入环境具有潜在的生态风险.     

阴离子表面活性剂SDS对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的急性毒性效应及抗氧化酶活性的影响

选择阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)作为污染物,以近海底栖双壳贝类菲律宾蛤仔为受试生物,研究了SDS胁迫对菲律宾蛤仔的急性毒性效应以及长期暴露后菲律宾蛤仔抗氧化酶(SOD,POD,CAT)活性的变化。结果表明,(1)随着SDS浓度的增加,对菲律宾蛤仔的毒性越强表现出"剂量-效应"关系,SDS对菲律宾蛤仔96 h的半数致死浓度LC50=1.466 mg/L;(2)SDS胁迫引起菲律宾蛤仔的SOD、POD、CAT活性显著变化,低浓度SDS对三种酶的活性均具有诱导作用,高浓度SDS对三种酶的活性均具有抑制效应,中浓度组的SOD和POD酶活性呈现先升后降的趋势,而CAT活性受到抑制;(3)不同组织的抗氧化酶活性对SDS的敏感性表现出一定的差异性,对于SOD与CAT,三种组织敏感性为内脏团>外套膜>肌肉组织,而POD敏感性为外套膜>内脏团>肌肉组织。     

基于综合生物标志物响应指数评价0~#柴油和平湖原油胁迫下的缢蛏(Sinonovacula constricta)毒性效应

选择0#柴油和平湖原油乳化液对缢蛏(Sinonovacula constricta)进行氧化胁迫实验,选取典型的抗氧化酶-超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷光甘肽硫转移酶(GST)及过氧化物酶(POD)用于衡量油类污染物对生物体造成的氧化压力大小.此外,结合综合生物标志物响应(Integrated Biomarker Responses,IBR)指标,对2种石油污染物对缢蛏的毒性响应进行定量化评价.结果表明,不同浓度的0#柴油和平湖原油对缢蛏消化腺中的4种酶表现出不同程度的诱导效应,各试验组在暴露前期均表现出诱导或抑制,但对4种酶的影响存在时间顺序性,SOD、CAT和GST的酶活性表现为升高-降低的过程,POD表现为降低-升高的过程,活性达到峰值的时间SOD和CAT要早于GST和POD.结合计算出的IBR数值来看,高浓度0#柴油能够引起最为显著的生物效应变化,显示该石油污染物高毒性的特征,0#柴油生物毒性大于平湖原油生物毒性.     

人工纳米材料富勒烯（C60）低剂量长期暴露对鲫鱼的氧化伤害

为更好地判断人工纳米材料(富勒烯,C60)对水生生物的潜在健康危害,以鲫鱼(Carassius auratus)幼鱼为受试生物,研究了低剂量C60(0.04～1.0 mg·L-1)长期(32 d)暴露对鲫鱼的氧化伤害.结果表明,各实验组中鲫鱼幼鱼脑、肝脏、鳃组织中的还原型谷胱甘肽(GSH)含量都发生显著降低(p＜0.05),其中1 mg·L-1 nC60,aq的暴露对鳃组织GSH含量的抑制率为14.3%,高于对鱼脑、肝脏组织中的抑制率;肝脏组织中过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及鳃组织中Na -K -ATP酶活性均被显著激活,其最大活性分别是对照的121.34%(0.04 mg·L-1暴露组)、114.80%(0.04 mg·L-1暴露组)和348.59%(0.20mg·L-1暴露组).实验结果揭示,长期暴露引起机体组织的氧化应激可能是水环境中C60的致毒机制之一.     

异丙甲草胺对蚯蚓体重及酶活性的影响

采用自然土壤法,研究了异丙甲草胺对蚯蚓体重及体内纤维素酶、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响.结果表明,蚯蚓体重及纤维素酶活性在异丙甲草胺作用下均受到抑制;蚯蚓体内SOD、CAT、POD活性对异丙甲草胺响应不同,CAT活性受影响最大,POD次之,SOD最小.异丙甲草胺浓度对蚯蚓体重及体内纤维素酶和CAT活性影响显著,对SOD和POD则无显著性影响;处理时间对蚯蚓体重及体内纤维素酶、SOD、CAT和POD活性均有极显著影响;而异丙甲草胺浓度和处理时间二者交互作用对蚯蚓体内CAT和POD活性有极显著影响,对蚯蚓体重及体内纤维素酶和SOD活性则影响不大.     

商陆和烟草对锰胁迫的抗氧化响应研究

研究植物的重金属累积能力对于植物修复和植物冶金意义重大.Mn超累积植物商陆(Phytolacca americana L.)的耐性/累积机制至今还不清楚,为了研究商陆在Mn胁迫下的抗氧化酶作用,将萌发6周的商陆和烟草幼苗分别放入1 mmol·L~(-1)或3 mmol·L~(-1)的1/2 Hoagland营养液处理4 d,实验表明商陆叶片光合速率降低幅度显著低于烟草,而烟草MDA含量和电解质渗漏量增加幅度大于商陆.如1 mmol·L~(-1) Mn处理4 d后,与对照相比,商陆和烟草的光合速率分别降低13.3%和75.5%;烟草MDA含量和电解质渗漏量分别增加347.3%和120.1%,而商陆的MDA含量和电解质渗漏量没有明显增加,表明Mn胁迫对超累积植物引起的氧化损伤明显低于非累积植物.随着Mn处理浓度的提高和时间的延长,2种植物叶片SOD和POD活性均迅速增加,其中商陆SOD活性的增加幅度大于烟草;另外,商陆CAT活性持续上升,而烟草CAT活性显著下降.如在1 mmol·L~(-1) Mn处理下,商陆SOD、POD和CAT活性分别提高161.1%、 111.3%和17.5%;烟草SOD和POD提高55.5%和206.0%,而CAT下降15.6%,表明商陆的抗氧化酶,特别是CAT,能够有效地清除Mn毒产生的自由基.这些结果说明抗氧化酶的抗氧化能力是重金属累积植物商陆的Mn耐性机制之一.     

五溴联苯醚-镉胁迫下蚯蚓抗氧化防御反应

文章采用自然土壤染毒法,研究了Cd2+和DE-71对蚯蚓体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,两种污染物对蚯蚓的三种酶活性均产生一定的影响,DE-71主要表现为诱导效应,而高浓度的Cd2+则会产生抑制作用,SOD和CAT较POD敏感,对环境污染有很好的指示作用。Cd2+和DE-71复合染毒对抗氧化防御系统产生一定的联合毒性效应,SOD主要由协同转变为拮抗作用;以CAT指示的联合效应则受DE-71染毒浓度的影响,当Cd2+与10和100mg/kg(干重)DE-71复合时,联合毒性作用由协同转变为拮抗,而与400mg/kg(干重)DE-71复合时则呈现协同作用;POD指标下两种污染物间则表现为拮抗作用。总体来说Cd2+与DE-71对蚯蚓的抗氧化防御反应主要表现为拮抗效应。     

Acute and chronic toxic effects of Pb2+ on polychaete Perinereis aibuhitensis：Morphological changes and responses of the antioxidant system

Perinereis aibuhitensis was used to assess adverse biological effects caused by acute and chronic Pb2＋exposure in artificial seawater under controlled laboratory conditions. In 96-hr acute toxicity experiments,the morphological changes showed a positive time/dose-dependent tendency,and the 96-hr LC50 value of Pb2＋was 686.41 mg/L. The responses of enzymatic and non-enzymatic antioxidants in tissues including catalase（CAT）,peroxidase（POD）,superoxide dismutase（SOD）,glutathione peroxidase（GSH-PX）,malondialdehyde（MDA） and the content of total soluble protein（TSP）,were investigated on days 1,4,7 and 10 after Pb2＋exposure under chronic toxicity testing. Results showed that the activation of the antioxidant system in P. aibuhitensis depended on the Pb2＋concentration and the duration of exposure time.Specifically,POD and SOD activities were induced on the first day of the exposure and decreased to the control level on day 10 after exposure. Therefore,these two indexes could be used to indicate oxidative stress associated with P. aibuhitensis exposure to Pb2＋.     

铜和锌离子对真鲷幼鱼组织酶活性的影响

研究水中Ｃｕ＾２＋、Ｚｎ＾２＋对真鲷幼鱼组织ＣＡＴ、ＧＰＴ、胃蛋白酶活性的影响。结果表明：真鲷幼鱼暴露于不同浓度Ｃｕ＾２＋（０．５、０．７５、１．５ｍｇ／Ｌ）、Ｚｎ＾２＋（１、２、４ｍｇ／Ｌ）海水中４ｄ后,Ｃｕ＾２＋、Ｚｎ＾２＋对鳃,肝脏ＣＡＴ,胃蛋白酶有抑制作用。     

商陆耐重金属Cd关键酶抗氧化酶的研究

研究商陆(Phytolacca americana L.)对Cd胁迫的抗氧化酶响应,对于揭示其耐Cd机制具有重要意义.商陆幼苗在200μmol/L或400 μmol/L CdCl2营养液中处理4 d,叶片活性氧自由基和MDA含量升高,膜透性增加,光合速率降低,表明Cd胁迫诱导产生氧化胁迫.随着Cd处理含量的提高和时间的...     

家用洗涤剂对鱼生物标志物的影响

 将鱼暴露在家用洗涤剂中1周和2周后,通过测定腺苷三磷酸(ATP)酶、谷胱甘肽硫转移 酶(GST)和脱氧核糖核酸(DNA)加合物等几种生物标志物,来评价家用洗涤剂对鲫鱼(Carassiu s auratus)的毒性影响.结果表明,暴露1周后,各指标无明显变化;暴露2周后,鳃ATP酶活性降 低,肝GST活性升高,DNA加合物相对标记水平增大;而肾ATP酶活性没有明显改变.两种家用洗 涤剂的暴露结果是一致的.研究结果表明了家用洗涤剂对鱼的毒性和潜在致癌性.     

低浓度锌及其EDTA配合物长期暴露对鲫鱼肝脏锌富集及抗氧化系统的影响

选择幼龄鲫鱼为材料 ,研究锌(Zn²⁺)及其配合物(Zn-EDTA)低浓度长期暴露(40d)对鲫鱼(Carassius auratus)肝脏锌富集和抗氧化防御系统的影响 .结果表明 ,鲫鱼肝脏中锌的积累量随锌暴露浓度的升高而增加,且Zn²⁺处理明显高于Zn EDTA处理 .2种形态锌对鲫鱼肝脏超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx)均表现出抑制作用 ,其中Zn²⁺暴露浓度与酶活性之间存在良好的剂量效应关系;Zn²⁺在低浓度时对谷胱甘肽转硫酶(GST)有诱导作用 ,高浓度时为抑制作用 .Zn EDTA对GST活性始终产生抑制作用 .CAT与GPx对锌暴露比GST和SOD更为敏感 ,适合作为水环境锌污染的早期监测指标 .     

SO2体内衍生物对人血红细胞的氧化损伤及其防护

为了探讨二氧化硫(SO2)对哺乳类细胞的毒性作用及其防护.以SO2体内衍生物-亚硫酸盐和亚硫酸氢盐(分子比为3∶1)及抗坏血酸(维生素C,Vc)单独或同时处理人血红细胞,并测定红细胞过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及脂质过氧化(LPO)水平.结果表明,SO2体内衍生物单独处理后,CAT和SOD活性均显著甚至极显著降低,而LPO水平均极显著升高.Vc单独处理后,CAT及SOD活性均有所升高,但差异不显著;而LPO水平除Vc为0.05 mmol·L-1剂量组外,其余各组均极显著降低.0.1 mmol·L-1Vc和不同剂量SO2衍生物共同处理后,Vc使各组CAT、SOD活性均有升高,且Vc也降低了SO2衍生物引起的人血红细胞LPO水平.由此认为,SO2体内衍生物可以使人血红细胞中CAT和SOD的活性降低、LPO水平增高,Vc可起到一定防护作用.     

U(Ⅵ)胁迫下碎米莎草体内抗氧化系统响应特征

采用水培方式研究了铀尾矿库土著优势植物——碎米莎草不同生长期各部位在不同质量浓度铀〔U(Ⅵ),记为U〕溶液胁迫下w(SP)(SP为可溶性蛋白)、C_MDA(丙二醛含量)以及SOD(superoxide dismutase,超氧化物歧化酶)、POD(peroxidase,过氧化物酶)、CAT(catalase,过氧化氢酶)、ATPase(三磷酸腺苷酶)活性的变化. 结果表明,ρ(U)≤250 mg/L时,碎米莎草各部位SOD、POD、CAT活性在整个生长阶段均受到显著诱导(P＜0.05),而C_MDA、ATPase活性与对照组相比无显著差异(P＞0.05);ρ(U)≥750 mg/L时,SOD、POD和CAT活性与对照组相比显著降低(P＜0.05);ρ(U)达到1 000 mg/L以上时,与对照组相比,降低趋势更显著(P＜0.01),而ATPase活性受到显著诱导(P＜0.05),C_MDA在幼苗期显著增加(P＜0.05),膜脂过氧化损伤程度严重. 表明碎米莎草对铀胁迫的生理响应中,以根系SOD、C_MDA的响应最为敏感.      

石油烃、Cu2+对沙蚕的毒性效应及对其抗氧化酶系统的影响

在实验室模拟条件下,研究了石油烃和不同浓度的Cu²⁺对沙蚕(Nereis diversicolor)种群的毒性效应及对其抗氧化酶系统活性的影响.结果表明:石油烃和Cu²⁺对沙蚕均表现出较强的毒性,暴露3d后,其LD₅₀值分别为117.5μL·L^-1和864.0μg·L^-1.Cu²⁺单因子污染暴露5d后,沙蚕体内过氧化物酶(POD)的活性受到显著影响,表现出先受到抑制后缓慢增加的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)的活性也发生显著变化,其变化趋势为先被诱导而后抑制.石油烃以其约为半致死剂量水平单因子暴露5d后,POD的活性并未被显著诱导,SOD的活性则低于对照组.在石油烃与Cu²⁺复合污染的条件下,暴露5d后沙蚕体内POD和SOD活性表现出相同的变化趋势,即先下降后上升.通过比较,还发现沙蚕体内SOD的活性变化更能灵敏地反映出污染物对沙蚕的毒性作用.     

Cr(VI)对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)肝胰脏、鳃的SOD活性、MDA及MTs含量的影响

通过三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)对Cr(VI)的富集(15 d)和释放实验(15 d)过程中肝胰脏、鳃的SOD活性、MDA及MTs含量的变化,探讨Cr(VI)对三疣梭子蟹不同组织的毒性效应影响及其差异。结果表明,经过15 d的富集,1.50 mg/L、0.30 mg/L实验组肝胰脏、鳃的SOD、MDA及MTs含量均显著高于对照组水平(P0.05),在15 d的释放后,两个浓度实验组肝胰脏、鳃的SOD、MDA及MTs含量均能够恢复到对照组水平(P0.05)。三疣梭子蟹鳃的SOD活性,MDA和MTs含量达到峰值的时间早于肝胰脏,但是峰值水平低于肝胰脏,鳃的恢复时间短于肝胰脏。