蒽的亚致死胁迫对紫贻贝（Mytilus galloprpvincialis）的毒性效应及生物标志物的研究

论文摘要

沿海经济的不断发展、人口的不断增多，使得由各种有机污染物所造成的海洋污染，尤其是对近岸水域的污染越来越严重。多环芳烃（Polycyclic aromatichydrocarbons，PAHs）是持久性有机污染物的一种，在环境中广泛存在，具有很强的致癌、致突变、毒性作用，对环境和人类健康的威胁极大。多环芳烃在动物体内的代谢主要分为两个阶段：第一阶段多环芳烃在混合功能氧化酶系（Mixed function oxygenases，MFO），如7-乙氧基-3-异吩噁唑酮-脱乙基酶（7-ethoxyresorufin-o-deethylase，EROD）等的作用下氧化生成更具极性的代谢产物，第二阶段这些代谢产物在代谢酶的催化下进一步与内源物质结合，使代谢产物水溶性增强加速了毒物排出体外的速度。在此过程中往往伴随着大量活性氧的生成，在一定范围内，这些活性氧能被体内抗氧化防御系统包括超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽过氧化酶（Glutathione peroxidase，GSH-Px）和过氧化氢酶（Catalase，CAT）等清除，但当抗氧化防御系统不能消除这些活性氧时会造成脂质过氧化、DNA和蛋白质损伤等毒性效应。本研究因此以紫贻贝为目标生物，在实验生态条件下研究长时间、亚致死浓度的蒽胁迫对紫贻贝消化腺组织解毒酶活性的影响以及长时间、亚致死浓度的蒽胁迫对鳃组织和消化腺组织抗氧化酶活性的影响，分析蒽对紫贻贝胁迫的可能途径和机理。研究将为利用分子生物标志物指示环境蒽污染提供基础的实验依据。结果发现：1.蒽的亚致死胁迫对解毒酶EROD的活性影响在21d时间内，5.29ng/L浓度组蒽暴露没有对紫贻贝消化腺EROD活性产生显著诱导（P>0.05）；蒽暴露7d后，64.26ng/L、332.04ng/L浓度组的EROD活性与对照组相比出现显著诱导（P<0.05）；随着时间的延长，14d时64.26ng/L浓度组胁迫的EROD活性回到正常水平；21d时，332.04ng/L浓度组胁迫的EROD活性极显著增高（P<0.01）。EROD活性和蒽浓度之间有较高的相关性，表现出很好的剂量-效应关系。紫贻贝消化腺中EROD活性对蒽的长时间、高浓度的亚致死胁迫作用较为敏感，可作为灵敏指示海洋多环芳烃污染变化的指示指标。2.蒽的亚致死胁迫对紫贻贝不同组织中三种抗氧化酶活性的影响蒽对紫贻贝消化腺SOD、CAT、GPx活性影响的剂量-效应和时间-效应比较明显。消化腺中SOD、CAT、GPx活性与对照组相比大体上都呈现出先诱导，随着时间的延长，变为抑制的趋势，且64.26ng/L、332.04ng/L浓度组产生抑制的时间先于5.29ng/L浓度组。在鳃组织中，SOD、CAT、GPx均在3d出现应激反应。SOD、CAT、GPx64.26ng/L浓度组和332.04ng/L浓度组均表现出和消化腺中抗氧化酶变化相似的模式，即“先诱导后抑制”。紫贻贝消化腺对蒽的长时间、亚致死胁迫作用较为敏感，是作用的主要靶器官，而消化腺中的SOD、CAT活性对蒽胁迫的响应非常灵敏，可用作灵敏指示蒽胁迫的生物标志物。3.蒽胁迫条件下综合生物标志物反应指数IBR的初步分析以紫贻贝鳃和消化腺中CAT、SOD、GPx活性作为生物标志物，建立基于综合生物标志物反应指数（Integrated biomarker responses index，IBR）的多种生物标志物响应的综合评价指标。在不同浓度蒽的胁迫下，紫贻贝的IBR变化表现出良好的时间-效应关系，即紫贻贝受胁迫的时间越长，IBR的值越低。从IBR值与暴露的浓度来看，不同暴露时间的IBR值随暴露浓度的增大基本呈现出先升高再降低的趋势。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 综述
• 1.1 多环芳烃的来源、分布以及危害
• 1.2 多环芳烃在生物体内的致毒机理和代谢过程
• 1.3 多环芳烃海洋污染监测的研究进展
• 1.4 紫贻贝及其作为试验材料的优势
• 1.5 立题依据及研究意义
• 2 实验
• 2.1 主要仪器
• 2.2 主要试剂
• 2.3 实验材料
• 2.3.1 实验动物的来源及驯化
• 2.3.2 实验溶液的配制及其在水体中溶解度的测定方法
• 2.4 实验设计
• 2.4.1 急性毒性试验
• 2.4.2 亚急性毒性试验
• 2.4.3 技术路线
• 2.5 EROD活性测定
• 2.6 可溶性蛋白含量测定方法
• 2.7 抗氧化酶活性测定
• 2.7.1 取样和样品的预处理
• 2.7.2 SOD活性的测定
• 2.7.3 CAT活性的测定
• 2.7.4 GPx活性的测定
• 2.8 数据处理
• 3 实验结果与分析
• 3.1 蒽对紫贻贝的急性毒性效应
• 3.2 蒽对紫贻贝的亚急性毒性效应
• 3.2.1 蒽对紫贻贝消化腺 EROD 活性影响
• 3.2.2 蒽对紫贻贝不同组织中三种抗氧化酶活性的影响
• 3.3 蒽胁迫条件下综合生物标志物反应指数 IBR 的确定
• 4 讨论
• 4.1 蒽的亚致死胁迫对解毒酶 EROD 的活性影响
• 4.2 蒽的亚致死胁迫对抗氧化酶 SOD、CAT、GPx 的活性影响
• 4.3 蒽的亚致死胁迫作用对紫贻贝不同组织敏感性分析
• 4.4 蒽胁迫条件下综合生物标志物反应指数 IBR 的初步分析
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文