Toxic effect of microcystin-LR on blood vessel development

Abstract

The effect of microcystin-LR (MC-LR) at 50–1000?nmol/L on blood vessel development of zebrafish embryos has been explored. Upon exposure 72-h-post-fertilization (hpf), the hatching rate was significantly reduced and malformation and fatality rates were increased in a dose-dependent manner. MC-LR induced cell cycle arrest in the G0/G1-phase and damaged DNA structure in a dose-dependent manner. In human umbilical vein endothelial cells (HUVECs), MC-LR led to decreased activities of superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-Px), and catalase (CAT) and increased lipid peroxidation. These findings indicated that MC-LR could cause oxidative DNA damage, which mediated cell cycle arrest and inhibited cell proliferation afterwards, and retarded the blood vessel development.     

A theoretical‐methodological approach towards the evaluation of environmental pollutants

The recognition and analysis as well as a generally applicable ecotoxicological evaluation are parts of the strategy towards the determination of changes in the quality of environmental compartments and their effects on humans. The progress in the field of identification of qualitative effects calls for the creation of a theoretical basis for the empirical findings. With this task being the main concern, fundamental ideas on a theoretical‐methodological approach towards the ecotoxicological evaluation of environmental chemicals are discussed. The relationships between the molecular structure and the effect of the substances in abiotic and biotic environmental compartments are the basis of this approach.     

Evaluating the toxicity of food processing wastes as co-digestion substrates with dairy manure

Studies have shown that including food waste as a co-digestion substrate in the anaerobic digestion of livestock manure can increase energy production. However, the type and inclusion rate of food waste used for co-digestion need to be carefully considered in order to prevent adverse conditions in the digestion environment. This study determined the effect of increasing the concentration (2%, 5%, 15% and 30%, by volume) of four food-processing wastes (meatball, chicken, cranberry and ice cream processing wastes) on methane production. Anaerobic toxicity assay (ATA) and specific methanogenic activity (SMA) tests were conducted to determine the concentration at which each food waste became toxic to the digestion environment. Decreases in methane production were observed at concentrations above 5% for all four food waste substrates, with up to 99% decreases in methane production at 30% food processing wastes (by volume).     

空调滤网灰尘中多环芳烃分布特征及来源研究

利用气相色谱-质谱法对6台置于不同室内环境的空调滤网灰尘中16种优控多环芳烃(PAHs)进行分析测定.结果表明,6台置于不同室内环境的空调滤网灰尘中16种PAHs均可检出,且总浓度水平差异显著,∑PAHs为0.475~13.090μg/g,平均浓度4.345μg/g,其中餐馆∑PAHs的浓度最高;PAHs单体浓度也存在着较大的差异,其中苯并[a]蒽(BaA)的含量最高,其次为 (Chr),苊(AcP)含量最低;6台置于不同室内环境的空调滤网灰尘中PAHs的环数分布特征较为相似,4环和5环PAHs占优势,平均比例分别为38.3%和28.3%;家居室ρ(BaA)/ρ(Chr)为0.680,餐馆中ρ(BaA)/ρ(Chr)为1.564,初步判定2类主要的PAHs污染源分别是烟草烟气的燃烧源和烹饪源;6台置于不同室内环境的空调滤网灰尘中PAHs毒性当量差异明显,其中苯并[a]芘(BaP)的毒性当量平均占55.7%.     

城市污水对斑马鱼胚胎的影响

采用静态法,在实验室控制条件下,观察处理前后的城市污水对斑马鱼胚胎的毒性效应,并探讨其对斑马鱼胚胎可能的毒性机理。结果表明,兰州市安宁区M污水处理厂处理前的污水、处理后接触池出水和接触池出水入黄河排污口水对胚胎均有较高的毒性,其72 h EC50在21.384%～108.492%之间;对处理胚胎孵化成的仔鱼毒性也很明显。上述几种污水均降低斑马鱼胚胎的孵化率,增加胚胎及其孵化仔鱼的畸形。     

生石灰对福寿螺的毒性效应研究

通过室内毒性试验,探索了生石灰对不同大小福寿螺的毒性效应。试验中将福寿螺按照壳高（H）分为小螺（5 mm≤H〈15 mm）、中螺（15 mm≤H〈25 mm）、大螺（25 mm≤H〈35 mm）和超大螺（35 mm≤H〈45 mm）,结果表明：（1）生石灰的控螺效应显著,尤其是对中小福寿螺具很强的抑制和杀灭作用;生石灰处理6 d,除了最低质量浓度0.05 g.L-1处理造成35%死亡率,其他处理死亡率均在70%以上,其中0.20、0.50、1.00和2.00 g.L-1处理中超过90%的福寿螺死亡。（2）生石灰对不同大小福寿螺的半抑制质量浓度（24 h）大小顺序为超大螺〉中螺、大螺〉小螺,半致死质量浓度（24 h）大小顺序为超大螺〉大螺〉中螺〉小螺;（3）生石灰对福寿螺的毒性以抑制效应为主,生石灰对福寿螺的平均半抑制质量浓度为0.06～0.22 g.L-1,低于平均半致死质量浓度0.11～1.09 g.L-1;（4）0.50 g.L-1和2.00 g.L-1质量浓度的石灰处理12 h后,福寿螺鰓组织SOD酶活性呈极显著下降,分别为对照的33%和38%。研究表明,生石灰可用于防治入侵生物福寿螺,在实践中可部分替代杀螺剂的使用。     

微囊藻毒素-LR对罗非鱼鳃组织活性氧自由基含量及相关抗氧化酶活性的影响

应用腹腔注射的方式,研究了微囊藻毒素MC-LR对罗非鱼（Oreochromis niloticus）鳃组织活性氧自由基含量（ROS）及过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响。结果表明：在MC-LR的胁迫下,罗非鱼鳃组织产生了大量的ROS,并引起了SOD和CAT 2种抗氧化酶活性的变化。SOD和CAT在清除过量的ROS时表现出的动态变化过程不同,SOD的变化曲线是多阶段的,而CAT则表现为先诱导后恢复的趋势。SOD和CAT在变化趋势上有所不同,但均表现为明显的时间与效应的正相关关系和剂量与效应的正相关关系。这也为将鳃组织中SOD和CAT作为抗氧化生物标志物来监测微囊藻毒素对罗非鱼胁迫作用提供了一定的参考。试验为研究微囊藻毒素对罗非鱼的生态毒理学作用提供相应的资料,并为罗非鱼质量安全问题的研究打下一定的基础。     

急性毒性藻红外测试中联合作用的评价方法（Evaluation Method for Combined Toxicity Effects in the Measure of Alage Infrared Radiation for Acute Toxicity）

藻红外测试中联合作用的评价方法是急性毒性藻红外测试法的重要组成,为建立其评价方法,用敏感藻和重金属、有机药品、农药开展了探索性实验.首先确定联合作用系数θ的计算式和总均偏差系数f,用其构建联合偏差系数法;再用实验得到的f=0.06调整相加作用的θ理论值(θ=1),联合偏差系数θi分别在大于、等于、小于1+0.06或1-0.06时,评价联合作用类型;最后进行二元药品对敏感藻联合作用的验证实验,验证联合偏差系数法的可行性.结果发现,4种重金属6种混合对短线脆杆藻(Fragilaria brevistriata)的联合作用为:3次拮抗作用,2次独立作用,1次相加作用;4种有机药品6种混合对羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)的联合作用为:2次协同作用,3次独立作用,1次拮抗作用;8种农药12种混合对水华鱼腥藻、纤细裸藻的联合作用为:9次拮抗作用,3次独立作用;一组验证实验包括藻液加药、测试、计算和评价,共需要60min,而用光密度、细胞数、叶绿素含量、细胞干重作为测试指标进行藻类急性毒性实验,需要24h～96h.对验证结果分析可知,用所构建的联合偏差系数法评价二元药品对敏感藻的联合作用,具有可行、快速、简便的优势.     

邻苯二甲酸二丁酯对拟南芥幼苗的氧化损伤（Oxidative Damage Induced by Dibutyl Phthalate to Stem and Leaves of Arabidopsis Seedlings）

为了探讨邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对植物的氧化损伤作用,采用不同浓度的DBP溶液对拟南芥(Arabidopsis thaliana)进行染毒(终浓度为0、0.5、2.5、5、10mg·L-1),检测DBP对幼苗茎、叶超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明:染毒1周后,随DBP浓度的升高,拟南芥幼苗茎叶MDA含量呈显著上升趋势,高浓度组(5、10mg·L-1)与对照组差异显著(p<0.01);SOD活性随DBP浓度的升高呈先升高后降低趋势,各染毒组与对照组均差异显著(p<0.01).以上结果表明DBP可对拟南芥幼苗产生明显的氧化损伤.     

辛基酚对中国林蛙蝌蚪生长发育的毒性效应

为评价辛基酚(OP)对中国林蛙(Rana chensinensis)蝌蚪的急性毒性,将26期蝌蚪暴露在浓度为5.0×10-7～5.0×10-6mol·L-1OP的水体中进行急性毒性实验.结果显示,蝌蚪的死亡率随着OP浓度的升高和暴露时间的延长而增加,24、48、72、96h的半数致死浓度(LC50)分别为3.55×10-6、2.96×10-6、1.90×10-6、1.52×10-6mol·L-1;96h零致死浓度(96hLC0)为9.70×10-7mol·L-1;安全浓度(SC)为1.52×10-7mol·L-1.另外,为探讨SC以下OP对蝌蚪生长发育的影响,将26期蝌蚪连续暴露在1.0×10-7、5.0×10-8、1.0×10-8、1.0×10-9mol·L-1OP的水体中,并设1.0×10-7、1.0×10-8mol·L-1雌二醇(E2)阳性对照及空白对照,直至70%蝌蚪完全变态.在暴露20d、40d和70%蝌蚪完全变态时共3次测量蝌蚪及幼蛙的体长和体重,分别统计70%蝌蚪发育至跗蹠部伸长期、前肢伸出期和完全变态期所需的时间.结果表明,SC以下OP和E2对蝌蚪死亡率的影响不明显,但1.0×10-9～1.0×10-7mol·L-1OP和1.0×10-7、1.0×10-8mol·L-1E2可不同程度地延缓蝌蚪发育时间,降低蝌蚪体长和体重,并导致少数蝌蚪发育畸形.结果说明低浓度OP与E2相似,对蝌蚪生长发育具有抑制作用.