翡翠贻贝内脏团抗氧化防御系统对菲胁迫的生物响应

实验室条件下研究了海水中不同浓度(2.0、10.0、50.0μg L-1)菲胁迫1、4、8、15 d和清水恢复2、7 d后翡翠贻贝(Perna viridis)内脏团中抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明,翡翠贻贝内脏团CAT活性在d 1即受到显著诱导(P<0.05),对菲胁迫的反应非常敏感;SOD活性和GSH-Px活性对菲胁迫的生物响应呈先诱导后抑制的变化规律,而MDA含量随曝露时间延长呈现上升的趋势,且浓度越高,这3种指标的变化趋势越明显.因此翡翠贻贝内脏团中SOD、GSH-Px、CAT活性及MDA含量均适合作为菲污染对水生生物毒性效应的指示指标.在清水恢复阶段,相对于对照组各指标均表现出一定程度的恢复,也表明翡翠贻贝能对一定程度的菲胁迫带来的氧化损伤进行自我修复.图2表1参19     

苯并[a]芘对马氏珠母贝鳃组织抗氧化酶活性的影响

将马氏珠母贝（Pinctada martensi）暴露于不同质量浓度（1、4和8μg.L-1）苯并[a]芘B[a]P中,检测暴露后第3、7和10天后,马氏珠母贝鳃组织抗氧化酶（超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽硫转移酶GST和过氧化氢酶CAT）对苯并[a]芘胁迫的生态毒理效应。结果表明：暴露时间为3、7 d时,SOD活性无明显变化,随着暴露时间的延长,SOD活性在第10天时被激活;在胁迫初期,GST活性被激活,随后表现出逐渐降低的趋势,在暴露后10 d,不同质量浓度组GST活性变化趋于稳定。当暴露质量浓度相同时,表现出明显的时—效关系;而CAT活性在第7天被激活,随着时间的延长,高质量浓度（4和8μg.L-1）组表现出先升高后下降的趋势,并表现出一定的时-效关系。SOD、GST和CAT均可作为B[a]P污染的生物标志物,活性变化相对于SOD,GST和CAT对B[a]P的胁迫更加敏感。     

汞、硒暴露对紫贻贝(Mytilus edulis)抗氧化酶系统的影响

为了研究重金属汞及微量元素硒对海洋贝类的毒性效应,揭示汞、硒在生物体内的相互作用机制,用汞和硒对指示生物紫贻贝(Mytilus edulis)进行单一及联合亚慢性暴露实验。设置对照组(0μg·L-1)、汞暴露组(25μg·L-1Hg2+)、硒暴露组(4μg·L-1Se4+)以及硒汞联合暴露组(25μg·L-1Hg2++4μg·L-1Se4+)4个实验组,并分别在暴露期间的第0、2、4和6天定时采集样本,测定紫贻贝鳃SOD、GPx及CAT3种抗氧化酶活性。将实验数据进行ANOVA分析处理后,结果表明:与对照组相比,汞暴露组SOD和GPx均呈现先显著升高(p<0.05或p<0.01)后降低(p<0.01或p<0.001)的趋势,CAT则从第4天开始显著降低(p<0.05);硒暴露组中SOD活性始终高于对照组(p<0.001),GPx活性在第2天也显著升高(p<0.001),CAT活性始终与对照组相近;硒汞联合作用与汞暴露组相比,SOD、GPx和CAT活性在不同时间点均有显著升高(p<0.05),而与硒暴露组相比,3种酶活性均低于硒单独暴露的水平。说明汞在短期能够诱导抗氧化酶活性,随着暴露时间的延长,则表现出明显的抑制作用;微量硒能够增强抗氧化酶系统活性,对汞导致的氧化损伤具有拮抗作用。     

BaP和DDT暴露对翡翠贻贝胚胎重要酶活性影响的比较研究

为了揭示不同浓度苯并芘(BaP)及滴滴涕(DDT)对海洋贝类胚胎的生态毒理效应,将翡翠贻贝(Perna viridis)胚胎分别暴露于不同浓度BaP及DDT中,检测暴露24 h和48 h后,BaP和DDT对翡翠贻贝胚胎抗氧化及非特异性免疫酶活性的影响,包括超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP),并利用综合生物标志物响应(IBR)指数对苯并芘及DDT对翡翠贻贝胚胎的综合毒理效应进行评价。结果表明,BaP和DDT胁迫显著影响翡翠贻贝胚胎抗氧化酶(SOD、GPx)和非特异性免疫酶(ACP、AKP)的活性。与对照组相比,随着暴露浓度的升高,胚胎SOD、AKP的活性呈现先抑制后诱导的趋势。DDT和BaP对ACP酶活性的影响不同,其中BaP对ACP活性的影响表现为先抑制,后恢复,而DDT对翡翠贻贝胚胎ACP的活性影响不显著。IBR分析表明,在胁迫早期随着污染物浓度的升高,RIB值逐渐增大,随着染毒时间延长,处理组RIB值均减小,总体来说,DDT的RIB值比BaP的RIB值大,表明DDT的胚胎毒性较强。通过探究翡翠贻贝胚胎重要酶应答BaP和DDT胁迫的毒理生化响应,评价持久性有机污染物对海洋贝类的毒理效应,为敏感生物标志物的筛选打下一定的基础,且为海洋环境的污染早期预警监测提供了一种新思路。     

贵州省典型矿区土壤重金属污染对蚯蚓的毒性效应评估

选取我国贵州省某矿区典型的重金属复合污染土壤开展28 d慢性毒性暴露试验,以蚯蚓体内2种抗氧化酶活性——过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)、8-羟基脱氧鸟苷(8-ODHG)和金属硫蛋白(MT)含量为生物指标,评估了以上生物指标与土壤重金属含量的相关性,探讨该研究方法用于矿区土壤重金属生态风险评估的可行性。结果表明,CAT和SOD在暴露周期内均出现先诱导后抑制的动态响应过程,表明蚯蚓通过提高CAT和SOD的活性来清除机体因污染胁迫而产生的自由基,以适应环境变化,在毒性缓解后,蚯蚓体内代谢产物的积累抑制了抗氧化氢酶活性,CAT和SOD活性下降并趋于稳定。暴露于重金属污染亚致死浓度时,蚯蚓体内的8-OHDG含量随着暴露时间的延长显著降低,随着暴露浓度的增加,损伤存在由低到高的转变。在28 d暴露周期内,蚯蚓体内MT在重金属胁迫下发挥了解毒作用,MT含量在蚯蚓暴露后第7天增加,随后逐渐降低。本文基于生物毒性试验综合评估了矿区典型重金属污染土壤的生态风险,研究结果对指导重金属复合污染土壤的修复与再利用具有重要意义。     

十溴联苯醚(BDE-209)对紫红笛鲷鳃抗氧化酶活性的影响

十溴联苯醚(BDE-209)是目前唯一仍在全球范围内广泛使用的多溴联苯醚阻燃剂,其环境行为及生物效应逐渐成为环境污染领域研究的热点。选用2(LD组)、10(MLD组)、50(MHD组)及250μg.L-1(HD组)4个浓度的BDE-209作用于紫红笛鲷,探讨BDE-209对紫红笛鲷鳃抗氧化酶(SOD、CAT及POD)活性和MDA含量的影响。结果显示:BDE-209可以显著促进SOD和CAT活性,且随着暴露时间延长CAT活性呈现逐渐增加的趋势。暴露7d后,MLD组SOD活性达到最高68.31U.mg-1,是对照组(CK)的5.50倍,HD组CAT活性达到6.31U.mL-1,其次为MHD组的5.96U.mL-1。BDE-209对鳃POD活性呈现先促进后抑制的作用,暴露3d时各浓度POD活性均显著高于CK组(P<0.05);7d时各浓度POD活性则受到显著抑制(P<0.05),清水恢复15d后各浓度组与CK组没有显著差异(P>0.05)。暴露期间各浓度组MDA含量均显著高于CK组(P<,并且随暴露时间延长呈现先增加后减少的趋势,7d后HD组MDA含量达到最高,为6.99nmol.mg-1,清水恢复15d后,LD和MLD组MDA含量与CK组没有显著性差异(P>0.05)。以上结果表明:BDE-209可以诱导紫红笛鲷产生氧化应激效应,CAT和SOD则在氧自由基清除中发挥作用。     

吡啶硫酮金属对华美盘管虫抗氧化性的影响

我国近岸局部海域的重金属污染严重威胁着生态环境和人类健康。吡啶硫酮铜(CuPT)和吡啶硫酮锌(ZnPT)在海洋防污和化工产品中的应用近来逐年增加,对其生态毒性及其机理进行研究迫在眉睫。本文以我国南海常见多毛类——华美盘管虫(Hydroides elegans Haswell)为受试生物,研究了CuPT和ZnPT对华美盘管虫的抗氧化系统的影响。试验结果表明在CuPT和ZnPT胁迫下,华美盘管虫体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,以及还原型谷胱甘肽含量(GSH)和丙二醛(MDA)含量发生与暴露毒物种类、浓度和时间相关的变化。SOD、CAT和GR的活性在较低浓度(25μg·L~(-1))的CuPT胁迫6 h后呈显著上升趋势,但随暴露时间延长(12 h和24 h),GR的活性显著下降;而暴露于较低浓度(50μg·L~(-1))的Zn PT中,仅SOD活性显著升高,CAT和GR的活性都显著下降。在较高Cu PT(100μg·L~(-1))或Zn PT(200μg·L~(-1))浓度中,CAT和GR的活性都显著下降。GSH含量对Cu PT或Zn PT胁迫的响应呈现明显的时间效应,即随暴露时间的延长,通常由显著上升转为显著下降。MDA含量在Cu PT(100μg·L~(-1))或Zn PT(200μg·L~(-1))高浓度组中呈显著升高趋势。     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)胁迫对翡翠贻贝抗氧化酶的影响

为了解全氟辛烷磺酸盐(PFOS)对海洋贝类抗氧化防御系统的毒性效应及致毒机理,在实验室条件下研究了PFOS对翡翠贻贝的96h急性毒性,同时探讨PFOS胁迫和净水恢复过程中翡翠贻贝外套膜和内脏团组织中抗氧化指标(SOD活性、GSH和MDA含量)的变化。结果显示,PFOS对翡翠贻贝的96h半致死浓度(LC50)为68.3mg·L-1,安全浓度为6.83mg·L-1。在PFOS胁迫阶段,1mg·L-1浓度组外套膜SOD活性显著性升高(p<0.05),内脏团SOD酶活性显著降低(p<0.05);而PFOS浓度高于1mg·L-1时,外套膜SOD活性显著性降低(p<0.05),内脏团SOD活性显著升高(p<0.05)。PFOS胁迫对翡翠贻贝外套膜和内脏团中GSH含量均有显著的诱导作用(p<0.05),PFOS胁迫15d后各浓度组GSH含量均受到显著的抑制(p<0.05)。翡翠贻贝外套膜MDA含量受PFOS胁迫后显著升高(p<0.05),内脏团MDA含量的变化呈先降低、后升高的规律。净水释放阶段,翡翠贻贝两组织中SOD活性在释放7d后均恢复至对照组水平,GSH含量和MDA含量呈显著升高的趋势(p<0.05)。研究结果表明,PFOS暴露能够引起翡翠贻贝外套膜和内脏团氧化胁迫,但这种损伤的效果不明显,释放短时间后即可自我恢复。     

全氟辛酸(PFOA)对菲律宾蛤仔体内酶活性的影响

采用半静态毒性实验方法,将菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)分别暴露于0.2、2、20μg·L-1的全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)中,在处理后第1、3、6、10、15、21天分别取样,测定整体组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、7-乙氧基异吩噁唑酮脱乙基酶(EROD)活性和过氧化脂质(LPO)含量。酶活性分析结果显示:PFOA对菲律宾蛤仔组织SOD、CAT和POD活性均呈现先促进后抑制的作用;低浓度组SOD活性在暴露第1天达到最高,显著高于对照组(P<0.01);中高浓度组SOD活性在暴露第6天达到最低;暴露1~15 d,低浓度组CAT活性均显著高于对照组(P<0.05);高浓度组CAT活性在暴露第6天得到显著诱导,其余时间基本处于抑制状态;中浓度组POD活性在暴露第3天即达到最高,高浓度组POD活性基本一直处于抑制状态;随着PFOA暴露时间的延长,菲律宾蛤仔组织LPO含量呈现了先降低后升高的趋势;各浓度组中EROD的活力都显著被诱导(P<0.01),与处理浓度呈正相关;中高浓度组的GST活性在胁迫期间变化比较显著,呈现诱导-抑制的变化规律。研究表明,PFOA暴露能够引起菲律宾蛤仔组织抗氧化酶和生物转化酶的变化,可以与其他敏感性指标一起作为指示早期海洋PFOA污染的生物标志物。     

丁草胺和乙草胺对蚯蚓CAT和SoD活性的影响

研究土壤中丁草胺和乙草胺对蚯蚓抗氧化酶系CAT和SOD的影响.结果表明,随着暴露时间的延长,蚯蚓体组织的CAT和SOD活性先增大后降低,与对照相比,蚯蚓CAT和SOD活性表现为低浓度诱导和高浓度抑制;在一定暴露时间内,随着丁草胺和乙草胺浓度的增加,CAT和SOD活性呈抛物线型剂量-效应相关关系;丁草胺和乙草胺暴露浓度与蚯蚓CAT和SOD活性均呈现出抛物线型暴露时间-胁迫效应的相关关系.不同酶对毒性效应的响应域值不同,其敏感性大小为:SOD>CAT.根据两个指标对污染物浓度响应域值的不同,建立剂量-效应关系与时间-效应关系.     

0~#柴油和流花原油对斑节对虾(Penaeus monodon)幼体的急性毒性效应

溢油污染导致的原油和燃料油入海,会对海洋生物的生长发育过程产生影响。为研究溢油污染对海洋虾类的毒性效应,以斑节对虾(Penaeus monodon)为研究对象,比较了不同浓度0#柴油和南海流花原油(LH原油)乳化液对斑节对虾不同发育阶段幼体的急性毒性效应。结果表明,3.59 mg·L~(-1)0#柴油和0.77 mg·L~(-1)LH原油乳化液可以显著降低斑节对虾无节幼体变态率(P0.05),且对无节幼体变态具有延迟效应。较之0#柴油,LH原油乳化液对斑节对虾无节幼体发育的影响更为明显。0#柴油对斑节对虾无节幼体、蚤状幼体、糠虾和仔虾的48或96小时半致死浓度(48 h/96 h-LC50)分别为0.55 mg·L~(-1)、0.42 mg·L~(-1)、0.95 mg·L~(-1)和1.09 mg·L~(-1),其对应的安全浓度分别为0.05 mg·L~(-1)、0.04 mg·L~(-1)、0.10 mg·L~(-1)和0.11 mg·L~(-1);LH原油对上述幼体的48 h/96 h-LC50则依次为0.62 mg·L~(-1)、0.51 mg·L~(-1)、1.05 mg·L~(-1)和1.42 mg·L~(-1),对应的安全浓度分别为0.06 mg·L~(-1)、0.05mg·L~(-1)、0.11 mg·L~(-1)和0.14 mg·L~(-1)。斑节对虾不同发育阶段幼体对0#柴油和LH原油的耐受力依次为:仔虾糠虾无节幼体蚤状幼体,0#柴油和LH原油乳化液对斑节对虾的毒性大小为0#柴油LH原油。上述结果为深入研究石油类污染对海洋生物的毒性效应提供了基础数据和理论依据。     

镉和铅对菲律宾蛤仔脂质过氧化及抗氧化酶活性的影响

为了研究亚致死浓度的重金属对海洋贝类的毒性效应,探讨其可能的作用机理,在实验生态条件下以菲律宾蛤仔(Ru-ditapes philip pinarum)为目标生物,采用半静态毒性实验方法,研究了不同浓度Cd2+(0.0948、0.237和0.474mg·L-1)和Pb2+(0.276、0.690和1.380mg·L-1)对菲律宾蛤仔鳃和消化腺组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量的影响。结果显示:(1)鳃和消化腺中的抗氧化酶及MDA的变化呈现出类似的趋势,在胁迫初期,各浓度处理组菲律宾蛤仔鳃和消化腺组织SOD和CAT与对照组相比活性都显著升高(P<0.01),呈现出明显的诱导效应,而MDA含量与对照组相比差异不显著(P>0.05);随着胁迫时间的延长,高浓度Cd2+(0.474mg·L-1)和Pb2+(1.380mg·L-1)处理组中SOD、CAT活性快速下降,与对照组相比差异显著;低浓度处理组中的抗氧化活性虽然也较对照组有所下降,但总体下降幅度不如高浓度组明显,并且所历暴露时间较长。各浓度处理组中MDA含量变化一致,均呈现出先升高后降低的趋势,且含量均高于对照组。(2)通过相关性分析,菲律宾蛤仔消化腺组织中的SOD活性与Cd2+浓度的相关性大于鳃组织,与Pb2+浓度的相关性则小于鳃组织;消化腺组织中的CAT活性与Cd2+、Pb2+浓度呈抛物线型相关,与鳃组织CAT活性相关性不十分显著。这说明消化腺组织中SOD活性对Cd2+的敏感性大于鳃组织,消化腺组织中CAT活性对Cd2+、Pb2+的敏感性大于鳃组织。因此,菲律宾蛤仔消化腺中SOD、CAT对水环境中的重金属反应敏感,且存在一定的剂量-效应关系,消化腺组织中SOD和CAT活性与其他敏感性指标一起可以作为指示早期海洋重金属污染的生物标志物。     

阿曼原油和溢油分散剂对斑马鱼(Danio rerio)胚胎形态发育的毒性效应

为研究经溢油分散剂(GM-2)处理阿曼原油对硬骨鱼类形态学发育毒性,将斑马鱼胚胎作为受试生物,采用半静态暴露方法,观察0~120 hpf(hour post-fertilization)斑马鱼胚胎的致死率、孵化率和畸形率,并应用斑马鱼胚胎发育毒性试验形态学得分系统(General Morphology Score(GMS)System)评估阿曼原油暴露诱导的斑马鱼胚胎形态发育毒性。结果显示,相较于水溶组分(water-accommodated fractions,WAF),加入GM-2后的化学增强型水溶组分(chemically enhanced water-accommodated fractions,CEWAF)水样中总石油烃(total petroleum hydrocarbons,TPH)浓度显著增加,由(5.233±0.213)mg·L-1增至(292.989±11.905)mg·L-1;120 hpf时,WAF和CEWAF组的致死率均有不同程度的升高,100%WAF的致死率为30.2%±2.8%,而≥40%CEWAF的致死率均已超过半数致死率,其半数致死浓度LC50为153.318 mg·L-1;通过对GMS分析,WAF和CEWAF暴露均会在不同程度上导致斑马鱼胚胎发育显著延迟,主要表现在鱼鳔未形成、心率异常、血液循环停滞和行动(胸鳍摆动、尾部摆动等)迟缓,且均能显著延迟胚胎孵化甚至造成胚胎不孵化;由畸形率可知,阿曼原油具有较强的致畸性,以心包水肿、背部弯曲和尾部弯曲最显著。由结果可知,经GM-2处理后的阿曼原油(CEWAF)比未处理的阿曼原油(WAF)对斑马鱼胚胎产生更严重的毒性效应。     

The effect of cadmium on antioxidant responses and the susceptibility to oxidative stress in the hydrothermal vent mussel Bathymodiolus azoricus

Hydrothermal vents are a unique environment of extreme physical–chemical characteristics and biological species composition. Cd is a toxic non-essential metal present in high concentrations in the hydrothermal vent environment, contrary to those found in marine coastal areas. Cd toxicity has been related, among other things, with reactive oxygen species production, even though this is a non-redox metal. Bathymodiolus azoricus is a deep-sea Mytilid bivalve very common in the Mid Atlantic Ridge (MAR) hydrothermal vent fields and very little is known about the antioxidant defence system in this specie. Because lethal Cd concentration in B. azoricus is unknown, the aim of this study was to assess the effects of a Cd concentration higher than that found in the hydrothermal vents on oxidative stress biomarkers, such as antioxidant enzymes. Mussels were exposed to 100 μg l⁻¹ Cd during 24, 48 and 144 h, respectively, in a pressurized aquarium (IPOCAMP). Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidases (GPx), total oxyradical scavenging capacity (TOSC), metallothionein (MT) and lipid peroxidation (LPO) were measured in the gills and mantle of B. azoricus. The results indicate that gills are first affected by Cd toxicity. This may be due to different physiological functions of the tissues and by the presence of thio and methanotrophic symbiotic bacteria in the gills. The SOD and CAT are inhibited during the first day of exposure in the gills, although TOSC and MT concentrations were the same in control and exposed mussels. In the mantle, enzymatic activation only occurred after 6 days, and no significant differences in MT concentrations were found in the control and exposed mussels during the first day, as observed in the gills.     

苯并\[a\]芘对马氏珠母贝肝组织抗氧化酶活性的影响

为揭示不同浓度苯并[a]芘(B[a]P)对海洋贝类的生态毒理效应,将马氏珠母贝(Pinctada martensi)暴露于不同浓度(1、4和8μg.L-1)B[a]P中,检测暴露3、7和10d后,B[a]P对马氏珠母贝肝组织抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽硫转移酶GST和过氧化氢酶CAT)活性的影响。结果表明:暴露时间3d时,随着B[a]P浓度的增加,SOD活性无明显变化,GST的活性被激活,在7d和10d受到抑制,GST活性表现为抑制,并表现出一定的剂量-效应关系,而CAT的活性在染毒后第7天受到激活;暴露时间10d时,SOD活性增加,GST活性和CAT活性均受到抑制。B[a]P暴露时间相同,GST活性和CAT活性变化趋势基本相似。B[a]P浓度相同(1和4μg.L-1)时,随着暴露时间的延长,SOD活性无明显变化,GST的活性受到抑制,CAT的活性表现为先激活后抑制的趋势。另外,相对于SOD活性,GST和CAT的活性变化可以更好地反映B[a]P对马氏珠母贝胁迫的毒性效应。     

Petroleum hydrocarbons in the marine bivalve Venus verrucosa: accumulation and cellular responses

Cellular and subcellular responses of the marine burrowing bivalve Venus verrucosa collected from the north-eastern coastline of Malta from January to June 1985, after exposure to petroleum hydrocarbons (PHC) were investigated. After long-term exposure to 100 gl^-1 of water-accomodated fractions (WAF) of crude oil, PHC were found to accumulate most rapidly in the digestive gland and then in the gills, with saturation levels being reached within 100 d of exposure in both cases. PHC accumulation, both in the mantle and muscle tissues, was more gradual and consistent throughout the whole exposure period. After 150 d of exposure, the digestive cells of the digestive gland were significantly reduced in height (atrophy) and exhibited reduced lysosomal membrane stability. After 144 h of exposure to higher concentration of PHC (820 and 420 gl^-1), several cytological effects were recorded, including an increase in cell volume and activity of gill mucocytes as well as in the number of haemocytes in gill blood sinuses. There was also evidence of damage to the epithelial lining of the foot, stomach and style sac and marked atrophy of the digestive cells of the digestive gland. The significance of such responses is discussed.