典型城市黑臭河道水体生物毒性研究

以黑臭为特征的城市内河污染近来受到关注,检测和分析污染河流水质的生物毒性对水质标识和生态评价十分必要。本研究逐月检测了温州市九山外河(JS River)和山下河(SX River)两条典型黑臭河道水样对斑马鱼、发光细菌和热带爪蟾胚胎的毒性效应。结果显示,黑臭河道水体对斑马鱼、发光细菌(青海弧菌Vibrio Qinghaiensis Q67)和爪蟾胚胎均具有毒性效应。以斑马鱼死亡率和发光细菌相对抑光率表征的水质综合毒性较一致,且以发光细菌更为敏感。爪蟾胚胎致畸实验主要通过存活率和畸形率来表征水体的毒性。3类生物监测均显示SX水体毒性明显高于JS整体毒性,这与两条河黑臭程度相一致。通过发光细菌检测水体综合毒性的分析,显示SX和JS水体毒性在5月-8月的夏季较高,冬春季节较低,表明黑臭河道水质毒性季节性变化与水体温度(T)和溶解氧(DO)值关系密切。本研究结果可为污染水体生物毒性检测和黑臭水体综合评价及后续治理提供依据。     

非洲爪蟾胚胎用于发育神经毒性测试的方法

在美国材料与测试协会(ASTM)的非洲爪蟾胚胎致畸试验(FETAX)的基础上,以已知具有发育神经毒性的氯化甲基汞为模式化合物,探索一种以体征、运动神经元形态和运动行为参数为终点指标的研究发育神经毒性的方法.非洲爪蟾胚胎暴露氯化甲基汞3 d时,观察到暴露组胚胎的运动能力随暴露浓度(100—400 nmol·L-1)的增加而减弱.暴露4 d发现300 nmol·L-1和400 nmol·L-1暴露组胚胎体长和运动神经元明显短于对照组.暴露持续7 d,通过行为分析软件对蝌蚪运动行为定量,发现暴露处理的蝌蚪的游泳速率明显小于对照组.以上结果显示,非洲爪蟾胚胎可用来研究化学品的发育神经毒性,胚胎的体征、运动神经元形态和运动行为可以作为相对敏感的评价指标.     

全氟烷基磺酸盐(PFOS)及其替代品对两栖类胚胎的发育毒性

用非洲爪蟾胚胎致畸实验和黑斑蛙胚胎发育毒性实验,比较研究了PFOS及其4种替代品对两栖动物胚胎的发育毒性。结果发现,用调聚法合成的织物三防整理剂和50%的全氟丁基有机铵盐阳离子表面活性剂同PFOS一样对非洲爪蟾胚胎有明显毒性,且织物三防整理剂和表面活性剂的毒性强于PFOS;电解氟化法合成的C4织物及C6织物三防整理剂(以下简称C4及C6织物三防整理剂)对非洲爪蟾胚胎没有明显毒性。与非洲爪蟾不同,PFOS和4种替代品对黑斑蛙胚胎没有明显毒性。结果显示,从生物安全性的角度分析,C4和C6织物三防整理剂可作为PFOS的替代品使用,而织物三防整理剂和表面活性剂的毒性比PFOS大,作为PFOS替代品使用需要慎重考虑。     

新兴海洋生态毒理学模式生物——海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)

海洋污染日益加剧,适用于海洋生态毒理学研究的鱼类模型的建立意义重大。海洋青鳉鱼(Oryzias melastigma)在培养条件、生理和分子信息等方面的优势使其正成为海洋生态毒理学研究领域的代表性潜在模式生物。阐述了海洋青鳉鱼在海洋生态毒理学研究中的优势,系统介绍了海洋青鳉鱼在毒理学研究中的应用现状,并着重介绍了其在分子毒理学中的应用,最后对海洋青鳉鱼在海洋生态毒理学中的研究方向进行了展望。     

非洲爪蟾在生态毒理学研究中的应用（Ⅲ）——生殖内分泌干扰作用的评价

两栖动物生殖内分泌系统(如性别分化、性腺发育、第二性特征)对性激素的敏感性,使得该类动物可用于研究内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)对生殖内分泌系统的干扰作用.两栖动物非洲爪蟾是发育生物学研究的经典模型动物,多年来积累的有关其生殖内分泌的资料可以为生殖内分泌干扰的研究提供参考.论文分析了非洲爪蟾作为评价生殖内分泌干扰作用模型动物的理论基础,总结了评价生殖内分泌干扰作用目前使用的几个指标(性别分化、性腺形态、性腺组织学结构、性激素水平、卵黄蛋白原表达等生物标记),综述了非洲爪蟾在评价酚类化合物、阿特拉津、多氯联苯等几种EDCs的生殖内分泌干扰作用中的应用,最后讨论了非洲爪蟾作为一种评价EDCs生殖内分泌干扰作用的模型动物目前存在的问题.毫无疑问,非洲爪蟾是生殖内分泌干扰研究的良好模型动物,为促进该模型动物更好的应用,需要加强非洲爪蟾生殖生物学和内分泌学的研究.     

全氟烷基磺酸盐(PFOS)、全氟己烷磺酸盐(PFHS)和全氟丁烷磺酸盐(PFBS)对非洲爪蟾胚胎的发育毒性

全氟烷基磺酸盐(PFASs)在工业生产和生活中广泛应用,某些PFASs已成为环境中普遍的污染物。鉴于对动物和人类的潜在毒性,全氟辛烷磺酸盐(PFOS)已被禁用,由一些半衰期相对较短的短链PFASs(如全氟丁烷磺酸盐,PFBS)替代。虽然四碳的PFBS和六碳的全氟己烷磺酸盐(PFHS)已经广泛使用,但目前对其毒性及其机制的了解很少。通过检测发育毒性和致畸性的非洲爪蟾胚胎致畸试验(FETAX),得到PFOS、PFHS和PFBS半致死浓度(LC50),半致畸浓度(EC50)和最小抑制生长浓度(MCIG),比较研究了3种化合物的发育毒性。结果发现,PFOS的LC50、EC50和MCIG分别为51.46、108.20和35mg·L-1。PFHS和PFBS的LC50大于100mg·L-1,对胚胎形态和生长没有明显影响。PFASs暴露引起非洲爪蟾胚胎运动行为异常。FETAX结果表明,PFOS急性发育毒性明显大于PFHS和PFBS。     

非洲爪蟾蝌蚪脑神经细胞体外培养方法的建立(Establishment of an in Vitro Method for Culturing Brain Neurons from Xenopus laevis Tadpoles)

体外培养的神经细胞是神经毒性机制研究和神经毒物筛查的重要材料.目前鼠体外神经细胞的应用最为广泛.鉴于近年来发育生物学的模型动物非洲爪蟾越来越多地应用于毒理学研究,论文建立了一种体外培养非洲爪蟾脑神经细胞的方法.该方法取52～53阶段的非洲爪蟾蝌蚪的脑组织,在L-15培养液中直接吹打获得分散细胞,接种于包被多聚赖氨酸的培养板中,22℃培养.培养细胞状态良好,72小时后神经元细胞初步建立神经网络.用β2tubulin7B9可对脑神经元细胞进行荧光染色,鉴别神经突的生长和神经网络的形成.与鼠脑神经元细胞体外培养方法比较,该方法具有无需胰蛋白酶分离、无需胶质细胞共培养、可同时操作多只脑、能获得大量细胞等简单快捷的特点.因此,体外培养的非洲爪蟾蝌蚪脑神经细胞可作为目前体外神经毒理研究中鼠脑神经元的补充材料,用于神经毒性机制的研究和神经毒物的筛查.     

基于斑马鱼全生命周期毒性测试的研究进展

作为一种模式生物,斑马鱼具有很多优点,包括体积小、成本低、适应性广、繁殖周期短、胚胎透明且产卵量高等,因而被广泛应用于生态毒理学等领域。斑马鱼的生命阶段主要包括胚胎、仔鱼和成鱼3个阶段。近年来,斑马鱼全生命周期的毒理学研究所占比重不断上升并呈稳定增长的趋势。本文对斑马鱼3个生命阶段及整个生命周期的毒性试验展开综述,介绍了斑马鱼全生命周期实验在毒理学中的研究进展,总结了各生命阶段国内外的标准规范和资源库信息、毒理学终点及转基因斑马鱼的研究进展,归纳了多阶段毒性评价和整个生命周期毒性评价的应用。最后,对全生命周期和基于斑马鱼毒性测试的应用做出展望,对未来开展的相关研究提出建议。     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)、全氟己烷磺酸盐(PFHS)和全氟丁烷磺酸盐(PFBS)对非洲爪蟾胚胎的发育毒性

全氟烷基磺酸盐(PFASs)在工业生产和生活中广泛应用,某些PFASs已成为环境中普遍的污染物。鉴于对动物和人类的潜在毒性,全氟辛烷磺酸盐(PFOS)已被禁用,由一些半衰期相对较短的短链PFASs(如全氟丁烷磺酸盐,PFBS)替代。虽然四碳的PFBS和六碳的全氟己烷磺酸盐(PFHS)已经广泛使用,但目前对其毒性及其机制的了解很少。通过检测发育毒性和致畸性的非洲爪蟾胚胎致畸试验(FETAX),得到PFOS、PFHS和PFBS半致死浓度(LC50),半致畸浓度(EC50)和最小抑制生长浓度(MCIG),比较研究了3种化合物的发育毒性。结果发现,PFOS的LC50、EC50和MCIG分别为51.46、108.20和35mg·L-1。PFHS和PFBS的LC50大于100mg·L-1,对胚胎形态和生长没有明显影响。PFASs暴露引起非洲爪蟾胚胎运动行为异常。FETAX结果表明,PFOS急性发育毒性明显大于PFHS和PFBS。     

孕酮诱导非洲爪蟾卵母细胞生发泡破裂(GVBD)试验方法的优化及干扰物质筛查

非洲爪蟾卵母细胞生发泡破裂(GVBD)是生物学上研究卵细胞成熟过程及其机制的良好模型。由于GVBD受激素的调控,曾有研究将孕酮诱导的非洲爪蟾GVBD试验用于内分泌干扰物的筛查。通过预注射人体绒毛膜促性腺激素(HCG)提高非洲爪蟾卵母细胞对孕酮的敏感性、缩小个体差异,缩短试验时间等优化GVBD试验方法;并选用甲氧氯作为阳性参照物对优化的方法进行验证,最后用此方法研究了米非司酮、来曲唑、咪鲜胺3种化学物质对孕酮诱导GVBD的影响。结果发现,甲氧氯对GVBD的发生具有明显抑制作用,随着剂量的增加抑制作用增强,显示优化方法的可靠性。米非司酮作为孕酮受体拮抗剂,没有表现出抑制GVBD的效应,证明孕酮诱导爪蟾GVBD并非完全由孕酮受体(PR)介导。同时,来曲唑和咪鲜胺对孕酮诱导爪蟾GVBD没有影响,显示此两种物质在孕酮诱导GVBD过程中不具有内分泌干扰作用。     

Effects of clotrimazole and amiodarone on early development of amphibian (Xenopus tropicalis)

Pharmaceuticals have been recognized as a continuing threat to environmental stability. Few experimental data are available for the effects of clotrimazole and amiodarone on the ecological environment. An acute test with embryos and a chronic test with larvae of amphibian (Xenopus tropicalis) were thus conducted to determine the influence of clotrimazole or amiodarone on early amphibian development. In acute test, % survival and the body length were numerically decreased by both pharmaceuticals treatments compared to control. In chronic test, the cumulative mortality was 22.2% with 0.1?µg?L^?1 clotrimazole treatment and 21.7% with 1?µg?L^?1 amiodarone. The whole body length and the biomass were significantly decreased and developmental stages significantly delayed by both pharmaceuticals. The results of our study suggest that clotrimazole exerted adverse effects on larvae of X. tropicalis at environmentally relevant concentrations.     

黑斑蛙与非洲爪蟾蝌蚪急性毒性试验方法敏感性的比较

两栖动物蝌蚪急性毒性试验是评价化学品急性毒性的一种方法。以毒死蜱、乙草胺、重铬酸钾和全氟辛烷磺酸盐(PFOS)为测试物,比较了我国本土黑斑蛙(Rana nigromaculata)与国际通用种非洲爪蟾(Xenopus laevis)在蝌蚪急性毒性试验中的敏感性。结果发现：2类蝌蚪分别进行的11次试验中,空白对照组黑斑蛙蝌蚪死亡率(0.9%)远低于非洲爪蟾蝌蚪的死亡率(5.8%);重铬酸钾和PFOS对黑斑蛙蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为34.0 mg·L^-1和81.0 mg·L^-1,而对非洲爪蟾蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为51.6 mg·L^-1和92.1 mg·L^-1,显示黑斑蛙蝌蚪对这2种化学品的敏感性略高于非洲爪蟾蝌蚪;毒死蜱和乙草胺对黑斑蛙蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为0.41 mg·L^-1和4.1 mg·L^-1,而对非洲爪蟾蝌蚪的96 h-LC₅₀分别为0.12 mg·L^-1和3.1 mg·L^-1,显示黑斑蛙蝌蚪对这2种化学品的敏感性略低于非洲爪蟾。鉴于2类蝌蚪对化学品的敏感性存在差异,且黑斑蛙蝌蚪的自然死亡率低,材料更易获得,笔者认为黑斑蛙蝌蚪比非洲爪蟾更适合作为蝌蚪急性毒性试验的材料,用于我国化学品环境管理中的毒性评价。     

农药对秀丽隐杆线虫毒性效应及其机制的研究进展

随着大量农药被广泛的使用并最终汇聚到环境介质中,对生态环境和人体健康产生潜在影响。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)是土壤中最丰富的后生动物,在土壤生态系统中具有重要地位,并作为一种重要的模式生物广泛应用于环境毒理学研究。本文从秀丽隐杆线虫常用的毒理学研究方法入手,以致死率、生长发育、运动行为、繁殖、活性氧自由基(ROS)水平、细胞凋亡水平、相关基因表达量和蛋白水平等作为测试指标,归纳总结农药对秀丽隐杆线虫的衰老性、神经及生殖系统的毒性效应,分析探索其毒性机理,并展望了未来的研究重点。     

丙硫菌唑对斑马鱼的安全性评价及其生物富集行为研究

丙硫菌唑是一种市场前景非常好的新型广谱杀菌剂。本文研究了丙硫菌唑对水生生物斑马鱼的急性毒性和生物累积风险。通过斑马鱼的急性毒性试验获得丙硫菌唑对斑马鱼的96 h-LC₅₀为2.06 mg a.i. L^-1。随后,采用0.02 mg L^-1 (1/100LC₅₀)和0.2 mg L^-1 (1/10LC₅₀)2个浓度的丙硫菌唑,通过8 d实验,获得其在斑马鱼体内的生物累积效应。在0.02 mg L^-1组中,第8天时,斑马鱼体内的浓度达到0.733 mg kg^-1,生物富集系数(BCF_{8 d})缓慢增长到34.36。而在0.2 mg L^-1组,第8天时,斑马鱼组织内丙硫菌唑浓度为4.198 mg kg^-1, BCF_{8 d}值为19.72。结果表明,丙硫菌唑对斑马鱼的毒性等级为中毒,同时其在斑马鱼体内具有中等生物累积效应。因此,在使用过程中,需要考虑其对水生生物的毒性和水生食物链的放大效应。     

Fish prey of fur seals Arctocephalus spp. at subantarctic Marion Island

The analysis of scats collected between 1989 and 1995 from the two fur seal species resident on subantarctic Marion Island, Arctocephalus gazella and A. tropicalis, showed that they fed predominantly on fish of the family Myctophidae (lanternfishes). Scat composition (prey species, abundance) was very similar for the two species. The seven species of myctophids that formed numerically 90 and 86% of the scat composition for A. gazella and A. tropicalis, respectively, all showed seasonal fluctuations in their contribution to seal diets. Electrona carlsbergi, E. subaspera, Metelectrona ventralis and Gymnoscopelus fraseri increased in winter in both species of fur seals, whereas Gymnoscopelus piabilis, Protomyctophum choriodon and P. tenisoni showed the opposite trend. Seal diets overlapped substantially with those of the king penguins (Aptenodytes patagonicus) resident on Marion Island, but no evidence for competitive exclusion could be found between these two major warmblooded consumers of marine resources at the Prince Edward Islands. Received: 16 July 1997 / Accepted: 2 March 1998     

啶氧菌酯对斑马鱼的安全性评价及其生物富集行为研究

啶氧菌酯是一种新型的内吸性杀菌剂,本研究对其水生生物的毒性和累积风险进行了评估。啶氧菌酯原药对斑马鱼的急性毒性试验结果显示,96 h-LC₅₀为0.0509 mg a.i. L^-1。设置0.005 mg L^-1(1/100LC₅₀)和0.05 mg L^-1(1/10LC₅₀)2个浓度8 d生物累积试验。在0.005 mg L^-1组,第8天斑马鱼体内啶氧菌酯浓度达到0.48 mg kg^-1,生物富集系数(BCF_{8 d})缓慢增长到80.00。而在0.05 mg L^-1组,第8天斑马鱼体内的啶氧菌酯浓度为5.27 mg kg^-1,BCF_{8 d}值为99.42。研究表明,啶氧菌酯对斑马鱼为有剧毒,同时具有中等生物累积效应。因此在使用过程中,需要考虑其对水生生物的毒性和水生食物链的放大效应。     

南方某铀矿山废水对生物的急性毒性研究

为探明铀矿山对周围环境的联合毒性机制,本研究以常用生物毒性测试菌种——发光细菌青海弧菌Q67和费氏弧菌以及禾花鲤为受试生物代表,实地采集的铀矿山废水为目标废水,研究铀矿山废水对发光细菌和禾花鲤的急性毒性。实验结果表明,矿山废水对3种生物的急性毒性存在显著的剂量-效应关系,毒性效应浓度EC_(50)(LC50)的大小顺序为禾花鲤幼鱼费氏弧菌青海弧菌Q67,Pb~(2+)/U~(6+)浓度分别为6.052/3.026 mg·L~(-1)、2.284/1.142 mg·L~(-1)、1.339/0.669 mg·L~(-1),均可有效指示矿山废水的毒性水平,其中发光细菌更为灵敏、快速;且青海弧菌Q67的EC_(50)值最小,灵敏度最高,可作为表征矿山废水毒性风险的首选指示物。研究结果能够为放射性矿区废水生态风险预警、安全处理处置、水质基准制定及流域水环境管理提供依据。