MC-LR对草鱼肠道显微结构和炎症相关细胞因子表达的影响

微囊藻毒素-LR(MC-LR)是蓝藻水华暴发产生的一种毒素,在水生生态系统中广泛分布.为探讨MC-LR对鱼类的肠道免疫毒性,分别对草鱼经腹腔注射不同剂量的MC-LR(25、75和100μg·kg-1),24、48、72和96 h后取样,分别进行组织病理变化和炎症相关细胞因子表达分析.显微结构结果显示,肠道组织病理变化表现为微绒毛结构破坏并伴随淋巴细胞浸润,肠上皮细胞排列紊乱,杯状细胞数目显著增多,粘膜固有层充血,在高剂量组甚至出现粘膜固有层分离的现象,且有剂量和时间效应.采用荧光定量PCR方法检测了炎症相关细胞因子IL-1β、IL-8、IL-10、TNF-α和TGF-β的mRNA转录水平变化.结果显示促炎性细胞因子IL-1β、IL-8和TNF-α表达在低剂量组显著上升,而在高剂量组的表达多被抑制;而抗炎性细胞因子IL-10 mRNA仅在25μg·kg-1BW处理组表达差异变化显著,但在高剂量组表达变化差异不显著,TGF-β1的表达仅在75和100μg·kg-1处理组分别处理72和24 h后显著降低,其他差异不显著.从以上结果推测MC-LR的肠道免疫毒性主要表现为肠黏膜结构的破坏以及产生炎性反应,其中对肠黏膜结构的破坏具有剂量依赖效应.     

我国虾夷扇贝毒素的研究进展

虾夷扇贝毒素(yessotoxins, YTXs)是甲藻产生, 并可在滤食性生物体内累积的一类多环聚醚海洋微藻毒素。由于其经常与腹泻性贝毒(diarrhetic shellfish poisoning, DSP)中的大田软海绵酸(okadaic acid, OA)和鳍藻毒素(dinophysistoxins, DTXs)共同存在, 所以YTXs最初被划分为腹泻性贝毒。研究表明YTXs并不会诱导腹泻, 也不具有抑制蛋白磷酸酶2A活性的能力, 而是对动物的心脏、肝脏、神经系统造成损伤, 所以研究人员将其从DSP组中分离出来。随着对YTXs的分子生物学研究不断深入, 科研工作者已从贝类和甲藻中分离出100多种YTX同系物, 其中仅有约40种衍生物的结构通过高效液相色谱-串联质谱技术(LC-MS/MS)和核磁共振技术(NMR)得到证实。YTXs毒素广泛分布于全球海域, 其潜在威胁不容忽视。本文对虾夷扇贝毒素的来源、分布、毒性以及国内研究现状等进行了综述, 以期为深入研究、制定监测规划、预防和消除其危害提供理论基础。     

铜绿微囊藻生长代谢的密度依赖性特征及分子机制

蓝藻水华是淡水湖库普遍面临的水环境问题,目前水华形成机制研究大多关注外界环境因素而忽略了藻类自身及群体的关键调节作用.因此,本文以初始细胞密度为单一变量,考察了不同初始细胞密度条件下蓝藻生长、营养物质利用、叶绿素、藻毒素、胞外分泌物随时间的变化情况.结果发现,初始细胞密度会影响铜绿微囊藻的环境适应性和生长情况,当接种密度≥1×10⁶ cell·mL^-1,铜绿微囊藻适应期消失,初始细胞密度从1×10⁵ cell·mL^-1增加至1×10⁷ cell·mL^-1,最高细胞密度增加了68%,生长速率提高了21%,并且叶绿素变化趋势与生长情况一致.胞外分泌物随初始细胞密度增加而逐渐增加,有利于蓝藻细胞聚集成膜.当初始细胞密度较低（1×10⁵ cell·mL^-1）时,单细胞藻毒素分泌量反而增加,以提高蓝藻的环境适应能力.在高初始密度（1×10⁷ cell·mL^-1）条件下,铜绿微囊藻主要通过上调丙酮酸代谢和碳代谢,促进细胞生长增殖.因此,细胞密度是影响铜绿微囊藻生长代谢的重要因素,在蓝藻水华形成过程中可能发挥重要作用,水华防治应当在细胞密度较低的阶段进行.     

生物质碳对土壤中微囊藻毒素生物有效性的影响

通过向土壤中添加水稻秸秆生物质碳（RSB）、玉米秸秆生物质碳（MSB）和鸡粪生物炭（CMB）来减少微囊藻毒素-LR（MC-LR）在生菜中的富集.结果表明,RSB、MSB和CMB在添加量为2%时,生菜叶片中MC-LR含量较空白分别降低了58.0%、49.5%和70.4%,使得每日估计摄入量降低到WHO的每日允许摄入量限值以下.CMB显著降低了土壤中MC-LR的总含量,而其他处理则无显著影响.3种生物质碳均显著降低了有效态MC-LR含量,且生菜根系和叶片中MC-LR的含量与土壤MC-LR有效态含量均呈显著正相关关系.所有添加生物质碳处理均对生菜生长无负面影响.     

水华微囊藻对除草剂S-异丙甲草胺胁迫的光合活性响应

随着农业生产的发展,酰胺类除草剂的大量使用造成了一系列环境污染问题.为探究酰胺类除草剂——S-异丙甲草胺对水生生态系统造成的影响,运用浮游植物分类荧光仪(Phyto-PAM),以蓝藻中的水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)为受试生物,测定了水华微囊藻在不同ρ(S-异丙甲草胺)胁迫下7 d内光合色素含量及相关叶绿素荧光参数的变化.结果表明:①培养周期内,随ρ(S-异丙甲草胺)的增加水华微囊藻叶绿素a与类胡萝卜素的含量均受到不同程度的抑制.②各S-异丙甲草胺处理组的实际光能转化效率〔Y(Ⅱ)〕在培养后1~5 d均低于对照组,到第7天时均恢复正常水平.③从第3天起,各S-异丙甲草胺处理组最大光能转化效率(F_v/F_m)、半饱和光照强度点(I_k)均高于对照组,并且10、25和50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的最大电子传递速率(P_nmax)也高于对照组.④从第5天起,10、25和50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的快速光响应曲线均高于对照组.⑤除50 mg/L S-异丙甲草胺处理组的α(光能利用率)显著低于对照组外,其余各S-异丙甲草胺处理组的α值随培养时间的增加出现波动,到第5天又恢复正常水平.研究显示:当ρ(S-异丙甲草胺)范围为0.1~50 mg/L时,水华微囊藻中光合色素含量降低,而水华微囊藻能通过稳定实际光能转化效率及光能利用率来提高最大光能转化效率、电子传递速率及耐强光能力,从而增强光合活性耐受外来胁迫;当ρ(S-异丙甲草胺)为50 mg/L时,水华微囊藻抗胁迫能力有所降低.      

TiO2纳米管对水源水中MC-LR的光催化降解

采用“草酸+氟化铵”水相电解液体系通过阳极氧化法制备出了TiO₂纳米管材料,可有效光催化深度降解水源水中的微囊藻毒素（MC-LR）.结果表明,阳极氧化电压为20V、组分配比为1/12mol/L H₂C₂O₄·2H₂O+0.5wt% NH₄F、电解液pH值为4、阳极氧化时间1~2h的条件下制得的纳米管形貌最清晰,孔径为50nm左右,管长为250~600nm;催化剂经过500~600℃的温度煅烧后对MC-LR的光催化降解效率相对较高;pH值在3.5或8左右时,有利于MC-LR的光催化降解,且光化学反应符合准一级反应动力学模型;MC-LR的光催化降解机理主要包括产生的强氧化性·OH自由基对Adda支链共轭双键、Mdha氨基酸单双键以及Adda支链中甲氧基等部位的攻击氧化和肽键的水解.     

海河天津段微囊藻及其毒素的空间分布及与水环境因子的关系

采取荧光定量PCR技术及ELISA酶联免疫吸附法,以mcyD基因和PC-IGS基因为靶基因对夏季蓝藻暴发期间海河天津市区段的产毒微囊藻种群丰度和毒素含量进行了研究.结果表明：夏季海河天津市区段微囊藻种群丰度具有明显差异性：产毒微囊藻种群丰度为1.16×10⁴~2.48×10⁷copies/mL占总微囊藻种群的4.25%~28.59%.藻毒素含量最高点为8号采样点天津站,每升水体中藻细胞共含毒素195.51μg,除去藻细胞水中毒素浓度为0.97μg/L.总的来说,海河天津市区段微囊藻总基因拷贝数较高,产毒微囊藻丰度在不同采样点间差异较大,影响水体中微囊藻丰度的最主要环境因素是pH值.海河水体中毒素含量没有超过安全阈值,但是单位体积水体中藻细胞内毒素含量很高,具有较高的毒素释放潜力,可能对下游河口生态系统造成潜在威胁.     

海洋里的“杀手”

海洋里有毒的鱼类很多。它们的毒性,或在肝胆、血液,或在背鳍棘刺,或在触手细须处,人们不慎被刺或误食毒鱼,就会中毒甚至死亡。 素有“水下刺客”之称的赤魟,长着长长的尾巴,尾巴上有两排毒刺,平时它静卧在泥沙里,一旦人在岸边赤足踩到它,它轮起尾巴一扫,毒液就顺着刺尖进入人体。 海绵和水母等低等海洋生物,身上布满长刺的触手,人一旦中毒,就会又痒又痛,严重时会窒息而死。水母中最毒的要数“海葱蜂”。它的伞盖直径只有12厘米,但触须却有