河流底泥施用对土壤微生物群落功能多样性和小麦生长的影响

设置0（对照）、20、60和100g·kg-1 3个底泥施用量水平,研究施用底泥对冬小麦籽粒Cd含量以及土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明,60和100g·kg-1底泥施用处理小麦穗质量和千粒重显著高于对照（P〈0．05）。各处理间小麦籽粒cd含量无显著差异。与对照相比,施用底泥并没有显著改变土壤中可培养细菌、真菌和放线菌的数量。整个培养过程中土壤微生物平均颜色变化率（IAWCD）以及96h时微生物多样性指数（Shannon指数、Simpson指数、McIntosh指数）在对照与底泥施用处理间无显著差异。主成分分析（PCA）表明,仅有占总变量方差14．22％的PC3能识别出对照土壤微生物群落碳源利用谱与底泥施用处理间的差异,而PCI（21．76％）、PC2（16．32％）和PC4（11．62％）则无法将对照与底泥施用处理区分开来。可见,该试验条件下合理的底泥施用量并不会对小麦籽粒Cd含量、微生物功能多样性和土壤质量产生显著影响。     

植物彗星实验及其在生态毒理监测中的应用

植物彗星实验(Comet assay)是近几年发展起来的一项检测DNA损伤的新技术,具有快速、简便、灵敏性高和可靠性强等特点.本文总结了近年来国内外植物彗星实验的研究成果,详细介绍了植物彗星实验方法及其在生态毒理学中的应用.     

人血淋巴细胞检测浊漳河地表水的遗传毒性

为评价浊漳河水体中有机污染物的致突变性,采用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术,研究了浊漳河水体3个不同样点的有机提取物对人外周血淋巴细胞DNA损伤效应。结果显示,各水样中的有机提取物均能引起DNA损伤,且随剂量的增高,有机物对DNA的损伤加重;细胞DNA损伤与对照组相比均有显著性差异(p<0.01)。这表明人外周血淋巴细胞对水体有机污染物的毒作用非常敏感。细胞彗星尾部DNA含量(%DNAT)和染毒剂量呈极显著正相关(R2>0.8547,p<0.01)。以上结果表明,浊漳河水体受到一定程度的有机物污染,这些有机污染物可诱导淋巴细胞DNA损伤,具有遗传毒性。SCGE技术作为一种简便、快速和灵敏的检测方法在水环境遗传毒性监测方面具有较大的应用价值。     

彗星实验技术及其应用

彗星实验是瑞典科学家Ostling和Johanson于1984年发明的检测毒物DNA损伤效应的方法。它经历了从最初的微电泳技术、中性彗星实验、碱性彗星实验、酶切彗星实验和双向垂直彗尾彗星实验等不断完善的发展过程。在毒理学、遗传学和环境生态科学等领域有着重要的应用,是经济合作与发展组织(OECD)和欧洲食品安全局等国际组织推荐的测定遗传毒性的方法之一。彗星实验的关键点包括单细胞悬液的制备、细胞裂解液的成分与比例,低熔点琼脂糖凝胶的浓度,电泳条件等。在典型应用领域,如蚯蚓、鱼、两栖动物、鼠和人的彗星实验很难找到标准实验方案。成功的彗星实验还需关注,实验设计时必须包括阳性对照,结果表述时必须有图为证,实验方案可能因物种或细胞而异。     

二溴联苯醚对纤细裸藻的生态遗传毒性效应

通过检测纤细裸藻生长、抗氧化酶活性和单细胞凝胶电泳(彗星试验)研究了4,4’-二溴联苯醚(BDE-15)对纤细裸藻(Euglena gracilis)的生态遗传毒性效应.结果表明,低浓度BDE-15(3×10-6mg/L)对纤细裸藻的生长无显著影响,高浓度时(3mg/L)具有明显的抑制作用,相比空白抑制率达69.70%;叶绿素a和类胡萝卜素含量在高浓度BDE-15作用下显著上升;谷胱甘肽(GSH)和细胞总蛋白含量则随BDE-15浓度增加明显下降;抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶(SOD)活性随BDE-15浓度升高显著下降,具明显的剂量-效应关系,过氧化物酶(POD)活性随BDE-15浓度增加呈上升趋势,最高浓度组(3mg/L)比空白对照提高93.45%,显示BDE-15胁迫可诱导抗氧化酶活性;彗星试验结果显示纤细裸藻细胞DNA损伤程度随BDE-15浓度增加而加重,表明高浓度BDE-15具有潜在致突变性.     

火箭推进剂单推-Ⅲ对大鼠肺的毒性效应

为探讨新型火箭推进剂单推-Ⅲ(主成分为肼)对大鼠肺的毒性效应及其作用机制,将24只雄性Wistar大鼠随机分为4组:生理盐水对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组,采用气管滴注法染毒,染毒剂量分别为每次0、5.50、13.75、27.50mg·kg-(1以每kg大鼠滴注的肼(mg)计算),每天1次,连续染毒14d,腹主动脉放血处死,检测肺组织病理学改变、氧化损伤、炎性因子和肺组织细胞DNA损伤.结果表明,1)单推-Ⅲ染毒可导致大鼠肺组织炎症:低剂量组表现为轻度肺间质性炎症,中、高剂量组表现为中度肺间质性炎症;2)单推-Ⅲ染毒可导致大鼠肺组织氧化损伤:随着染毒剂量的增加,大鼠支气管肺泡灌洗液中乳酸脱氢酶(LDH)逐渐升高,而总抗氧化能力(T-AOC)逐渐降低,高剂量组与对照组差异显著(p<0.05);3)单推-Ⅲ可导致大鼠肺组织炎性免疫损伤:随着染毒剂量的增加,肺组织匀浆液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)均逐渐升高,高剂量组与对照组差异显著(p<0.05);4)单推-Ⅲ可导致大鼠肺组织细胞DNA损伤:随着染毒剂量的增加,尾部DNA含量、尾长、尾矩、Olive尾矩均逐渐升高,其中高剂量组尾长、Olive尾矩与对照组差异显著(p<0.05).综合以上实验结果可以看出火箭推进剂单推-Ⅲ对大鼠肺组织可产生一定的毒性效应.     

Statistical analysis of bioassays,based on hazard modelling

A stochastic model is proposed to describe time-dependent lethal effects of toxic compounds. It is based on simple mechanistic assumptions and provides a measure for the toxicity of a chemical compound, the so-called killing rate. The killing rate seems a promising alternative for the LC50. The model also provides the no-effect level and the LC50, both as a function of exposure time. The model is applied to real data and to simulated data.     

基于Biolog解析添加酶液对堆肥化过程中微生物群落代谢的影响

以Biolog方法为主要监测手段,结合聚类分析以及PCA分析方法,考察了添加酶液对农业废物堆肥中木质纤维素降解及微生物群落代谢能力的影响.结果表明,添加酶液使得堆料中有机质的降解率提高了4.90%;微生物群落代谢聚类结果表明,添加酶液可以改善堆肥微生物对中间代谢产物类碳源的代谢能力.通过PCA发现,添加酶液提高了堆体中微生物对双亲化合物、聚合物、氨基酸和氨基化合物等碳源的代谢能力,由此可导致有机质被更高效降解;此外,堆肥各时期群落代谢聚类结果表明,酶液对堆肥进程的影响主要表现在一次发酵的第6 d和二次发酵的第30 d,从而有效地加速了堆肥进程.     

水质净化生物滤池工艺的微生物群落特征及运行效果研究

为探讨水质净化生物滤池(生物强化滤池和生物活性炭滤池)工艺的微生物群落特征和运行效果,采用Biolog和PCR-SSCP (单链构象多态性)技术分析生物滤池中的微生物群落代谢功能与结构,测定生物滤池进出水NH⁺₄-N、NO^-₂-N、高锰酸盐指数、UV₂₅₄和BDOC等指标,考察其净水效果. 结果表明,原水经过生物滤池后,出水微生物群落代谢活性显著降低,说明生物滤池截留了原水中的活性微生物. 工艺运行6个月后,2个生物强化滤池中微生物群落代谢特征相似,其碳源利用率分别为73.4%和75.5%. 2个生物活性炭滤池中微生物群落代谢特征存在明显差异,颗粒活性炭生物滤池微生物群落碳源利用率79.6%高于柱状活性炭生物滤池的53.8%(p>＜0.01). PCR-SSCP分析表明各生物滤池微生物群落呈多样性,优势菌群基本一致. 研究还发现,生物强化滤池中的填料对微生物群落结构和代谢功能的影响较小,2种生物强化滤池净水能力无统计学差异(p>＞0.05);而生物活性炭滤池的颗粒活性炭填料有利于微生物群落生长繁殖,微生物群落有较强的代谢活性,其滤池对NH⁺₄-N、高锰酸盐指数、BDOC的去除效果优于柱状活性炭生物滤池(p>＜0.05);这也提示生物滤池运行效果与滤池中微生物群落代谢能力有关.     

软骨藻酸直接竞争ELISA方法的建立及优化

为建立软骨藻酸(domoic acid,DA)直接竞争ELISA方法快速检测样品中的软骨藻酸,本研究利用碳化二亚胺法将辣根过氧化物酶(HRP)标记软骨藻酸(DA),成功制得偶联物DA-HRP.在前期已制得抗软骨藻酸单克隆抗体的基础上,利用酶标抗原和单克隆抗体的特异性反应,对软骨藻酸进行定量分析.通过对封闭液、封闭时间和温育温度的优化,建立标准曲线.结果表明以1%明胶作为封闭液,在37℃下封闭1 h,加入单抗37℃温育1 h是直接竞争ELISA法的最佳反应条件,方法检出限为3.58 ng.mL-1,孔间变异系数均≤15%,加标回收率为80%～120%,检测速度较快,1.5 h内可检测出一批样品,适用于现场和批量检测,具有广泛的发展前景.