镉在虾夷扇贝体内的时空分布规律及对抗氧化防御系统的影响

论文摘要

镉（Cd）在世界卫生组织确定的l7个优先研究的食品污染物中,镉位于第三位。扇贝属于底栖滤食性动物,更容易在其体内蓄积镉,并通过食物链对人类身体健康造成一定的危害。同时镉对海洋生物具有较大危害性,毒性主要表现在与生物成分结合为金属络合物或金属螯合物,导致多种酶失活,或者使生物活性分子的生理功能受到抑制而导致Cd中毒。本论文采用生态模拟实验方法,研究了镉对虾夷扇贝的急性毒性效应、镉在虾夷扇贝体内的时空分布及消长规律、镉对虾夷扇贝抗氧化防御系统的影响。旨在为了解和掌握镉在虾夷扇贝体内蓄积、分布、排放等动态变化规律,为进一步研究重金属镉的生物作用机理,为养殖环境风险早期预警技术研究提供重要科学依据。实验结果如下:1.实验证明Cd对虾夷扇贝是中毒性的物质,随着实验浓度的提高,扇贝对Cd的敏感性增强。虾夷扇贝96h的LC50为1.73mg/L,其95%的置信区间是1.58～1.90mg/L,安全浓度为0.0173mg/L。2.在染毒实验期间,海水中Cd不断被虾夷扇贝累积,到第14d均达到平衡。达到平衡后Cd蓄积量（干重）和蓄积速率均为:内脏团>鳃>外套膜>闭壳肌。其数值分别为:562.93 mg/kg和40.21 mg/( kg·d-1),354.27 mg/kg和25.31 mg/( kg·d-1),125.36 mg/kg和8.95 mg/( kg·d-1),34.49 mg/kg和2.46 mg/( kg·d-1)。实验结果表明:根据镉在虾夷扇贝体内的蓄积规律,食用闭壳肌要比食用整体贝要安全的多。3.镉排放实验期间,虾夷扇贝内脏团、鳃、外套膜、闭壳肌中Cd蓄积量随排放时间的延长逐渐下降。至实验的第10d,虾夷扇贝各组织的Cd的排放率都比较高,闭壳肌中的Cd排放率达到87.02%,鳃中Cd的排出率达86.10%。虾夷扇贝各组织Cd排放率的排序为闭壳肌>鳃>外套膜>内脏,排放速率排序为内脏团>鳃>外套膜>闭壳肌。这表明:经短时间Cd污染的虾夷扇贝,转入清洁海水一段时间对其体内Cd的去除很有效。4.不同浓度Cd对虾夷扇贝各组织的影响实验表明:当Cd浓度相同时,扇贝不同组织蓄积量和富集系数次序均为:内脏团>鳃>外套膜>闭壳肌。虾夷扇贝各组织Cd蓄积量均随着暴露水体中Cd含量的增加而增加,海水中Cd浓度不影响Cd在虾夷扇贝各组织内的分配次序。但同一组织对Cd的富集系数随浓度的升高呈现下降的趋势,与其他组织相比闭壳肌的富集系数始终处于最低值。5.当镉浓度达到0.025 mg/L及以上的各实验组虾夷扇贝内脏团SOD活力呈先上升后下降,在第3d时达到峰值,与对照组呈显著差异（P﹤0.05）;处理第6 d,各浓度组SOD活力有所下降,到第9d时受到抑制;CAT活力在处理0.5d时,0.025 mg/L,0.05 mg/L和0.150mg/L三个浓度组均受到显著诱导（P﹤0.05）,处理第6d时,各实验组酶活力开始受到抑制。SOD和CAT这两种酶对实验设计的Cd浓度反应敏感,呈现出“诱导-抑制”规律,可为Cd污染海洋生态效应的早期预警提供分子生态独立学指标。GSH-PX的各个实验组与对照组相比差异均不显著。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 文献综述
• 1.1 镉
• 1.1.1 镉的物理性质
• 1.1.2 镉的水体暴露途径
• 1.1.3 镉对水生生物的影响
• 1.1.4 镉对人类的影响
• 1.1.5 镉污染现状
• 1.2 虾夷扇贝及其养殖现状
• 1.2.1 虾夷扇贝
• 1.2.2 国内外养殖现状
• 1.3 生态毒理学简介
• 1.3.1 生态毒理学来源与发展
• 1.3.2 生态毒理学的研究内容及方法
• 1.3.3 生态毒理学的研究意义
• 1.4 抗氧化防御系统酶
• 1.4.1 超氧化物歧化酶
• 1.4.2 过氧化氢酶
• 1.4.3 谷胱甘肽过氧化物酶
• 1.5 论文研究目的和意义
• 2 镉对虾夷扇贝的急性毒性实验
• 2.1 实验材料与方法
• 2.1.1 实验生物
• 2.1.2 母液的配置和实验的理化条件
• 2.1.3 实验方法
• 2.2 数据处理
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 中毒症状
• 2.3.2 实验结果
• 2.4 讨论
• 2.5 小结
• 3 镉在虾夷扇贝体内蓄积消除规律研究
• 3.1 实验材料与方法
• 3.1.1 实验生物
• 3.1.2 实验仪器与试剂
• 3.1.3 母液的配置和实验的理化条件
• 3.1.4 实验方法
• 3.1.4.1 镉蓄积实验
• 3.1.4.2 镉排放实验
• 3.1.5 样品处理与测定
• 3.1.5.1 样品处理
• 3.1.5.2 样品测定
• 3.2 数据处理
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 虾夷扇贝对镉的吸收动力学
• 3.3.2 虾夷扇贝对镉的排放
• 3.4 讨论
• 3.5 小结
• 4 不同浓度镉对虾夷扇各组织的影响
• 4.1 实验材料与方法
• 4.1.1 实验生物
• 4.1.2 母液的配置和实验的理化条件
• 4.1.3 实验方法
• 4.1.4.1 样品处理
• 4.1.4.2 样品测定
• 4.2 数据处理
• 4.3 结果与分析
• 4.4 讨论
• 4.5 小结
• 5. 镉对虾夷扇贝抗氧化防御系统的影响
• 5.1 镉对虾夷扇贝SOD 活力的影响
• 5.1.1 实验材料与方法
• 5.1.1.1 实验生物
• 5.1.1.2 实验仪器与试剂
• 5.1.1.3 母液的配置和实验的理化条件
• 5.1.1.4 酶活力测定方法
• 5.1.2 数据处理
• 5.1.3 结果与分析
• 5.1.4 讨论
• 5.1.5 小结
• 5.2 镉对虾夷扇贝CAT 活力的影响
• 5.2.1 实验材料与方法
• 5.2.1.1 实验生物
• 5.2.1.2 实验仪器与试剂
• 5.2.1.3 母液的配置和实验的理化条件
• 5.2.1.4 酶活力测定方法
• 5.2.2 数据处理
• 5.2.3 结果与分析
• 5.2.4 讨论
• 5.2.5 小结
• 5.3 镉对虾夷扇贝GSH-PX 活力的影响
• 5.3.1 实验材料与方法
• 5.3.1.1 实验生物
• 5.3.1.2 实验仪器与试剂
• 5.3.1.3 母液的配置和实验的理化条件
• 5.3.1.4 酶活力测定方法
• 5.3.2 数据处理
• 5.3.3 结果与分析
• 5.3.4 讨论
• 5.3.5 小结
• 6 结论
• 今后工作设想和建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文