稀土元素钕对菲律宾蛤仔金属硫蛋白的诱导效应

稀土元素能否诱导海洋生物合成MTs(金属硫蛋白),将影响到MTs对海水重金属的指示作用. 以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为试验动物,采用含稀土Nd3+的人工海水对其进行暴露培养,测定蛤仔鳃部和内脏中MTs含量随暴露剂量和时间的变化. 结果表明,Nd3+暴露能够增加蛤仔体内MTs含量. ρ(Nd3+)为0.1～10 μg/L时能明显促进蛤仔鳃和内脏MTs的合成;蛤仔在ρ(Nd3+)为1 μg/L下暴露培养7 d,内脏MTs含量达到最高水平;同时,光谱扫描及SDS-PAGE分析表明,Nd3+诱导的蛤仔内脏中MTs在258 nm处有特征吸收峰,主要以二聚体和三聚体的形式存在,分子质量分别为13.0和18.1 ku.      

镧（Ⅲ）离子诱导的菲律宾蛤仔金属硫蛋白性质研究(Study on the Rare Earth Ion La（Ⅲ） Inducing the Synthesis of Metallothionein in Ruditapes philippinarum)

稀土离子能否诱导海洋生物的金属硫蛋白（MT）合成,将影响到MT对海水重金属的指示作用. 以菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）为试验动物,采用含镧（Ⅲ）离子（La3+）的人工海水对其进行暴露培养,测定蛤仔鳃部和内脏中MT含量. 结果表明,La3+暴露能够增加蛤仔体内MT含量,其中,10~1×100μg·L-1的La3+对鳃部诱导作用较大;10~1×10000μg·L-1的La3+对内脏MT均有较好诱导;同时,过柱层析洗脱液的光谱扫描及十二烷基的硫酸盐钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳法（SDS-PAGE）分析表明,La3+诱导的蛤仔内脏中的MT在258nm处有特征吸收峰,主要以二聚体和三聚体的形式存在,分子量为13.1kD和18.3kD.     

二甲苯、蒽、苯并[α]芘对虾夷扇贝幼贝血清SOD、CAT活性的影响

以虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)为受试生物,设置3种不同浓度的二甲苯、蒽、苯并[α]芘处理健康的虾夷扇贝,检测血清中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性变化情况,结果发现:0.01~1.0 mg·L~(-1)的二甲苯、0.002~0.2 mg·L~(-1)的蒽、0.001~0.1 mg·L~(-1)的苯并[α]芘处理6、12 h后,虾夷扇贝血清SOD活性升高,处理12 h后对血清SOD活性诱导率均高于处理6 h的;处理6 h后,血清CAT活性降低,而处理12 h后,血清CAT活性升高;具有显著的剂量-效应关系和时效关系,表明二甲苯、蒽、苯并[α]芘对虾夷扇贝具有氧化胁迫作用,可能导致其氧化损伤。相关性分析发现,3种污染物处理6 h后,血清SOD活性与CAT活性变化呈显著负相关;而处理12 h后,血清SOD活性与CAT活性变化呈显著正相关。上述结果为开展二甲苯、蒽、苯并[α]芘对海洋贝类毒性评价提供基础数据。     

虾夷扇贝毒素(yessotoxin)诱导的栉孔扇贝(Chlamys farreri)体内P糖蛋白转运活性及其分布研究

大量研究表明P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)介导的多型异源物质抗性机制(multi-xentiobiotic resistance,MXR)在贝类耐受或抵抗污染水域中有毒有害物质的毒害中具有重要作用,但是该机制在贝类抵抗或耐受食源性毒素方面作用的研究却很少。本研究以栉孔扇贝(Chlamys farreri)为实验动物,向其投喂产虾夷扇贝毒素(yessotoxins,YTXs)的网状原角藻(Protoceratium reticulatum),通过检测栉孔扇贝鳃和消化腺组织中YTX毒素含量随时间的变化情况,结合2种组织中P-gp介导的MXR活性变化及P-gp在组织中的表达和分布,探讨P-gp在扇贝耐受YTX毒素中可能的作用。研究结果表明,随着毒藻暴露时间的延长,栉孔扇贝鳃和消化腺中YTX含量逐渐增加,且具有明显的时间依赖关系。YTX的大量累积虽未导致扇贝死亡,但是仍然对扇贝组织产生不同程度的毒性。苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色发现,染毒12 h后,栉孔扇贝鳃组织前端出现明显黑化,消化腺组织导管上皮细胞部分脱落入管腔中,腺管内细胞界限模糊,部分腺管崩解。罗丹明B(rhodamine B,Rho B)外排实验表明YTX毒素暴露能显著增强栉孔扇贝鳃和消化腺组织中P-gp的转运活性,暴露12 h后鳃和消化腺Rho B的排出速率就已分别达到对照组的3.8倍和1.4倍,随着暴露时间的延长,P-gp活性略有增强,72 h后开始下降;P-gp的功能性抑制剂维拉帕米(verapamil,VRP)在实验设定的浓度下没有抑制反而增强了Rho B的外排;免疫定位显示,毒素暴露后栉孔扇贝鳃丝前端纤毛柱状细胞及消化腺导管上皮柱状细胞和腺管消化细胞P-gp免疫阳性信号增强,说明YTX毒素暴露提高了P-gp的表达量。综上推断,YTX毒素可能是P-gp的底物,它能够诱导P-gp转运活性增强,并增加P-gp的表达量来参与扇贝对YTX毒素的耐受或抗性;设定浓度的VRP不能抑制P-gp的活性,这可能是由于种属差异造成的,关于VRP对栉孔扇贝Pgp的作用还有待进一步的研究。     

甲苯、乙苯和二甲苯对中华新米虾的毒性效应

以中华新米虾(Neocaridina denticulata sinensis)为受试生物,采用半静态生物测定方法,研究了TEX污染物对中华新米虾的单一急性毒性和联合毒性效应.在单一毒性试验中,甲苯、乙苯和二甲苯对中华新米虾的96h LC50分别为13.8,10.4,11.3mg/L,毒性大小顺序为乙苯>二甲苯>甲苯.基于等毒性溶液法(ETS)分析了TEX二元混合物的联合毒性,结果表明,甲苯-乙苯、乙苯-二甲苯与甲苯-二甲苯按不同毒性单位比(4:1,3:2,2:3,1:4)组成的二元混合物对中华新米虾的联合毒性作用均表现为相加作用.基于毒性单位法(TU)和混合毒性指数法(MTI)研究了甲苯-乙苯-二甲苯按浓度比1:1:1和毒性单位比1:1:1所组成的三元混合物对中华新米虾的联合毒性,96h LC50分别为11.6,10.7mg/L,毒性大小与3种苯系物单独作用相当.当暴露时间为48h时,联合毒性表现为部分相加作用,而暴露时间为96h时,联合毒性作用为协同作用,即随着暴露时间的增加,甲苯-乙苯-二甲苯组成的三元混合物的联合毒性从部分相加作用转变为协同作用,但是协同作用均不明显,非常接近于相加作用.因此,甲苯、乙苯和二甲苯对中华新米虾的联合毒性作用主要表现为相加作用.     

毒死蜱(CPF)对克氏原螯虾的急性毒性及组织病理观察

采用静水生物测试法研究毒死蜱(CPF)对克氏原螯虾(Procambarus clarkii)的急性毒性效应及克氏原螯虾的组织病变情况并进行安全评价。设定0、2、10、20、40和80μg·L-1 6个CPF浓度梯度进行急性暴露试验,结果表明,CPF浓度升高对克氏原螯虾产生较大毒性,24、48和96 h半致死浓度〔ρ(LC50)〕分别为(28.24±2.81)、(19.50±2.03)和(13.13±1.70)μg·L-1,ρ(LC50)随着暴露时间延长呈显著下降趋势,符合双曲线衰减模型(r=0.999 9,P<0.000 1),安全浓度为(2.79±0.31)μg·L-1。组织病理观察发现,染毒虾心脏上皮细胞增生,心肌肌束间充满血淋巴细胞;神经细胞肿大,尼氏体溶解消失,细胞由多极形状变为圆形,神经纤维坏死并解体;肝胰腺小管收缩并充血,空泡增加;鳃组织空泡化,表面出现黑色素沉积,被多量血淋巴细胞浸润;肌肉纤维萎缩并溶解。     

DDT、苯并[a]芘暴露对阿部鲻虾虎鱼P糖蛋白mRNA表达的影响

建立了阿部鲻虾虎鱼(Mugilogobius abei)P糖蛋白(P-gp)mRNA荧光定量RT-PCR检测方法,利用该检测方法探讨不同时间、不同浓度DDT和苯并[a]芘(BaP)暴露对阿部鲻虾虎鱼P-gp基因表达的影响。结果显示,该检测方法能在低质量浓度污染物(0.01 mg·L-1DDT、0.005 mg·L-1BaP)暴露下检测到P-gp基因表达量的显著变化(P<0.05)。P-gp基因在正常阿部鲻虾虎鱼肌肉、肝脏、心脏、肠、脑组织中均有表达,在鳃、脾组织中没有检测到表达,DDT和BaP能诱导肝脏和脑中P-gp基因表达量升高。2种污染物暴露5 h均可诱导肝脏表达量的显著变化,随着暴露时间延长,表达量均升高,24 h达到较高表达量。低质量浓度DDT和BaP均能诱导肝脏P-gp基因表达,并呈现良好的剂量-效应关系,而高质量浓度均抑制P-gp的表达。DDT和BaP可影响阿部鲻虾虎鱼肝脏P-gp基因表达,其变化可作为生物标志物,来评价化学污染物对水生动物的生物学效应。     

悬沙胁迫下三疣梭子蟹仔蟹的RNA/DNA比率和DNA损伤

为探讨悬沙对仔蟹的影响,以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)仔蟹为受试生物,研究不同悬沙浓度(0、50、100、500、1 000和5 000 mg L-1)下I期仔蟹的成活率、RNA/DNA比率和DNA损伤情况.结果表明,低浓度悬沙(≤500 mg L-1)对仔蟹无明显影响,高浓度悬沙(≥1000 mg L-1)对仔蟹的成活率几乎无影响,但会延迟仔蟹蜕壳变态的时间,降低RNA/DNA比率,导致彗星细胞的拖尾率、尾长和尾矩显著上升.可见,RNA/DNA比率和DNA损伤指标能够有效评估悬沙对仔蟹的影响.     

液相色谱结合串联质谱方法研究中国沿海贝类中脂溶性藻毒素的种类结构和分布规律

一些海洋微藻能分泌产生藻毒素,滤食性的双壳贝类食用有毒的浮游微藻并在体内累积藻毒素,进而引发贝类食用者或其它高等级动物中毒或死亡。脂溶性藻毒素是一些易溶于有机溶剂、因而易富集于动物脂肪组织中的微藻毒素,通常包含6大类,每种类均包括众多结构。使用高效液相色谱结合串联质谱（HPLC-MS/MS）技术方法,研究了来自中国沿海55个站位的34种贝类中脂溶性藻毒素的种类结构及分布。结果表明,在中国沿海多种双壳贝类体内,存在多种脂溶性藻毒素组份,包括软海绵酸毒素OA（Okadaic acid）、扇贝毒素PTXs（Pectenotoxin）、原多甲藻酸Azaspiracid（AZAs）毒素、虾夷扇贝毒素 YTXs（Yesssotoxin）、环亚胺类毒素（Cyclic imines）中的 Gymnodimine（GYM）和 Spiroloides（SPX）毒素;其中南部海域的广东、广西和海南,主要以环亚胺类毒素 GYM 为主;北黄海主要以虾夷扇贝毒素 YTXs 为主,且虾夷扇贝毒素YTXs只在黄海海域检出,特别是主要存在于北黄海的虾夷扇贝（Patinopecten yessoensis）和栉孔扇贝（Chlamys farreri）中;渤海沿岸,主要分布有扇贝毒素PTXs;扇贝毒素PTXs和虾夷扇贝毒素 YTXs含量和检出频率都比较高;扇贝毒素共发现三种结构,其中酸式结构PTX-2Sa的检出率最高（44%）,最高值为53.2μg·kg-1;其次是环亚胺类毒素中的GYM毒素,检出率为35.3%,最高值为39.1μg·kg-1;虾夷扇贝毒素 YTXs共发现三种结构,北黄海浮筏养殖虾夷扇贝中的虾夷扇贝毒素YTXs总量最高值出现在秋季的9月份;中国北黄海虾夷扇贝中YTXs毒素长年存在,秋季含量较高。微藻毒素的分布取决于产毒微藻的分布,目前中国贝类中的这三种主要微藻毒素的生物学来源还尚未确定。简言之,中国海产贝类中存在扇贝毒素PTXs、虾夷扇贝毒素 YTXs和环亚胺类毒素等多种脂溶性微藻毒素?     

锯齿新米虾对Cu2+和毒死蜱毒性响应研究

为研究水生生物对水体中重金属和有机磷农药毒性的响应,研究了锯齿新米虾暴露在Cu2、毒死蜱单一溶液和毒性1:1混合溶液下的响应状况,同时采用相加指数法对混合毒性进行了评价.单一毒性试验结果表明:毒死蜱对锯齿新米虾的毒性显著高于Cu2+p ＜0.01); Cu2+对锯齿新米虾未觉察反应浓度(NOEC)和最低觉察反应浓度(LOEC)分别为1.78 mg· L-1、2.40mg·L-1,24、48、72和96 h的LC50分别为6.41、4.75、420和3.44 mg·Lq;毒死蜱对锯齿新米虾NOEC和LOEC分别为0.04 μg·L-1、0.07 μg· Lj,24、48、72和96 h的LC50分别为035、0.17、0.11和0.06 μg· L;参考鱼类毒性分级标准,Cu2对锯齿新米虾为高毒,而毒死蜱为剧毒.混合毒性试验结果表明:采用Cu2和毒死蜱毒性1∶1进行试验时,暴露时间为24、48、72和96 h的相加指数(D分别为0.02、045、1.86和223,即混合毒性为协同作用.通过研究锯齿新米虾对Cu2、毒死蜱单一和联合毒性的响应,可为水环境污染与防治、物种多样性保护提供科学依据.