镉胁迫对节杆菌(Arthrobacter sp.)和芽孢杆菌(Bacillus sp.)生理生化特性的影响

将节杆菌和芽孢杆菌分别暴露于不同质量比的镉溶液中,进行不同暴露时间的急性毒性试验.结果表明,20 mg/kg的Cd(Ⅱ)处理会使节杆菌中还原型谷胱甘肽(GSH)质量浓度显著降低,细胞膜脂质过氧化产物——硫代巴比妥酸活性物质(TBARS)浓度显著升高;0.2mg/kg的Cd(Ⅱ)处理会使芽孢杆菌中GSH质量浓度、过氧化氢酶(CAT)活性显著降低.节杆菌的可溶性蛋白、可溶性糖质量浓度随暴露时间延长而减少,GSH质量浓度、CAT和超氧化物歧化酶(SOD)活性随暴露时间延长而增加,TBARS浓度呈先减后增的变化趋势;芽孢杆菌的可溶性蛋白质量浓度、CAT活性和TBARS浓度呈先增后减的变化趋势,可溶性糖、GSH质量浓度和SOD活性呈先减后增的变化趋势.镉处理对节杆菌和芽孢杆菌具有一定的胁迫作用,两种菌通过启动不同的抗性系统来抵抗外界胁迫.     

铀胁迫对香根草生理生化指标的影响

采用水培方式研究了不同质量浓度(0、0.1 mg/L、1 mg/L、5mg/L、10 mg/L、20 mg/L)铀胁迫下香根草光合色素质量比、可溶性蛋白质质量比、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)活性、非酶物质(非蛋白巯基NPT、谷胱甘肽GSH和植物络合素PCs)含量的变化.结果表明,铀质量浓度为0.1 mg/L和1 mg/L时,可促进香根草光合色素和可溶性蛋白质质量比的增加,但随铀质量浓度增加,光合色素和可溶性蛋白质质量比逐渐下降.铀胁迫诱导香根草体内MDA含量、POD活性和CAT活性呈明显升高的趋势,SOD活性则表现为逐渐下降的趋势.不同质量浓度铀胁迫对香根草根部NPT、GSH和PCs含量无明显影响,铀质量浓度为0.1 mg/L时香根草根部NPT、GSH和PCs含量略有增加;随铀胁迫质量浓度增加,叶片内GSH含量逐渐下降,NPT和PCs含量则逐渐升高.     

基于整合生物标志物响应法的镉对背角无齿蚌氧化损伤胁迫效应评估

以背角无齿蚌(Anodonta woodiana)为受试生物,在实验室模拟条件下研究了环境浓度Cd~(2+)对其鳃组织与内脏团抗氧化防御系统的影响。结果表明:在不同质量浓度Cd~(2+)暴露下,超氧化物歧化酶(SOD)与谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性随暴露时间延长具有类似的变化趋势,均表现为低质量浓度诱导、中质量浓度诱导-抑制、高质量浓度抑制的变化趋势;鳃组织中过氧化氢酶(CAT)与GPx具有一定的互补性,但均与SOD间相对独立;丙二醛(MDA)含量随暴露质量浓度增加及暴露时间延长而不断上升;鳃组织与内脏团抗氧化酶活性变化具有明显的时间-效应与剂量-效应关系。整合生物标志物响应(IBR)分析结果表明:Cd~(2+)质量浓度越高,各组织IBR值越大,造成的损伤越大;其中,内脏团抗氧化酶较鳃组织敏感,损伤程度大于鳃组织;Cd~(2+)暴露短时间内各组织IBR值与Cd~(2+)质量浓度间具有较好的相关性,鳃组织决定系数高于内脏团。     

镉对食蚊鱼(Gambusia affinis)的急性毒性效应

以食蚊鱼(Gambusia affinis)为受试生物,采用半静水式急性毒性试验和亚急性毒性试验,分别测定Cd2+对食蚊鱼的半致死质量浓度(LC50)和超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽转硫酶(GST)活性及组织结构变化,检测镉对食蚊鱼的毒性作用,以探讨Cd2+在水环境中的毒性及食蚊鱼在环境科学研究中的应用.结果表明,Cd2+对食蚊鱼96 h的LC50为22.55 mg/L,属于高毒物质.相同Cd2+暴露质量浓度下,随暴露时间延长,SOD和CAT活性总体表现为先升高后降低的趋势,GST活性则总体表现为先升高后降低、且趋于稳定的趋势.Cd2+暴露后食蚊鱼肝和鳃组织会出现不同程度损伤.研究表明,Cd2+对食蚊鱼属于高毒物质,验证了食蚊鱼对化学品Cd2+的敏感性.     

伊乐藻对硝氮、磷胁迫的急性响应

研究了不同质量浓度硝氮和磷的单一胁迫对伊乐藻叶绿素、可溶性蛋白质量比及抗氧化酶SOD、POD和CAT活性的影响。结果表明,在短时间和低质量浓度的硝氮或磷胁迫下,叶绿素和可溶性蛋白质量比的变化不大,SOD、POD和CAT活性则持续增大。在递增硝氮质量浓度胁迫下,叶绿素和可溶性蛋白质量比、CAT活性呈现明显的"低促高抑"现象,SOD和POD活性持续上升;磷胁迫时,叶绿素质量比持续下降,而可溶性蛋白质量比和SOD、POD、CAT活性呈现明显的"低促高抑"现象。在低质量浓度硝氮或磷胁迫时,抗氧化酶随时间延长活性增加,直至危害消除;在高质量浓度硝氮或磷胁迫时,伊乐藻内抗氧化酶活性先升高后降低,最终抗氧化酶系统崩溃。72 h内伊乐藻能耐受26.12 mg/L的硝氮或3.37 mg/L的磷的胁迫,硝氮和磷质量浓度高于此时,伊乐藻作为修复植物是不适用的。     

抗生素药物环丙沙星对锦鲤抗氧化系统的毒性作用

采用暴露试验方法,研究了抗生素药物环丙沙星(Ciprofloxacin,CPFX)的急性毒性和对锦鲤肝脏抗氧化系统中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:CPFX对锦鲤不产生急性毒性;SOD活性在暴露前中期(3~9 d)受到不同程度的诱导,后期(12~15d)受到显著抑制(p0.05);MDA含量在暴露前中期显著增加(p0.05);GSH含量与GST活性变化趋势相似,0.05 mg/L、0.5 mg/L处理组表现出持续性诱导状态,5 mg/L、50 mg/L处理组表现出先上升后下降的变化规律,且在中期(9 d)达到顶峰,GST与GSH在诱导程度上表现出一定的剂量-时间效应关系。研究表明,CPFX暴露对锦鲤造成的氧化损伤是可逆的,机体抗氧化系统并未遭受破坏;GSH和GST响应敏感,适合作为CPFX暴露的生物标记物。     

Cd2+胁迫对文蛤鳃组织SOD、CAT活性及MDA含量的影响

为了解不同质量浓度的Cd2+对水生动物的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和脂质过氧化的影响,以文蛤为研究材料,采用室内模拟试验的方法,依据Cd2+对文蛤96h半致死质量浓度(LC50),设置4个Cd2+胁迫组,胁迫质量浓度分别为0.41 mg/L( 1/32LC50)、0.82 mg/L(1/16 LC50)、1.65 mg/L(1/8 LC50)、3.30 mg/L( 1/4LC50),并设置对照组,每组3个平行.研究不同质量浓度的Cd2+对文蛤鳃组织SOD、CAT活性和MDA含量的影响.结果表明:文蛤鳃组织SOD活性在0.41 mg/L和0.82 mg/L胁迫下,试验前期(0～48 h)呈现诱导效应,试验后期(48～96 h)呈现抑制效应,其余胁迫质量浓度在试验过程中均对文蛤鳃组织SOD活性呈现抑制效应;CAT活性在低质量浓度(0.41 mg/L)胁迫下出现阶段性抑制效应,接着呈现诱导-抑制过程,中高质量浓度在整个过程呈现诱导-抑制的过程;经过96h的胁迫试验,各胁迫组文蛤鳃组织中MDA含量显著上升(p＜0.05),Cd2+对MDA的诱导作用显著且存在剂量-效应关系.     

抗生素药物诺氟沙星对锦鲤的毒性效应

为明确抗生素药物诺氟沙星对锦鲤的毒性效应,采用鱼类毒性试验方法,研究了诺氟沙星(Norfloxacin,NFLX)对锦鲤的急性毒性和亚急性毒性效应.结果表明,当NFLX暴露质量浓度达到1 000 mg/L时,NFLX对锦鲤无急性毒性.NFLK暴露15 d,在1 mg/L、5 mg/L、25mg/L和125 mg/L 4个组中,5 mg/L组锦鲤肝脏SOD活性在6d时达到最大(p＜0.01);125 mg./L组MDA含量在15 d时达到最大值(p＜0.01);25 mg/L、125 mg/L组锦鲤肝脏中MDA含量与暴露时间呈正相关,相关系数分别为0.938 1、0.953 5.各组GST活性和GSH质量比均受到不同程度的诱导,1 mg/L组NFLX可使鱼肝GST与GSH产生适应性反应;5 mg/L组诱导GST与GSH效应最为显著,呈现“钟形”变化趋势,5 mg/L很可能是NFLX对GST活性和GSH质量比影响的一个阈值或转折点.鱼肝GPT与GOT活性变化表现出一定的相似性,均呈现先升高后降低的变化规律,其中5 mg/L组被诱导效应最为显著(p＜0.01).5 mg/L很可能是锦鲤适应NFLX暴露和机体中生物酶发挥作用的一个转折点.比较上述抗氧化和转氨酶指标的敏感性和稳定性发现,在NFLX作用下,锦鲤肝脏中GST、GSH两个指标对NFLX的反应比SOD、MDA、GPT、GOT灵敏,变化规律稳定,更适合评价水环境中NFLX暴露的毒性效应.     

稀土元素镧-铜胁迫下蚯蚓的抗氧化防御反应

采用自然土壤染毒法研究了稀土元素镧(La)和铜(Cu)复合污染对蚯蚓体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明,La和Cu复合染毒对抗氧化防御系统产生了一定的联合毒性效应,其联合毒性效应与暴露时间和不同质量比的组合密切相关。不同剂量La与不同背景质量比Cu复合时,低剂量La作用下,SOD活性呈现上升趋势;高剂量La作用下,SOD活性呈现先上升后下降的变化趋势。这表明复合胁迫使蚯蚓受到的环境胁迫作用增强,且复合胁迫超过其耐受阈值。不同剂量La与不同背景质量比Cu复合时POD活性出现明显波动,总体呈逐渐上升趋势,表明复合胁迫使蚯蚓受到的环境胁迫作用增强。不同剂量La与50 mg/kg Cu复合胁迫时,CAT活性先上升后下降,表明La的存在在一定程度上降低了Cu对蚯蚓的毒性效应;不同剂量La与200 mg/kg Cu、600 mg/kg Cu复合胁迫时,蚯蚓受到的环境胁迫作用增强。     

紫外LED联合次氯酸钠灭活枯草芽孢杆菌的影响因素

为了探究不同水质对紫外发光二极管(UV-LED)联合次氯酸钠灭活枯草芽孢杆菌(ATCC6633)效果的影响,通过改变初始氯质量浓度、初始菌液浓度、p H值、温度、无机阴阳离子浓度及腐殖酸质量浓度等6种常见水质条件来观察其分别对试验灭活率的影响。结果表明,灭活率随初始氯质量浓度增加先升高后降低,初始氯质量浓度为8 mg/L时灭活率为5. 9个对数级,达到最高值;灭活率则随初始菌液浓度升高而降低,在初始菌液浓度为104cfu/m L时,灭活率最高,达6. 2个对数级;灭活率随p H值上升有显著降低,酸性条件下灭活率明显好于碱性条件,在p H=6时灭活率为6. 59个对数级;灭活率随温度上升先升高后降低,在25℃时灭活率最高为5. 9个对数级。碳酸氢根离子浓度的增加会对灭活产生抑制作用,锰离子质量浓度的增加同样会降低枯草芽孢杆菌的灭活率。溶液中腐殖酸的存在也会对灭活有抑制作用,且质量浓度越大抑制效果越明显。动力学分析表明,UV-LED联合次氯酸钠对枯草芽孢杆菌的反应遵从假一级反应动力学,反应速率常数k的变化幅度表明,p H值、初始氯质量浓度和HA质量浓度对试验灭活的影响高于其他3种水质条件。     

酸化土壤与镉对大豆萌发种子抗氧化保护酶的复合影响

为探索酸化土壤与镉对大豆萌发种子抗氧化保护酶的复合影响,采用种子常规萌发试验的方法,模拟pH=5.93和pH=2.5的酸化土壤,并用0.182 mg·L-1和20 mg·L-1的Cd2+处理大豆种子,测定不同酸化土壤及镉浓度胁迫对大豆萌发种子过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和质膜透性的影响.结果表明,轻度酸化土壤(pH=5.93)或低质量浓度镉(0.182 mg·L-1)可激活POD与CAT活性,降低MDA含量及质膜透性,且与胁时相关;复合处理上述效应更显著,但随胁时延长4指标变幅加大,膜系统恢复时间推后.重度酸化土壤(pH=2.5)与高质量浓度镉(20 mg·L-1)胁迫下的POD与CAT活性随胁时延长而降低,MDA含量及质膜透性则随胁时延长而升高;低-高、高-高复合处理时,4指标随胁时延长变幅更大,7 d时偏离CK更显著,且CAT、MDA和质膜透性峰值推后.由此可见,酸化土壤与镉复合污染可加剧对种子萌发的伤害,二者存在协同作用.     

草酸对Cr胁迫下李氏禾解毒性能的影响

结合因子分析方法分析了草酸对Cr胁迫下李氏禾解毒性能的影响。研究过氧化氢酶(CAT)、可溶性糖、生长指标的变化情况,并运用因子分析方法筛选出最能表征李氏禾生长特性的指标,进而较科学的研究外源草酸对Cr胁迫下李氏禾解毒性能的影响。Cr质量浓度为0、200、400 mg/kg的土壤中,适当浓度草酸对李氏禾CAT影响表现出极显著差异(P0.01);当土壤中Cr质量浓度200 mg/kg,草酸质量浓度为80、120 mg/kg时,可溶性糖浓度分别比本组对照降低了23.59%、32.65%;株高可作为关键因子的关键变量。外源草酸可以增强李氏禾对Cr的解毒性能且与草酸浓度有关,因子分析方法可以应用于李氏禾研究中。     

稻田土壤细菌对重金属镉的氧化应激反应研究

研究重金属镉胁迫下稻田土壤大肠杆菌K12、枯草芽孢杆菌B19及Ralstonia eutropha DKC1中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和ATP酶活性等应激酶活性的短期(46 h)变化.结果表明,不同浓度镉对E.coli K12,B.subtilisB19和R.eutrophaDKC1培养不同时间的SOD、CAT和ATP酶活性均有不同程度的诱导作用,表现在前期、低浓度时激活,后期、高浓度时抑制,体现了不同微生物间的差异以及抗镉潜力的不同.3种指标间接地反映了环境中有毒有害物质的存在,且能在早期较灵敏地指示污染的影响,作为环境受到污染胁迫的细胞生化指标具有一定可行性.     

酸雨和铅对大豆幼苗光合作用的复合影响

采用水培法研究了酸雨AR(pH=3.0、3.5、4.5、7.0)和Pb(0、35 mg/L、90 mg/L、150 mg/L)复合污染对大豆幼苗光合作用的复合影响。结果表明,与对照组相比,单一AR或Pb处理下,净光合速率(Pn)、叶绿素(Chl)质量比、Hill反应活性和Mg2+-ATPase活性的降幅随酸雨pH值降低或Pb质量浓度升高而增大,呈明显的剂量-效应关系。AR+Pb复合处理下各指标的降幅均大于对应的单一处理,这表明酸雨加剧了Pb对大豆光合作用的抑制作用。双因素方差分析表明,Pb和酸雨对Hill反应活性无交互作用,而对Pn、Chl质量比和Mg2+-ATPase活性有显著交互作用。关于Pn、Chl质量比和Mg2+-ATPase活性复合效应的进一步评价结果表明,受胁迫强度的调控,低酸雨pH值/Pb质量浓度下,复合影响呈弱相加效应;在高酸雨pH值/Pb质量浓度下,复合影响呈强相加或协同效应,而且相同处理下AR与Pb对光合各参数的复合影响效应不一致,表现为对Chl质量比影响的相加效应最弱,对Mg2+-ATPase活性影响的相加效应较强。研究表明,Chl质量比、Hill反应活性和Mg2+-ATPase活性对Pn的影响程度随胁迫因子和胁迫方式的不同而改变,表明不同胁迫因子和胁迫方式作用于光合作用的位点不同,影响机制复杂多变。     

铅胁迫对苦草生理生化及氮、磷代谢关键酶的影响

通过研究不同时间(1 d、3 d、5 d、7 d)和不同铅浓度(0、5μmol/L、25μmol/L、50μmol/L、100μmol/L、250μmol/L)胁迫下苦草的生理特性及其氮、磷代谢关键酶的变化,探讨了苦草对铅胁迫的响应。结果表明,叶绿素(Chl)质量比和硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和酸性磷酸酶(ACP)活性在低浓度铅胁迫下5 d内均有所提高,而在高浓度铅胁迫下,叶绿素质量比呈下降趋势。在试验第7 d,各浓度下的酶活性均受到抑制,并且低于对照组。丙二醛(MDA)含量和游离脯氨酸(Fpro)质量比随铅浓度增加呈现先增加后降低的趋势。研究表明,苦草对铅胁迫具有一定的抵抗缓解能力,氮磷代谢关键酶对铅胁迫的响应更为敏感,可以考虑将其作为铅胁迫的响应指标。     

叶面施硅和铈对缓解生菜镉、铅毒害作用的研究

在轻度Cd、Pb复合污染菜地中,向生菜叶面喷施不同质量分数的Si溶胶和Ce溶胶,研究其对生菜的产量、品质、抗氧化酶活性及Cd、Pb吸收的影响.结果表明,叶面施Si、Ce均能促进生菜生长,降低生菜中亚硝酸盐质量比.质量分数高的Si溶胶(0.1％、0.2％)可显著提高维生素C、可溶性糖质量比,质量分数较高的Ce溶胶(0.01％～0.03％)可显著提高维生素C质量比,质量分数较低的Ce溶胶(0.005％、0.01％)可显著提高可溶性糖质量比.叶面施Si、Ce能够提高保护酶POD、SOD的活性,抑制生菜对Cd、Pb的吸收,降低其地上部Cd、Pb质量比.叶面施Si和Ce溶胶可显著改善生菜品质及降低Cd和Pd毒害效应,喷施0.05％ SiO2和0.01％ CeO2缓解Cd和Pb毒害作用的效果最佳.     

蜡状芽孢杆菌SY的筛选、鉴定及对镉胁迫下水稻种子萌发的影响

对沈阳张士灌区镉污染的农田土壤进行镉含量及物理性质测定,得出其总镉质量比为8.41 mg/kg,土壤呈酸性.通过富集纯化从该土壤中筛选出1株对镉具有较强耐受性和吸附能力的细菌SY,该细菌在Cd2+质量浓度为100 mg/L条件下仍能正常生长,对镉的吸附率高达99.25%.对SY进行形态学观察和16SrDNA序列分析,确定SY为蜡状芽孢杆菌群(Bacillus cereus group).通过水稻种子出芽率试验,研究蜡状芽孢杆菌SY对镉胁迫下水稻种子萌发的影响.结果表明,镉胁迫能严重抑制水稻种子发芽,水稻种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等发芽指标均随Cd2+处理浓度的增大而明显下降,但经过蜡状芽孢杆菌SY处理后,水稻种子的发芽率显著提高.研究表明,SY对镉胁迫下的水稻种子具有解毒作用.     

外源水杨酸对Pb2+胁迫下玉米幼苗生理特性的影响

为了研究水杨酸对重金属胁迫下植物幼苗的缓解效应,以玉米叶片的叶绿素、游离脯氨酸、可溶性蛋白质量比和丙二醛(MDA)含量,以及过氧化物酶(POD)与超氧化物酶(SOD)活性为指标,采用水培法研究了不同质量浓度水杨酸对150 mg/L Pb2+胁迫下玉米幼苗生理特性的影响.结果表明,经30 mg/L水杨酸缓解后受迫玉米幼苗的根长、株高和根系活性明显增加,叶片的叶绿素、游离脯氨酸与可溶性蛋白质量比均明显提高,叶片的SOD与POD活性均高于对照组和各处理组,且叶片的MDA含量显著降低.外源水杨酸可通过正向调控植物物质与能量代谢,以及保护酶系统活性来维持细胞膜的稳定性,并有效减缓膜脂过氧化进程,缓解了Pb2+胁迫对玉米幼苗的毒害.     

Cd和Pb对鲫鱼超氧化物歧化酶活性的影响

为了解不同浓度Cd2+、Pb2+及其联合胁迫对超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,以鲫鱼为材料,采用急性毒性试验研究了质量浓度为0.5 mg/L、2.0 mg/L、6.0 mg/L的Cd2+溶液和10 mg/L、20 mg/L、40 mg/L的Pb2+溶液及其混合液作用下,24 h、48 h、96 h后鲫鱼肝胰脏SOD活性的变化.结果表明,0.5 mg/L的Cd2+对鲫鱼肝胰脏的SOD活性有促进作用,其余各浓度组的Cd2+和Pb2+对SOD有抑制作用;Cd2+和Pb2+的联合作用比单独作用对SOD的影响大.     

一株蜡状芽孢杆菌降解毒死蜱的影响因素研究

为了明确一株蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus HY-2)对毒死蜱的降解特性,在基础培养基中定量添加毒死蜱和降解菌进行混合摇培,每12 h取样检测毒死蜱残留量和菌株生长量,研究了接种量、毒死蜱初始质量浓度和含盐量等因素对菌株降解毒死蜱的影响。结果表明,接种量为8%(体积分数,接种体密度为OD600=3.0)时对80mg/L毒死蜱的降解率最高,为53%。随毒死蜱初始质量浓度增加,菌株的生长受到不同程度的抑制,然而随着毒死蜱的降解,菌体的生长量迅速增加,培养液的p H值随降解菌的增殖而逐渐上升。毒死蜱初始质量浓度为40~150 mg/L时,随降解时间延长,毒死蜱的残留质量浓度逐渐下降;而毒死蜱初始质量浓度为200 mg/L时,毒死蜱质量浓度在降解过程中出现了先上升后下降、然后逐渐下降的现象。降解菌对Na Cl有较高的耐受度,当Na Cl质量浓度为20~70 g/L时,降解菌在60 h时对80 mg/L毒死蜱的降解率为27%~53%。