水体沉积物结合态镉对大型溞（Daphnia magna）的生物毒性研究

选择大型溞(Daphnia magna)作为受试生物,以大型溞体内金属积累量、金属硫蛋白含量和死亡率作为测试指标,考察了上覆水体系与水柱-沉积物共存体系中金属镉(Cd)的毒性状况,探讨了水体沉积物中重金属的生物毒性作用机制.结果表明:暴露于水柱-沉积物共存体系和上覆水体系中的大型溞体内的生物积累量均随沉积物Cd含量的升高而升高,且前者显著高于后者,说明沉积物中的Cd可通过食物吸收等途径对生物体致毒、致害;暴露于两种体系中的大型溞体内的MT含量在低浓度条件下随沉积物中Cd含量的升高而升高,当Cd含量高于800μg·g-1时MT含量大幅度下降,并且两体系之间无显著差别;暴露于两种体系中的大型溞幼溞死亡率无显著差别.上覆水中溶解态Cd和沉积物中可交换态Cd是对水生生物重要的毒性影响形态.     

邻苯二甲酸二丁酯（DBP）对斑马鱼（Brachydanio rerio）生理生化特性的影响

为了研究邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对水生生物的毒性效应,将斑马鱼(Brachydanio rerio)暴露于DBP5个浓度组中96h急性染毒,测得其半致死浓度(96h-LC50)为8.51mg·L-1,从而得出其安全浓度为0.85mg·L-1.在此基础上,等对数浓度差设置4个质量浓度0.38、0.85、1.90、4.25mg·L-1进行20d慢性染毒,期间每5d测定斑马鱼的体重、肝重和鳃重,同时测定斑马鱼肝脏、鳃中SOD酶和ATPase活性.结果表明,斑马鱼比肝重总体随DBP浓度的增加和暴露时间的延长而升高(p<0.01),而比鳃重总体变化不大.随DBP浓度增大和暴露时间延长,斑马鱼肝脏、鳃中SOD酶和ATPase活性均显著受到抑制(p<0.01).     

蚯蚓金属硫蛋白定量PCR检测方法及其分子诊断

根据GenBank中蚯蚓(Eisenia fetida)金属硫蛋白(MT)基因序列设计合成引物,采用RT-PCR扩增出目的基因片段,将目的基因片段插入pEASY-Blunt中制备质粒标准品.通过不同梯度稀释倍数的质粒标准品,建立了目的基因MT与内参基因β-actin的SYBR Green I荧光定量RT-PCR检测方法.通过土壤染毒培养实验,将蚯蚓分别暴露于50,500,1000mg/kg 重金属Cd染毒的自然土壤中培养14,28d,研究蚯蚓体内MT mRNA转录水平的表达变化.结果表明,重组质粒测序后显示目的片段序列同源性好,证明所设计的MT、β-actin引物能成功用于蚯蚓MT mRNA的检测.两基因构建的荧光定量标准曲线线性关系分别为0.994,0.999,且PCR扩增效率也皆接近于100%.染毒实验发现,Cd可诱导蚯蚓体内MT mRNA的表达,其表达水平与Cd污染暴露呈现出剂量-效应和时间-效应关系,表明蚯蚓MT基因可作为潜在分子标志物,诊断环境中Cd污染及其暴露水平.     

污泥EPS作为阻燃剂的机制归纳与潜力分析

高附加经济价值回收产物胞外聚合物（EPS）提取可以有效推动剩余污泥资源化目标.EPS除可替代传统藻酸盐应用于食品、医药、纺织、印染、造纸和日化等行业外,它在阻燃方面独特的性能已展现出用作高端航空器防火涂层的诱人潜力.这得益于EPS本身复杂的化学结构与物质成分,其优异的相容性、黏附性和生物合成性等优势使它的阻燃与环保性能可能优于市场目前已应用上各种阻燃剂.因此,系统分析和总结EPS的阻燃特性机制对其广泛应用极具现实意义.首先,在总结市售现有各类阻燃剂之优缺点基础上,对比分析EPS阻燃特性以及应用潜力.其次,在阐述EPS中磷（P）元素与类藻酸盐（ALE）物质阻燃原理的情况下,厘清EPS胞外蛋白的协同阻燃过程,以揭示EPS阻燃性能的可能机制.以此为基础上,随之综合评价EPS阻燃特性,并与其他阻燃剂横向对比,总结EPS作为阻燃剂的优势所在.最后,为进一步提高EPS用作表面涂层阻燃材料性能,提出增加EPS磷元素含量、提高和纯化EPS中ALE以及优化EPS与基质的修饰策略.     

应用绿色荧光蛋白基因标记细菌进行生物膜结构定量化新方法

绿色荧光蛋白基因pEGFP经CaCl₂转化法标记E.coli JM109菌株,获得的标记菌株作为模式细菌接种含50μg/mL氨苄的LB培养基,在摇瓶中与火山岩颗粒共混培养挂膜(37℃,120r/min,16h).用激光共聚焦扫描显微镜摄取获得火山岩填料生物膜250μm×250μm区域不同层面的图片堆,所获图片堆经COMSTAT程序处理可以获得相关的定量化参数,如16h生物膜平均厚度为0.120844μm,生物膜最大厚度为10.5μm,生物膜体积为0.136986μm³/μm²,生物膜表面积21338.1μm²,生物膜比表面积为3.36854μm²/μm³.该方法也可以扩展至其他绿色荧光蛋白基因标记细菌的生物膜结构定量化.     

NaCl胁迫对甜高粱发芽期生理生化特性的影响

为筛选耐盐甜高粱材料,探讨NaCl胁迫对甜高粱发芽期生理生化特性的影响,研究了0、70、140、210 mmol.L-1NaCl胁迫对吉甜3、BJK156、甜132、凯勒、威利、考利、吉甜2、戴尔等8个甜高粱材料发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽长、根长、芽鲜质量、根鲜质量等8个指标盐害系数的影响,利用系统聚类分类法对甜高粱耐盐性进行聚类可分为3类：耐盐性最强的是甜132,耐盐性中等的是BJK156,耐盐性较敏感的是考利、吉甜3、吉甜2、戴尔、凯勒、威利。进一步研究了盐胁迫对甜高粱芽苗中丙二醛、可溶性蛋白含量及过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。结果得出：随着盐胁迫的加重丙二醛含量逐渐增加,可溶性蛋白含量逐渐减少。NaCl胁迫不同程度地提高了8个甜高粱材料POD、CAT、SOD活性,受3种NaCl质量浓度胁迫后8个甜高粱材料POD、CAT、SOD活性的变化趋势不同,这可能是它们耐盐差异的生理原因之一。另外,在3种NaCl浓度胁迫后甜132中的丙二醛增加量在8个材料中都是最低的,这与系统聚类分析得出甜132耐盐性最强的结论相吻合。研究认为丙二醛含量的变化可以作为筛选发芽期耐盐甜高粱品种的一个指标。     

重金属镉锌联合胁迫下鲫鱼组织中金属硫蛋白的动态变化

以鲫鱼(Carassius auratus)为试验材料,研究了重金属镉锌联合胁迫对鲫鱼肝脏和肾脏组织中金属硫蛋白(MT)含量的影响。结果表明,在0.005、0.010、0.050、0.100、0.500 mg.L-1镉分别与1.0 mg.L-1锌联合胁迫下,鲫鱼肝脏和肾脏组织中MT含量的总体变化趋势较为一致,均为先升高后降低再升高,MT含量在第12小时达到峰值,肝脏MT含量达(5.735±0.016)~(10.640±0.023)μg.g-1,肾脏MT含量达(8.346±0.014)~(12.990±0.031)μg.g-1。在试验的0—12 h内肝脏中MT增加速率为0.22~0.69μg.g-1.h-1,在试验的0—6 h内肾脏中MT增加速率为0.83~1.67μg.g-1.h-1。在0—12 h内鲫鱼肝脏和肾脏组织中MT增加量与镉含量呈正相关,表现出一定的剂量-效应关系,表明水体中镉锌联合可诱导鲫鱼组织中MT的合成与表达,且诱导时间主要在0—12 h之内。研究表明,鲫鱼肝和肾组织中MT可作为评价外源重金属污染的指标。     

唐鱼卵黄脂磷蛋白的纯化鉴定与免疫原性分析

采用Native-PAGE和SDS-PAGE方法从性成熟雌性唐鱼(Tanichthys albonubes)卵巢组织提纯了卵黄脂磷蛋白(Lv).已确定被纯化的唐鱼Lv在Native-PAGE(4%～7.5%)电泳中分子量(Mr)为314 ×103.用纯化的唐鱼Lv免疫大白鼠获得鼠源多克隆抗血清.以Native-PAGE和SDS-PAGE制备的唐鱼Lv及裂解后的组分作为抗原所制备的抗血清,与经17β-雌二醇(E2)诱导的雄性唐鱼、去除卵巢的雌性唐鱼以及唐鱼卵巢的匀浆液能发生免疫反应,并且印迹位置与雌性特异蛋白卵黄蛋白原(Vtg)的位置相当.但是两种血清和未经E2诱导的雄鱼整体匀浆液并无反应,显示Lv及其大分子亚基的抗血清与Vtg和Lv两种蛋白是特异的.结果表明,唐鱼Lv裂解组分的抗血清可用于检测唐鱼的Vtg.图3参19     

镉对松散和紧密胞外聚合物类蛋白的荧光滴定

采用分子荧光技术和荧光滴定的方法解析了重金属cd与2种不同类型胞外聚合物类蛋白的结合机理;并通过2种胞外聚合物类蛋白与cd结合后荧光光谱的特征,进一步分析松散附着(Loosely Bound,LB)和紧密黏附(Tightly Bound.TB)2种胞外聚合物之间的结构差异.结果表明,在滴定的cd浓度低于1×10-mol·L-1、pH值为4的条件下,cd对LB具有显著的猝灭效应;结合Stern-Volmer分析,这种猝灭现象不仅与生色团的质子化效应有关.而且也和类蛋白与cd结合位点的变化有关.同时.滴定过程中LB均出现不同程度的红移现象,而TB却出现不同程度的蓝移.这说明,cd与2种类蛋白物质的结合机理方面具有显著差异.进一步三维光谱分析结果显示,在滴定前后LB中类蛋白荧光峰的结构与形态并未产生明显分化,由此说明,LB内荧光生色团性质和结构相对单一;而滴定后TB中肩峰的凸现说明.其类蛋白性质、结构与LB相比更具有多样性的特点.pH值为10的条件下,Stem-Volmer分析结果显示,LB和TB类蛋白荧光团的猝灭与2方面因素有关,一是与生成不产生荧光的EPS-Cd络合物有关,二是与分子之间的碰撞所导致的荧光猝灭有关.