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。     

典型重金属胁迫对日本沼虾的氧化损伤及交互作用

为深入探讨水体不同浓度重金属联合暴露对水生生物的慢性毒性机理,本研究以日本沼虾(Macrobranchium nipponense)为受试生物,镉(Cd)和铅(Pb)为目标金属,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、金属硫蛋白(MT)和丙二醛(MDA)为测试终点,研究不同浓度的Cd和Pb单一及联合暴露对日本沼虾的氧化损伤及交互作用。实验结果表明：Cd对虾的致死浓度为1 mg?L-1,当其与同浓度Pb联合时,致死毒性增强;在0.01 mg?L-1和0.1 mg?L-1下联合时均表现为拮抗作用。不同处理组对标志物产生不同程度的诱导或抑制效应,其中,SOD活性均受到胁迫抑制,0.1 mg?L-1Cd暴露10 d后对肝胰腺SOD抑制率达53.38%,0.1 mg?L-1Pb暴露10 d后对肌肉SOD抑制率达70.02%;CAT活性整体受胁迫激活,肝胰腺与肌肉CAT活性在时间尺度上呈现相反的变化规律;肝胰腺中MT和MDA对重金属的敏感性要高于肌肉;综合生物标志物响应(IBR)评价表明,机体在时间尺度上可通过酶活性调节而具有一定的解毒功能,但并不能消除重金属引起的氧化损伤,且重金属单一毒性要高于联合毒性,其中Cd对肝胰腺毒性最大,Pb对肌肉毒性最大。研究结果能够为水体重金属生态风险预警、水质基准制定及流域水环境管理提供依据。? 关键词：日本沼虾;重金属;氧化损伤;交互作用;分子标志物     

典型重金属胁迫对日本沼虾的氧化损伤及交互作用

为深入探讨水体不同浓度重金属联合对水生生物的慢性毒性机制,本研究以日本沼虾(Macrobranchium nipponense)为受试生物,镉(Cd)和铅(Pb)为目标金属,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、金属硫蛋白(MT)和丙二醛(MDA)为测试终点,研究不同浓度的Cd和Pb单一及联合暴露对日本沼虾的氧化损伤及交互作用。实验结果表明:Cd对虾的致死浓度为1 mg·L-1,当其与同浓度Pb联合时,致死毒性增强;在0.01 mg·L-1和0.1 mg·L-1下联合时均表现为拮抗作用。不同处理组对标志物产生不同程度的诱导或抑制效应,其中,SOD活性均受到胁迫抑制,0.1 mg·L-1Cd暴露10 d后对肝胰腺SOD抑制率达53.38%,0.1 mg·L-1Pb暴露10 d后对肌肉SOD抑制率达70.02%;CAT活性整体受胁迫激活,肝胰腺与肌肉CAT活性在时间尺度上呈现相反的变化规律;肝胰腺中MT和MDA对重金属的敏感性要高于肌肉;综合生物标志物响应(IBR)评价表明,机体在时间尺度上可通过酶活性调节而具有一定的解毒功能,但并不能消除重金属引起的氧化损伤,且重金属单一毒性要高于联合毒性,其中Cd对肝胰腺毒性最大,Pb对肌肉毒性最大。研究结果能够为水体重金属生态风险预警、水质基准制定及流域水环境管理提供依据。     

2种杀虫剂对日本沼虾的急性毒性

研究了毒死蜱和硫丹对日本沼虾(Macrobrachium nipponense)的毒性作用.根据预试验确定2种杀虫剂对日本沼虾的急性毒性试验浓度,测定沼虾24和48 h的半致死浓度p(LC50),在0～48 h的ρ(LC50)值范围内设定6个浓度梯度,对日本沼虾进行24 h胁迫试验以测定耗氧量和排氨量.毒死蜱和硫丹对日本沼虾的24和48 hρ(LC50)分别为5.03、2.01和8.47、4.02 μg·L-1,其安全质量浓度分别为0.096和0.272 μg·L-1,表明日本沼虾对毒死蜱的敏感性明显高于硫丹.随着2种杀虫剂浓度的逐渐升高,日本沼虾的耗氧量和排氨量均呈现下降趋势,表明日本沼虾采用相同的适应方式来抵御2种杀虫剂对其基础代谢的胁迫,表现为被动的忍耐.     

水生植物微生物强化系统对日本沼虾养殖水体的生物净化

通过在池塘水体中栽种以轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)为主的水生植物,并添加活菌含量>108 g-1的复合微生物制剂,构建了水生植物-微生物强化系统,研究该系统对日本沼虾(Macrobrachium nipponense)养殖水体的生物净化效果。结果表明,试验40 d时,所添加的1.0 mg.L-1活性微生物可充分依赖水体中水生植物的巨大表面积而形成固定化的生物膜,使得植物区及相邻水体中细菌和真菌数量提高25%～69%,强化水体的净化功能。水生植物-微生物强化系统可通过相互的协同作用,提高对氮、磷和有机物等的利用能力,在促进自身生长的同时,可大幅降低水体中NH4+-N、NO2--N、NO3--N、TP、PO43--P含量,抑制TN、高锰酸盐指数的快速升高,提高水体中溶解氧,竞争藻类生长的资源,使得水体中藻类的丰度有所下降,pH也趋于稳定。研究表明,水生植物-微生物强化系统是一种良好的日本沼虾养殖水体生物净化系统,当水体中添加的微生物质量浓度为1.0 mg.L-1时,适宜的水生植物覆盖率为40%。     

日本沼虾(Macrobrachium nipponense)N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶初步纯化及部分性质

以日本沼虾内脏为材料,通过硫酸铵沉淀分级分离、DEAE-32离子交换柱层析和SephadexG-100分子筛柱层析纯化,获得比活力为3000Umg-1、纯化倍数为8.88倍的N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶制剂(NAGase).以对-硝基苯-N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖为底物,研究酶催化底物水解的反应动力学,结果表明,酶的最适pH为6.0,最适温度为53℃.该酶在pH4.5~9.3区域较稳定,当pH>9.3很快失活;在50℃以下处理30min,酶活力保持稳定,高于50℃,酶稳定性较差,75℃酶完全失活.酶促反应动力学符合米氏双曲线方程,测得米氏常数Km为0.165mmolL-1,最大反应速度Vm为6.55μmolL-1min-1.酶催化pNP-β-D-GlcNAc反应的活化能为63.55kJmol-1.图5表1参16     

汞和砷单一及联合暴露对日本沼虾的氧化应激效应

为深入探讨汞(Hg)和砷(As)对水生生物的慢性毒性效应,以日本沼虾(Macrobrachium nipponense)为受试生物,以超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、金属硫蛋白(MT)和丙二醛(MDA)为测试分子标志物,研究上覆水中不同浓度Hg和As单一及联合暴露对日本沼虾肝胰腺的氧化损伤及联合作用机制。结果表明:Hg和As单一及联合暴露对4种分子标志物均可产生不同程度的抑制或激活效应。其中,SOD活性均受到抑制,且高浓度As(1000μg·L-1)暴露10 d的抑制率最大,高达59.13%;而CAT活性整体被激活,Hg单独暴露下的激活效应要高于As,且在联合暴露组中随着暴露时间的增加呈现出显著的剂量效应关系(P0.05);MT和MDA含量在Hg和As的暴露下均显著增加(P0.05)。其中MT对Hg的螯合能力大于As,As单独暴露3 d后MDA变化较小,但10 d后其含量显著增加(P0.05)。析因方差分析发现,Hg-As对机体的联合作用机制主要表现为协同作用。综合生物标志物响应指数(IBR)评价证实,联合毒性要高于单独毒性,Hg与As在高浓度下联合暴露10 d的IBR值最大,毒性最强,高浓度As单独暴露处理组的毒性次之;同时,机体自身随暴露时间延长对Hg也表现出一定的解毒功能。     

日本沼虾三种细胞器在精子发生过程中变化的研究

应用透射电镜技术,研究了日本沼虾在精子发生过程中线粒体、溶酶体及内质网的变化．从精原细胞到精子,生精细胞内线粒体数量逐渐增多,结构渐趋复杂化,并形成衍生物,参与精子顶体的形成．溶酶体从初级溶酶体逐渐形成次级溶酶体,其中包括包裹溶酶体及溶噬体;部分溶酶体构成精子顶体的一部分．精子发生的全过程中,未见典型的粗面内质网（ＲＥＲ）,仅见泡状粗面内质网（ＶＲＥＲ）;滑面内质网只在精原细胞期出现．支持细胞的作用包括两个方面：一为支持作用,使生精细胞有一个适宜的发育场所;二为营养作用,为生精细胞的发育提供足够的物质和能量．     

低温对日本沼虾耗氧率、排氨率和Na+/K+ ATPase比活力的影响

在低温和室温条件下，测定了两种规格日本沼虾(Macrobrachium nipponens)的耗氧率、排氨率和Na^ ／K^ ATPase比活力．结果表明，低温条件下日本沼虾的耗氧率和排氨率均低于室温，且与体重呈负相关；而Na^ ／K^ ATPase比活力高于室温，且与体重呈正相关．表4参21     

甲氰菊酯对罗氏沼虾幼体急性致毒的研究

用甲氰菊酯对罗氏沼虾幼体进行急性毒性试验，在30℃水温条件下，甲氰菊酯对罗氏沼虾Z1、Z2、Z4、Z6、Z8幼体的24hEC50分别为0．050、0．040、0．035、0．030、0．028μg／L；在26℃条件下，分别为0．080、0．069、0．060、0．050、0．035μg／L，随着发育期的递进，幼体对甲氰菊酯变得更加敏感；对于同一期的幼体来说，甲氰菊酯的毒性随水温的升高增强．     

Toxic effects of phosphoramidate on Paramecium sp. with special emphasis on respiratory metabolism,growth, and generation time

The toxicological impacts of the increasing number of synthetic compounds present in the aquatic environment are assessed predominantly in laboratory studies where test organisms are exposed to a range of concentrations of single compounds. Protozoan cells are often used as bioindicators for the presence of xenobiotic compounds. In this article, we describe the inhibitory effect of a synthetic phosphoramidate derivative at different concentrations (40, 60, and 80?µmol?L^?1) on Paramecium sp., affecting its growth (proliferation) in concentration-dependent manner, as well as the generation time and response percentage. The LC₅₀ value determined for these protozoa was estimated at 60?µmol?L^?1 on 24?h of exposure. The respiratory metabolism of protozoan is perturbed at three concentrations, noting that the oxygen consumption was significantly increased at high concentrations after 18?h of exposure. In addition, the data can be used as reference values in further testing with other pesticides.     

Seasonal and spatial variations of acid-volatile sulphide and simultaneously extracted metals in the Yangtze River Estuary

Surface sediments were collected from the Yangtze River Estuary (YRE) in May 2012, August 2012, November 2012 and February 2013 to analyse the seasonal and spatial distributions of acid-volatile sulphide (AVS), simultaneously extracted metals (SEM) and the sediment toxicity. An optimised method was used for the AVS and SEM analysis and the results showed that the seasonal variations of AVS were positively correlated with changes in water temperature and the position of higher AVS was relatively fixed. The average of SEM was gradually increased from May 2012 to February 2013 and there were abnormally high values of SEM_Cu and SEM_Ni in the YRE. Concentrations of the five SEM components were in the following order: Cd?相似文献   

双酚A和壬基酚对河蚬呼吸代谢和抗氧化酶活性的影响

为了研究双酚A（Bisphenol A,BPA）和壬基酚（Nonylphenol,NP）对河蚬（Corbicula fluminea）呼吸代谢能力和抗氧化酶活性的影响,探讨BPA和NP对河蚬的毒性作用。以河蚬为受试生物,采用半静态染毒法,研究了BPA和NP对河蚬的单一毒性等级、联合毒性作用类型和对河蚬耗氧率、排氨率以及抗氧化酶系统中SOD、CAT活性的影响。结果显示：① BPA、NP对河蚬的半致死质量浓度（96 h-LC50）分别为6.34和1.09 mg＆#183;L-1,毒性顺序为NP＞BPA,二者均为高毒物质;② BPA-NP对河蚬毒性作用类型为协同作用;③亚急性毒性指标耗氧率、排氨率以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）对BPA、NP及二者混合物均比较敏感,在本试验的质量浓度范围内（BPA：0.63、0.79、1.59、3.17 mg＆#183;L-1;NP：0.109、0.136、0.271、0.542 mg＆#183;L-1;BPA＋NP：（0.0782＋0.029）、（0.0978＋0.0363）、（0.196＋0.0725）、（0.391＋0.145） mg＆#183;L-1）,河蚬耗氧率、排氨率以及两种酶活性变化均呈现先下降后上升再下降的趋势,其中在BPA、NP和二者混合物的质量浓度较低时,河蚬的耗氧率和排氨率、SOD和CAT活性只有微小降低,随着质量浓度的升高,河蚬耗氧率和排氨率、两个酶活性相对均有所升高,而在质量浓度极高时其耗氧率和排氨率以及两个酶活性才又受到显著性或极显著性的抑制。实验结果显示河蚬耗氧率、排氨率和SOD、CAT活性对水体中酚类内分泌干扰物反应敏感,具有较好的一致性和规律性,耗氧率、排氨率和SOD、CAT活性与其他敏感性指标一起可以作为酚类内分泌干扰物污染的一项早期监测指标。     

外源NO介导Cu~(2+)胁迫下番茄幼苗活性氧与内源NO代谢的研究

采用营养液培养方法,研究Cu~(2+)胁迫下外源一氧化氮(nitric oxide,NO)介导的番茄幼苗活性氧及NO代谢途径。结果表明:在Cu~(2+)胁迫下,番茄叶片和根系氧自由基含量增加,NO释放量以及硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)和一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)活性降低。外源NO能提高Cu~(2+)胁迫下番茄叶片NR和NOS活性,促进NO的产生,根系NOS活性及NO产量也同时上升。外源NO使精氨酸含量显著增加,而Hb(牛血红蛋白,NO清除剂)可部分抵消NO的促进作用,使Cu~(2+)+SNP+Hb处理下番茄精氨酸含量显著下降。可见,外源NO的加入可通过酶促和非酶促途径促进Cu~(2+)胁迫下NO的合成,介导NO信号调控网络,调节内源NO、精氮酸和活性氧代谢途径,从而缓解过多Cu~(2+)引起的氧化伤害。     

生长调节剂对春玉米氮素代谢关键酶活性的影响

采用大田小区试验,通过新型植物生长调节剂处理春玉米,研究了生长调节剂对玉米氮素代谢关键酶活性的影响,结果表明,喷施不同配方的生长调节剂能明显提高春玉米氮代谢过程中关键酶的活性。在生长调节剂PGR2处理下,玉米功能叶片中硝酸还原酶(NR)活性比对照提高了109.3%～138.3%,其它处理下硝酸还原酶活性也有不同程度的提高;无论在玉米功能叶片还是籽粒中,谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酰胺转化酶活性在测定的各时期均高于对照;功能叶片中蛋白水解酶活性也均高于对照。在所有处理中,以PGR2处理效果最佳。     

Effects of Hg and Cu on hemocytes-mediated functions in the prawn,Macrobrachium malcolmsonii

Sublethal effects of Hg (9.6, 14.5 and 24.1 microg/l) and Cu (60.5, 90.8 and 150.5 microg/l) on the hemocytes-mediated functions in the juveniles of the economically important freshwater prawns, Macrobrachium malcolmsonii were investigated. The population of total hemocytes, percentile phagocytosis and superoxide anion production were found to be increased in test prawns exposed to the lowest sublethal concentration of these two metals in comparison to controls. This indicates the fact that a mechanism of host-defence was in an active state to encounter metal toxicity. The total hemocytes population, percentile phagocytosis and superoxide anion production were found to be decreased in test prawns exposed to intermediate as well as the highest sublethal concentrations of Hg and Cu when compared with controls. This suggests that high concentrations of both Hg and Cu have inhibitory effects on the immune functions of the hemocytes in the prawn, M. malcolmsonii.