多组学技术应用于化学品风险评估的研究进展

随着进入到环境中的化学品种类和数量日益增加,化学品风险评估面临着越来越大的挑战.传统的化学品风险评估方法依赖于动物实验,无法对大量化学品的毒性进行高效检验与预测,并且缺少对机制的研究.多组学技术是多种高通量组学技术的联合应用,主要包括基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等,可以更加快速、准确地分析化学品毒性,预测化...     

硫化物胁迫对日本沼虾呼吸代谢和能量代谢酶的影响

研究了硫化物暴露后日本沼虾细胞色素氧化酶(CCO)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、延胡索酸还原酶(FRD)和乳酸脱氢酶(LDH)4种呼吸代谢酶及能量代谢酶-精氨酸激酶(AK)活性的变化规律.将日本沼虾暴露于0.6 mg·L~(-1)、2mg·L~(-1)的2个硫化物质量浓度组和不含硫化物的对照组水体中,暴露后0、2、12、24、48 h和解除暴露后48 h取肝胰腺和肌肉组织进行酶活性分析.结果显示:肝胰腺和肌肉组织SDH和CCO活性随硫化物质量浓度升高或暴露时间延长而显著降低(P<0.05).FRD、LDH和AK活性随硫化物质量浓度升高或暴露时间延长而显著升高(P<0.05).解除硫化物暴露后48 h,各质量浓度组酶活性与对照组无显著差异.上述酶活性还存在组织差异,肝胰腺呼吸代谢酶活性高于肌肉中相应酶活性,而AK活性与此相反.结果表明,硫化物胁迫导致日本沼虾有氧呼吸代谢减弱,无氧呼吸代谢增强,并动用其能量贮存物质磷酸精氨酸,产生更多ATP以适应外界不良环境.     

DDT对池塘模型生态系统的影响

运用微宇宙实验方法研究了浓度为0.2、2.0、20.0和200.0μg·L-1的DDT对池塘模型生态系统结构和功能的影响.结果表明,整个实验过程(4周)中对照组和浓度为0.2、2.0、20.0和200.0μg·L-1的DDT暴露组水体pH均值分别比实验前下降了0.28、0.19、0.15、0.38和0.37,电导率均值分别下降了6.3%、3.1%、4.7%、6.6%和8.6%;对照组和0.2、2.0、20.0μg·L-1组水体溶解氧(DO值)分别上升了27.3%、28.1%、26.4%和14.4%,而200.0μg·L-1组的DO值下降了7.2%.各组中总磷浓度在实验中后期即下降到较低的水平,总氮的浓度也大幅度下降.和对照组相比,200.0μg·L-1的DDT对大型水生植物优势种类浮萍(Lemna minor)的生长繁殖具有抑制作用,而其它浓度的DDT具有促进作用;DDT对菹草(Potamogeton crispus)的生长影响不明显.DDT可使浮游动物种类减少.2.0μg·L-1的DDT对方形网纹溞(Ceriodaphnia quadrangula)、枝角类和桡足类密度均具有促进作用,20.0和200.0μg·L-1的DDT使轮虫和介形亚纲动物数量在实验后期上升,除此以外,随时间的推移,各浓度的DDT使各类浮游动物密度下降的幅度均大于对照组.与实验前相比,对照组以及浓度为0.2、2.0和20.0μg·L-1的暴露组中凸旋螺(Cyraulus convexiusculus)重量分别增加了12.8%、5.3%、102.2%和219.9%,而200.0μg·L-1组中凸旋螺重量下降了33.8%.随着DDT浓度的升高,微宇宙中的细菌总数总体呈现出下降的趋势.整个实验过程中,对照组的群落总生产量/群落呼吸量(P/R比值)的平均值接近于1,表明生态系统成熟稳定;而各暴露组P/R比值均大于1.1,这可能与DDT对浮游动物具有较强的毒性作用,而对水生植物没有明显影响有关.     

苯并［a］芘对黑鲷肝脏GST活性的影响及其与肝脏代谢酶和胆汁代谢产物之间的变化关系

为探讨苯并[a]芘(B[a]P)暴露对鱼类的影响并筛选特异、敏感的生物标志物,研究了B[a]P对黑鲷(Sparus macrocephalus)肝脏谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性的影响,并分析了肝脏7-乙氧基异吩唑酮-脱乙基酶(EROD)、GST活性与胆汁中B[a]P典型代谢产物3-羟基-苯并[a]芘(3-OHB[a]P)3者之间及与B[a]P之间的剂量、时间-效应关系.结果显示:在B[a]P(0.5、1.0、2.0和5.0μg·L-1)暴露期间,肝脏GST活性随暴露时间总体呈"钟"形的变化趋势,在第2d时达到峰值;在第12h、1d和2d时,GST活性与B[a]P暴露浓度呈显著正相关(R12h=0.966(p<0.05)、R1d=0.953(p<0.05)、R2d=0.824(p<0.05)).与前期研究结果对比分析发现,B[a]P(0.5、1.0、2.0和5.0μg·L-1)暴露7d时,胆汁中3-OHB[a]P浓度与B[a]P暴露浓度呈显著的剂量-效应关系(R=0.943,p<0.05);黑鲷肝脏GST、EROD活性与3-OHB[a]P的对数浓度均呈显著正相关(RGST=0.740(p<0.05)、REROD=0.839(p<0.05));2.0μg·L-1B[a]P暴露后,黑鲷肝脏EROD、GST活性与3-OHB[a]P随暴露时间的变化趋势基本相同,但并不完全一致.鱼类肝脏EROD、GST与胆汁中B[a]P代谢产物3者之间的变化关系较为复杂,暴露浓度和时间是影响其变化的重要因素,肝脏GST和EROD活性比胆汁中代谢产物更易受其影响,在B[a]P的环境监测中代谢产物可能是一种更为可行的生物标志物.     

苯为共代谢基质的1,1-二氯乙烯的好氧生物降解研究

为了更好地去除地下水中常见的共同存在且难降解的有机物苯与1,1-二氯乙烯（DCE）,研究了从苯与DCE驯化的活性污泥中筛选获得的菌株DB-TS对苯与DCE的降解特性。当苯初始浓度相同时,随着DCE初始浓度的增加,苯的降解率不断减少;而DCE的去除率先增加后降低。苯的降解符合一级反应动力学;DCE的降解符合Monod动力...     

农药类化合物对鱼类脂质代谢的影响及机制研究进展

由于农药的广泛使用,目前许多农药类化学物质在水生生态系统中被检出,造成水环境污染,影响水生非靶生物的健康。脂质在鱼类生长发育中发挥着重要作用,近年来大量研究表明农药暴露能够干扰鱼类脂质代谢,导致脂质水平紊乱。本文在介绍农药污染现状基础上,从干扰脂质消化吸收、合成、分解和转运等过程综述了农药类化合物对鱼类脂质代谢的干扰效应及机制。以期为今后进一步探究农药的脂代谢毒性作用及其安全性评价提供更多的理论参考。     

腐霉利在油菜植株上的消解及在水培体系中的代谢研究

为了明确腐霉利在油菜植株上的消解和代谢行为,建立了腐霉利在油菜植株各部位的残留分析方法,开展了腐霉利在江苏省、湖南省和青海省三地油菜植株上的消解规律研究;通过室内水培模拟实验,鉴定了腐霉利在油菜植株和培养液中的代谢产物,揭示了其代谢途径。结果表明,腐霉利在江苏省、青海省和湖南省油菜各部位的原始沉积量为：叶>花序>荚>茎,在各部位中的消解动态均符合一级动力学方程(R²>0.88),半衰期在0.6～3.7 d之间,消解速率为花序>荚>茎>叶,消解速率在区域上呈现出江苏省>湖南省>青海省。通过高效液相色谱串联飞行时间质谱联用仪,在水培油菜植株中鉴定出腐霉利单脱氯产物M1(C₁₃H₁₂ClNO₂),在培养液中鉴定出4个代谢产物腐霉利氧化产物M2(C₁₃H₁₃Cl₂NO₃)、3,5-二氯苯胺M3(C₆H₅Cl₂     

含己内酰胺污泥的兼氧代谢处理

对己内酰胺污泥进行了兼氧处理,结果表明,经过24h的兼氧代谢,生成了2531mg/L的乙酸,己内酰胺和有机物均降解80％以上。     

耐盐类固醇激素降解菌交替赤杆菌MH-B5的降解特性、降解途径及其固定化

从咸水湖中分离得到1株具有类固醇激素降解能力的耐盐菌株,利用16S rRNA基因序列同源性分析确定菌株MH-B5属于交替赤杆菌属(Altererythrobacter),其可生长p H范围为5.5~9.0,可耐受盐度生长范围为0~7%,单碳降解实验表明该菌可以利用雌酮、雌二醇、雌三醇和睾酮.应用超高压液相色谱串联四级杆飞行时间质谱分析得出菌株降解睾酮的过程中主要中间代谢产物为4-雄烯二酮、宝丹酮和雄二烯二酮.应用单一载体和复合载体两种方法分别制备的菌株MH-B5固定化颗粒均可降解雌二醇,批次降解实验表明菌株MH-B5固定化颗粒可有效降解2 mg·L~(-1)雌二醇及其初级代谢产物雌酮.上述研究结果表明菌株MH-B5可在海水中生长良好,其能降解典型雌激素及雄激素睾酮,且经过微生物固定化过程后依然具有类固醇激素的降解特性,因此对类固醇激素污染的咸水环境修复,具有潜在应用前景.     

氧化铜纳米颗粒对水稻幼苗根系代谢毒性的研究

为阐明氧化铜纳米颗粒(CuO NPs)暴露对植物生长的影响,分别用CuO NPs悬浮液、氧化铜大颗粒(CuO BPs)悬浮液和硫酸铜(CuSO4·5H2O)溶液进行处理,以蒸馏水(d H2O)作为对照,水培水稻幼苗,研究了CuO NPs对水稻幼苗根系相关生理生化行为的影响.结果表明,不同处理对水稻幼苗根系的影响有很大差异,经CuO NPs悬浮液处理后,水稻幼根受损较严重,根系活力明显降低,根内丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H2O2)含量显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性明显增强.不同处理对水稻幼苗根的影响依次为:CuO NPs>CuSO4·5H2O>CuO BPs>d H2O.说明氧化铜纳米颗粒对水稻根的毒害作用不仅是由于释放离子引起的,纳米颗粒本身也起着重要作用,氧化损伤可能是CuO NPs的主要致毒机制之一.