对有机磷农药敏感的海鱼脑AChE筛选研究

以10种海洋鱼类:鲅鱼、黄花鱼、鲈鱼、黄鱼、美国红鱼、真鲷、黑鲷、面包鱼、黑头鱼和鳗鲡为实验材料,采用半抑制浓度(IC₅₀)和双分子速率常数(K_i)为指标,通过体外抑制作用比较了这10种海鱼脑AChE对马拉硫磷和甲基对硫磷的敏感性,并分析了海鱼脑AChE作为监测海水中有机磷农药指示酶的可行性,由此筛选出适于制备海水有机磷农药酶传感器的指示酶.实验表明:10种海鱼脑AChE的基础活性在4.62～35.65μmol/(min·g)之间,面包鱼的酶活性最高,黄花鱼的酶活性最低.对马拉硫磷,由IC₅₀所得到的AChE敏感性为:鲅鱼、黄鱼、鲈鱼、真鲷>黑鲷>黑头鱼、鳗鲡>美国红鱼、黄花鱼>面包鱼;由Ki所得到的AChE敏感性为:鲅鱼>黄鱼、鲈鱼、真鲷>黑鲷、黑头鱼、鳗鲡>美国红鱼、黄花鱼>面包鱼.对甲基对硫磷,由IC50所得到的AChE敏感性为:鲅鱼>鲈鱼>黄鱼、黄花鱼、真鲷、黑鲷、黑头鱼、鳗鲡>美国红鱼>面包鱼;由Ki所得到的AChE敏感性为:鲅鱼>鲈鱼、黄鱼、黄花鱼、黑鲷、黑头鱼、鳗鲡>真鲷>美国红鱼>面包鱼.鲅鱼脑AChE对2种有机磷农药都较为敏感.影响鱼脑AChE对有机磷农药敏感性的主要因素为生物来源、农药种类和抑制方式,而与酶的基础活性无关.海鱼脑AChE活力抑制作用与水体中的有机磷农药具有良好的剂量-效应关系,在1～50mg/L浓度范围内,两者间呈现较好的线性相关性(r²≥0.93).根据AChE的敏感性及其对有机磷农药的线性响应程度,鲅鱼脑AChE适于作为监测马拉硫磷和甲基对硫磷酶传感器的指示酶.     

北部湾潮间带沉积物和双壳类动物中的重金属:污染特征与生物积累

环北部湾经济的迅猛发展对沿岸生态环境的人为干扰日益增强,其中潮间带受到的影响更大.研究该区域沉积物的重金属污染特征、来源及生物积累程度,对于北部湾的环境保护及管理十分重要.2011年10月,对北部湾潮间带13个站位的沉积物中7种重金属(Hg、Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、As)、Al及总有机碳(TOC)含量和细颗粒(＜63 μm)比例进行测定,同时测定2种双壳类动物(波纹巴非蛤Paphia undulate和文蛤Meretrix meretrix)软组织中重金属含量.通过计算富集因子(EF)和生物-沉积物积累因子(BSAF),对沉积物中每种重金属的来源和生物积累潜力进行分析.结果表明,与世界其他海域相比,北部湾潮间带沉积物中重金属整体污染水平较低,但站位间差异明显;沉积物中的Cd、Pb、Zn、Cu主要来自人为污染,Cr、As和Hg则主要来自天然来源.双壳类动物体内重金属含量在站位间存在较明显差异,波纹巴非蛤和文蛤BSAF值由大到小依次为Cd (861％,1028％)＞Zn (281％,369％)＞Hg(243％,222％)＞Cu(125％,169％) ＞As(38％,42％)＞Cr(37％,23％)＞Pb(3.3％,2.2％);两种生物对Hg、As的积累程度差异不大,波纹巴非蛤对Pb、Cr的积累程度明显高于文蛤,对Cu、Zn、Cd的积累程度则明显低于文蛤.Pearson相关性分析表明,在粒径小、有机质多的沉积物中,多数重金属的生物可利用性降低,不易被双壳类动物吸收利用.     

氟化物对植物生理生化的影响

综述了氟化物对植物的光合作用，呼吸作用，膜生理和有机物的代谢等生理过程，及异常衰老和遗传为异的影响，并提出了今后的研究方向。     

5种海鱼脑AChE对2种有机磷农药的敏感性比较

以鲈鱼、黄鱼、美国红鱼、真鲷和黑鲷为实验材料,采用半抑制浓度(IC_(50))和双分子速率常数(K_i)为指标,通过体外抑制作用比较了5种海鱼脑乙酰胆碱酯酶[AChE(EC 3.1.1.7)]对马拉硫磷和甲基对硫磷的敏感性。结果表明:(1)5种海鱼脑AChE基础活性为10.18～22.64[μmol/(min·g)],黄鱼的酶活性最高,鲈鱼的酶活性最低。(2)对马拉硫磷,由IC_(50)所得到的AChE敏感性为:黄鱼、鲈鱼、真鲷>黑鲷>美国红鱼;由K_i所得到的AChE敏感性为:鲈鱼、黄鱼、真鲷>黑鲷>美国红鱼。对甲基对硫磷,由IC_(50)所得到的AChE敏感性为:鲈鱼>黄鱼、真鲷、黑鲷>美国红鱼;由K_i所得到的AChE敏感性为:鲈鱼、黄鱼、黑鲷>真鲷>美国红鱼。鲈鱼和黄鱼对2种有机磷农药都较为敏感。(3)鱼脑AChE活力抑制作用与水体中的有机磷农药具有良好的剂量—效应关系。在1～100mg/L浓度范围内,两者间呈现较好的线性相关性,其相关系数基本上都在0.98以上。根据AChE的敏感性及其对有机磷农药的线性响应程度,黄鱼和鲈鱼脑AChE分别适于作为监测马拉硫磷和甲基对硫磷的指示酶。     

氟化氢对植物抗氧化酶活性的影响

采用人工熏气方法研究ＨＦ污染条件下大豆和菜豆叶片中４种抗氧化酶的活性变化，结果表明它们对氟的敏感性差异很大：超氧化物歧化酶最为敏感，抗坏血酸过氧化物酶和非特异性过氧化物酶次之，而过氧化氢酶活性基本无变化，就两种供试植物而言，大豆的抗氧化酶对氟更为敏感；就植物生长阶段而言，开花期的抗氧化酶对氟的敏感性较苗期为大。在此基础上提出，氟污染环境中植物ＳＯＤ、Ａ－ＰＯＤ和Ｎ－ＰＯＤ的活性受抑与植物氟害有关。     

利用文蛤生物标志物评价尾水-海水混合体系污染水平

采用不同浓度（体积比0%～40%,经天然海水稀释而成）的市政污水处理厂（MSTP）尾水对文蛤（Meretrix meretrix）连续培养9d,通过测定9种生化因子水平评价污染暴露对双壳类的生物学效应包括：内脏中的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、谷胱甘肽还原酶（GR）、谷胱甘肽（GSH）、乙酰胆碱酯酶（AChE）、金属硫蛋白（MTs）、硫代巴比妥酸反应物（TBARs）以及血细胞的溶酶体膜稳定性（LMS）.SOD、CAT除外的所有生化因子均能对尾水污染产生敏感响应,其中,GPx、MTs、AChE和LMS的响应与尾水浓度呈显著相关（P<0.05或P<0.01）,适于作为尾水污染的生物标志物;依据这些生物标志物计算的综合生物标志物响应指数值（IBR_v2=0.61～2.65）随尾水浓度上升而增大,且两者间存在显著相关性（P<0.01）.研究结果表明,基于生物标志物响应值计算IBR指数的方法适于MSTPs尾水-海水混合体系的综合污染评价.     

短期暴露于城市污水处理厂尾水的文蛤抗氧化酶响应

为研究城市污水处理厂(STPs)尾水是否会引起海洋生物的氧化逆境,将取自青岛市李村河污水处理厂的尾水用海水稀释到不同浓度(0%、1%、5%、10%、20% V/V), 对文蛤(Meretrix meretrix)暴露培养15d, 分析其内脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性. 结果表明:SOD活性随尾水暴露时间延长基本表现为“抛物线型”的响应特征,体积比10%、20%的尾水暴露6~12d期间,文蛤体内SOD活性均受到诱导,最大增幅为15.88%;CAT和GPx对尾水的主要响应特征是抑制效应,分别在暴露9d、12d时最为明显,最大抑制率分别为64.38%和52.39%;较高浓度(20%)的尾水能够持续抑制GR活性,而其他处理组中,GR对尾水表现为“抛物线型”的响应特征,即:暴露3d或6d时活性增加,而后显著降低.GR活性的最大诱导出现在暴露3d和6d时,分别比对照组上升81.47%和80.91%.研究结果进一步表明STPs不能有效降解有害化学物质以消除尾水的毒性, 文蛤内脏SOD、CAT、GPx和GR活性能够敏感指示尾水诱导的氧化逆境.     

短期暴露于城市污水处理厂尾水的文蛤抗氧化酶响应

为研究城市污水处理厂(STPs)尾水是否会引起海洋生物的氧化逆境,将取自青岛市李村河污水处理厂的尾水用海水稀释到不同浓度(0%、1%、5%、10%、20%V/V),对文蛤(Meretrix meretrix)暴露培养15d,分析其内脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性.结果表明:SOD活性随尾水暴露时间延长基本表现为"抛物线型"的响应特征,体积比10%、20%的尾水暴露6~12d期间,文蛤体内SOD活性均受到诱导,最大增幅为15.88%;CAT和GPx对尾水的主要响应特征是抑制效应,分别在暴露9d、12d时最为明显,最大抑制率分别为64.38%和52.39%;较高浓度(20%)的尾水能够持续抑制GR活性,而其他处理组中,GR对尾水表现为"抛物线型"的响应特征,即:暴露3d或6d时活性增加,而后显著降低.GR活性的最大诱导出现在暴露3d和6d时,分别比对照组上升81.47%和80.91%.研究结果进一步表明STPs不能有效降解有害化学物质以消除尾水的毒性,文蛤内脏SOD、CAT、GPx和GR活性能够敏感指示尾水诱导的氧化逆境.