化学污染物对鱼鳔的毒理学研究进展

鱼鳔(swimbladder)是帮助有鳔鱼类完成呼吸、保持流体静力、感觉声音等生理活动的重要功能器官之一。化学污染物暴露能够影响鱼鳔的正常发育或充气,对有鳔鱼类的生存具有潜在威胁。本文首先对鱼鳔功能、形态发育及分子机制进行了介绍。其次对化学污染物导致的鱼鳔发育异常或不充气等毒性效应进行了总结,对特定污染物的潜在作用机制进行了综述。最后对鱼鳔的环境/生态毒理学研究提出展望。     

Pseudomonas putida细胞对微囊藻毒素-LR的胁迫响应

将1.0g/L的微囊藻毒素-LR(MC-LR)降解菌恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)置于含不同浓度MC-LR的体系中,研究了体系中菌体细胞完整性和生物量的变化,考察了MC-LR对细胞的氧化胁迫以及抗氧化酶的响应.结果表明,MC-LR能够增大P. putida细胞质膜通透性,造成膜损伤,导致胞内物质外流,使细胞完整性遭到破坏;同时,MC-LR能够引起P. putida细胞的氧化胁迫,随着毒素暴露时间的延长,活性氧自由基(ROS)和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著升高,具有明显的剂量效应.超氧化物歧化酶(SOD)活性在MC-LR的诱导下有一个先升后降的过程,表现为对低浓度污染物的主动响应,而高浓度(2.5 mg/L)MC-LR作用5d后,ROS积累到相当高水平,对细胞代谢功能造成破坏,使SOD活性下降,并加速细胞的死亡,P. putida生物量与对照相比,下降了将近50%.     

离子液体[C_8 mim]Cl对泥鳅胚胎和仔鱼的毒性

以泥鳅的胚胎及仔鱼为试验材料,选择胚胎发育的4个不同时期(囊胚期、原肠胚中期、神经胚期、尾芽期)及仔鱼期为处理开始的时间点,探讨了离子液体[C8mim]Cl的毒性作用。结果表明,随着[C8mim]Cl浓度增加,泥鳅胚胎的孵化率下降,畸形率上升,具有明显的剂量-效应关系,67~150 mg·L-1的[C8mim]Cl对泥鳅胚胎均表现出明显的致畸毒性效应;随着[C8mim]Cl浓度增加,泥鳅仔鱼死亡率上升,而100~225 mg·L-1的[C8mim]Cl对泥鳅仔鱼具有明显的致畸、致死作用。其中,[C8mim]Cl对孵出期泥鳅仔鱼的24 h、48 h的半致死浓度分别为97.95和86.77 mg·L-1;而[C8mim]Cl对孵出后3 d泥鳅仔鱼的24 h、48 h的半致死浓度分别为73.77和40.98 mg·L-1。由上可知,在一定的剂量内,[C8mim]Cl对泥鳅胚胎及仔鱼的发育有明显的致畸、致死作用,这为离子液体[C8mim]Cl的合理使用提供了理论依据。     

邻苯二甲酸丁基苄酯致神经细胞氧化损伤

为探究邻苯二甲酸丁基苄酯(butyl benzyl phthalate,BBP)对小鼠神经的毒性作用,进行了小鼠体外毒理学研究。首先用不同浓度的邻苯二甲酸丁基苄酯染毒神经模型细胞—N2a神经瘤细胞,通过噻唑蓝比色法(MTT),Hoechst 33258染色实验评价邻苯二甲酸丁基苄酯的细胞毒效应;通过对染毒细胞氧自由基(ROS)、丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量的检测来探究BBP对小鼠神经瘤细胞的氧化损伤效应。随着BBP浓度的不断增高,细胞的MTT值逐渐变小,当BBP的浓度达到10 g·L-1时,MTT实验结果与对照组出现显著性差异;Hoechst 33258染色结果显示:高浓度的BBP导致细胞核呈现出不规则状态,出现了凋亡小体;随着BBP染毒浓度的升高N2a细胞中的ROS水平和MDA含量逐渐上升,分别在0.16 g·L-1和10 g·L-1开始与对照组相比出现了显著性的差异(p0.05);而GSH系数呈现下降趋势,在0.32 g·L-1时开始出现显著性差异(p0.05)。实验结果表明高浓度的邻苯二甲酸丁基苄酯可以导致神经瘤细胞的凋亡,并产生氧化损伤效应。     

异噻唑啉酮类杀菌剂对黑斑蛙胚胎和蝌蚪的急性毒性

异噻唑啉酮类杀菌剂1,2-苯并异噻唑-3-酮(BIT)和甲基异噻唑啉酮(MIT)虽已在多种行业中广泛使用,但目前有关其毒性尤其对水体中生物毒性的数据还较少。鉴于BIT和MIT在水体中普遍存在,本文研究了这两种污染物对两栖动物黑斑蛙胚胎和蝌蚪的急性毒性。黑斑蛙胚胎和蝌蚪分别暴露系列浓度的BIT和MIT,观察化学品对其生长、发育和运动的影响,计算96小时半数致死浓度(96 h-LC50)和96小时半数致畸浓度(96 h-TC50),确定最小生长抑制浓度(MCIG)。结果发现,BIT对黑斑蛙胚胎的96 h-LC50和96 h-TC50分别为2.99 mg·L-1和0.60 mg·L-1,MCIG小于0.40 mg·L-1,对蝌蚪的96 h-LC50为6.44 mg·L-1。MIT对黑斑蛙胚胎的96 h-LC50和96 h-TC50分别为5.30 mg·L-1和2.36 mg·L-1,MCIG为2.59 mg·L-1,对蝌蚪的96 h-LC50为7.58 mg·L-1。根据《化学农药环境安全评价准则报批稿》中两栖动物蝌蚪急性毒性的分级标准,判定BIT和MIT的毒性等级为中等。该毒性数据可为异噻唑啉酮类杀菌剂的环境管理提供参考。     

不同类别农药助剂对蚯蚓(Eisenia foetida)的急性毒性

为评价农药助剂对土壤生物的毒性效应,分别采用滤纸接触法和人工土壤法测定了不同类别农药助剂对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的急性毒性。结果表明：19种非离子表面活性剂中,烷基酚聚氧乙烯醚与脂肪醇聚氧乙烯醚毒性较高,滤纸法48 h-LC₅₀为7.630～39.65 μg·cm^-2,人工土壤法14 d-LC₅₀为876.5～2786.6 mg·kg^-1,其它类型非离子表面活性剂毒性较低。5种阴离子表面活性剂中,十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙毒性高于木质素磺酸钠、木质素磺酸钙、亚甲基双萘磺酸钠,滤纸法48 h-LC₅₀为6.575～41.89 μg·cm^-2,人工土壤法14 d-LC₅₀为1195.0～1911.7 mg·kg^-1。13种溶剂中,二甲苯、乙苯、甲苯、正丁醇、环己酮表现出较高的毒性,滤纸法48 h-LC₅₀为6.587～57.62 μg·cm^-2,密封人工土壤法48 h-LC₅₀为181.9～781.5 mg·kg^-1。采用两种方法测得的5种填料高岭土、白炭黑、硅藻土、凹凸棒土和轻质碳酸钙的毒性均较低。由此可见,采用两种方法测得的毒性系统偏差接近,重现性均较好,并且滤纸接触法测得的毒力高于人工土壤法。     

全氟辛烷羧酸(PFOA)与全氟辛烷磺酸(PFOS)的细胞毒性效应

新型污染物全氟辛烷羧酸(PFOA)与全氟辛烷磺酸(PFOS)在全球范围内的各种环境介质中被广泛检出,对生态安全和人体健康造成威胁。利用MTT(噻唑蓝)法研究了PFOA/PFOS对人体细胞的毒性效应。结果表明,低剂量PFOA和PFOS对人体正常肝细胞增殖具有显著毒性,其3 d半数抑制浓度(IC50值)分别约为5和0.5μg·L-1。此外,PFOA和PFOS均对MCF-7细胞增殖表现出显著的非单调剂量-毒性效应,并且在环境浓度范围(0.6μg·L-1)内均可促进MCF-7细胞增殖,表现出潜在的类雌激素作用风险。     

4-硝基酚对大鼠肝脏的毒性及氧化损伤

研究环境内分泌干扰物4-硝基酚(4-nitrophenol,PNP)对大鼠肝脏功能的毒性作用及其对核因子相关因子-2(Nrf2)通路的影响.20只SD雄性大鼠随机分成4个组,分别为对照组、1、10和100 mg·kg-1体重PNP处理组,连续皮下注射28d,检测肝脏的结构变化、氧化损伤和Nrf2及其相关基因的表达情况.结果表明,与对照组相比,100 mg·kg-1PNP处理组大鼠的血清肝功能主要指标ALT、AST、AKP活性和TBIL含量显著性升高p＜005);100 mg·kg-1组肝脏GSH-PX、CAT和SOD活性显著性降低p＜005);大鼠肝脏中Nrf2及其下游基因NQOI和HO-1 mRNA表达水平在1mg·kg-1组显著升高(p＜0.05),10、100 mg·kg-1组有升高趋势;100 mg ·kg-1组肝脏显微和超微结构都发现有不同程度的损伤.结果提示,皮下注射1 mg·kg-1 PNP引起了大鼠肝脏氧化损伤,机体可能通过提高Nrf2及其相关基因mRNA的表达水平来抵抗PNP引起的肝脏损伤;皮下注射100 mg·kg-1 PNP改变了肝脏的正常生理功能,造成肝细胞超微结构病理损伤,引起肝脏毒性.     

吡草醚原药对大鼠胚胎及胎仔发育的影响

经口染毒大鼠检测妊娠动物接触吡草醚原药后引起致畸的可能性,初步评价吡草醚原药致畸危害程度。依据《GB15670-1995农药登记毒理学试验方法》,选用的大鼠按雄、雌2:1比例同笼交配,次日清晨阴道涂片检查雌鼠,发现精子即确定为受孕第0天,设低、中、高三个剂量组(18.56、92.80、464.00 mg·(kg·d)-1)、一个阴性对照组和一个阳性对照组。在雌鼠受孕第6~15天灌胃给予受试物,连续共10天,在妊娠第19.5天,处死孕鼠检查胚胎发育情况。高剂量组和阳性对照组大鼠孕期体重增重值降低,差异有显著性(p0.05);中、高剂量组和阳性对照组大鼠吸收胎率与阴性对照组比较差异有显著性(p0.05);中、高剂量组和阳性对照组胎鼠重量与阴性对照组比较,差异有显著性(p0.01);阳性对照组胎鼠外观畸形明显,与阴性对照组比较差异有显著性(p0.01);各剂量组胎鼠外观畸形与阴性对照组比较,差异均无显著性(p0.05);中、高剂量组组和阳性对照组胎鼠骨骼及内脏畸形例数明显增多,差异有显著性(p0.01)。实验结果表明吡草醚原药中、高剂量组可明显影响雌鼠体重增长及其胚胎的发育。     

The polymorphism of the human serum paraoxonase †

The activity of paraoxonase, the enzyme which hydrolyses paraoxon, 0,0‐diethyl‐0–4‐nitrophenylphosphate, in human serum shows a genetically determined polymorphism with strong interethnic differences. The serum paraoxonase genotype has a significant influence on the paraoxon clearance. Individuals with high serum paraoxonase activity may be better protected against the toxic effects of parathion (0,0‐diethyl‐0–4‐nitrophenylthiophosphate).

In Caucasians the polymorphism is governed by two alleles. The first allele has a gene frequency p _low of 0.67 to 0.78, and is manifested in both the form of a first homozygotic group with low activities and a second heterozygotic group with medium activities. About 50% of all Europeans belong to the low activity group. The second allele with a gene frequency q _high of 0.22 to 0.33 is manifested in the second heterozygotic and a third homozygotic group with medium resp. high activities. The Hardy‐Weinberg rule for a two allele model is valid for the distribution.

The percentage of the low activity group decreases as one moves from Europe to Africa and Asia. In most of the Mongoloids and Negroids only 5 to 20% of the population can be included in the low activity group, which is not even demonstrable in Aborigines, Maoris, Tonga and some African and Indian (Central America) tribes. The validity of the Hardy‐Weinberg rule for a two‐ or three‐allele model must be rejected in non‐Caucasians.