三丁基锡和菲对鱼类的毒性效应研究

论文摘要

三丁基锡（TBT）被广泛用于船舶、渔具等的防污涂料中,用于灭杀污损生物;多环芳烃（PAHs）是不完全燃烧的产物,在大气和水环境中都有分布,菲（Phe）是典型的PAHs类环境污染物。污染环境中的TBT和Phe可通过皮肤或食物摄入等方式进入生物体内,对它们产生明显的毒害作用。鱼类作为水生生态系统中的重要类群,是研究环境污染物毒性效应的理想试验动物。为了研究TBT和Phe对鱼类的毒害作用,本研究设计了三个试验:（1）对生活在淡水或海水中的日本鳗鲡（Anguilla Japonica）经腹腔每周注射一次三丁基锡的氯化物（TBTCl）（0.5 mg/kg鱼体重）或Phe（5 mg/kg鱼体重）,连续注射5次;（2）对来自淡水或海水鳗鲡的性腺组织在TBTCl（100、200、300 nmol/L）或Phe（5、10、15μmol/L）溶液中进行离体孵育4-18小时;（3）让奥尼罗非鱼（Sarotherodon sp）暴露在Phe（50-400μg/L）水体中14天。从肝体指数（HSI）、组织病理学变化、血浆或孵育液的类固醇激素水平、肝脏抗氧化酶或代谢酶活性等方面,评估TBT和Phe对鳗鲡、罗非鱼的毒性效益。主要研究结果如下:1、TBTCl和Phe对鳗鲡的肝体指数（HSI）和组织结构的影响连续注射5次后,TBTCl和Phe对鳗鲡的HSI和精巢、卵巢的组织结构均没有明显影响,但对肝脏和脾脏的组织结构有明显影响,主要表现为:肝细胞肿大,细胞边缘模糊或消失,细胞质中嗜酸性颗粒减少,细胞发生空泡化,细胞核边缘化或消失;脾脏组织的血红细胞数增加,铁血黄素沉淀增多,部分组织发生坏死而融解消失等。试验还发现,这种病理变化随药物作用时间的延长而加剧,且在海水鳗鲡中毒害作用更强。2、TBTCl和Phe对鳗鲡的肝脏谷胱甘肽转移酶（GST）活性的影响TBTCl对海水鳗鲡的肝脏GST活性具诱导作用,这种诱导作用具有时间效应:第4次和第5次注射后,其肝脏GST活性有显著地升高。但是,TBTCl对淡水鳗鲡以及Phe对鳗鲡的肝脏GST没有明显影响。3、TBTCl和Phe对鳗鲡的血浆皮质醇和雌二醇（E2）水平的影响TBTCl和Phe对鳗鲡血浆的E2水平没有影响,但对皮质醇的水平有影响,且这种影响效果与其注射次数和鱼体所处的环境盐度（海或淡水）有关系。淡水鳗鲡3次注射Phe或TBTCl后,血浆皮质醇水平显著升高,而海水组没有明显变化;首次注射TBTCl后,淡水鳗鲡皮质醇水平显著低于海水鳗鲡,而注射Phe后,结果正好与之相反。4、TBTCl和Phe对鳗鲡离体卵巢E2分泌的影响TBTCl和Phe对鳗鲡离体卵巢E2分泌有明显影响。Phe的影响作用与Phe孵育时间、浓度和卵巢来源的鱼体原来所处环境盐度（海水或淡水）有关;TBTCl主要表现为对E2分泌的抑制作用,而Phe主要表现为对E2分泌水平的促进效应。5、Phe对奥尼罗非鱼肝脏HSI、抗氧化酶和代谢酶活性的影响（1）罗非鱼暴露于50 400μg/L Phe水体中4 14天后,400μg/L浓度下暴露14天其HSI显著降低,其它暴露浓度和暴露时间下无影响。（2）Phe对罗非鱼肝脏抗氧化酶活性有诱导作用,且与Phe作用的时间和剂量有关。表现为:处理4d后,抗氧化酶CAT、CAT、GSH-Px和SOD活性都没有明显变化;8d后,100和400μg/L处理组CAT、GSH-Px和SOD活性都显著高于对照组;暴露14d时,400μg/L处理组的GSH-Px活性和所有浓度处理组的CAT活性都显著地被诱导。（3）Phe对罗非鱼肝脏的GST活性没有显著影响,它对7-乙氧基异吩噁唑酮脱乙基酶（EROD）活性的影响与暴露时间和暴露浓度有关,表现为低剂量（50μg/L）短时间（4、8d）作用下升高EROD活性,而高剂量（100和400μg/L）长时间（14d）作用下降低其活性。结果说明:TBT和Phe对日本鳗鲡具有明显的毒性效应,肝脏、脾脏的组织结构发生明显病变,肝脏GST活性、血浆皮质醇水平都受到影响。罗非鱼受到Phe暴露后,其肝脏的CAT、GSH-Px、SOD活性和EROD活性受到明显影响。上述组织病理学变化和生理生化指标可作为评估TBT和Phe毒性效应的敏感指标;研究成果对于揭示TBT和PAHs等内分泌干扰物的致毒机理具有重要的理论意义,也为利用海洋或淡水鱼类建立TBT和Phe等内分泌干扰物的长期或短期生物学监测方法提供了资料,为我国制定相关的法律法规提供了依据,对于保护水生生物资源以及保障人类健康方面都具有深远的意义。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 缩略语
• 第一章 前言
• 1.1 内分泌干扰物的基本概况
• 1.1.1 内分泌干扰物的种类和来源
• 1.1.2 内分泌干扰物的危害和作用机制
• 1.1.3 内分泌干扰物的检测方法
• 1.2 鱼类在内分泌干扰物究中的作用
• 1.2.1 鱼类是研究内分泌干扰作用的理想的试验动物
• 1.2.2 内分泌干扰物对鱼类的毒害作用研究进展
• 1.3 有机锡和多环芳烃菲的污染现状和国内外研究进展
• 1.3.1 有机锡的污染状况
• 1.3.2 有机锡对生物体的危害性
• 1.3.3 多环芳烃的污染状况
• 1.3.4 多环芳烃菲对生物体的危害
• 1.4 有机锡和多环芳烃的分析检测方法
• 1.4.1 有机锡和多环芳烃的化学/物理检测方法
• 1.4.2 有机锡和多环芳烃的生物学检测方法
• 1.5 本研究的目的和意义
• 第二章 有机锡和菲对日本鳗鲡毒害作用的研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验动物
• 2.1.2 受试药品与配制
• 2.1.3 毒理学试验方法
• 2.1.4 检测指标
• 2.1.5 光镜样品的制备与组织病理学观察
• 2.1.6 肝脏谷胱苷肽-S-转移酶活性测定
• 2.1.7 血浆类固醇激素的含量测定
• 2.1.8 孵育液中雌二醇含量的测定
• 2.1.9 数据统计与分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 鳗鲡染毒后的中毒症状
• 2.2.2 TBTCl 和 Phe 对鳗鲡肝体指数（HSI） 的影响
• 2.2.3 TBTCl和Phe对鳗鲡的组织结构影响
• 2.2.4 TBTCl 和 Phe 对鳗鲡肝脏 GST 活性的影响
• 2.2.5 TBTCl 和 Phe 对鳗鲡类固醇激素水平影响
• 2.2.6 TBTCl 和 Phe 对鳗鲡离体卵巢 E2 分泌水平影响
• 2.3 讨论
• 2.3.1 TBTCl 和 Phe 与鳗鲡肝体指数（HSI） 的关系
• 2.3.2 TBTCl 和 Phe 与鳗鲡组织病理学变化的关系
• 2.3.3 TBTCl 和 Phe 对鳗鲡肝脏 GST 的毒性效应
• 2.3.4 TBTCl 和 Phe 与鳗鲡血浆类固醇激素含量变化的关系
• 2.3.5 TBTCl 和 Phe 与鳗鲡离体卵巢 E2 生成水平的关系
• 2.4 小结
• 第三章 菲对奥尼罗非鱼肝脏的毒性作用研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验动物
• 3.1.2 测试药物
• 3.1.3 药物暴露实验设计
• 3.1.4 肝体指数的观测
• 3.1.5 罗非鱼肝脏抗氧化酶活性的测定
• 3.1.6 罗非鱼肝脏主要代谢酶的活性测定
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 Phe对罗非鱼肝体指数（HSI）的影响
• 3.2.2 Phe对罗非鱼肝脏抗氧化酶活性影响
• 3.2.3 Phe对罗非鱼肝脏主要代谢酶的影响
• 3.3 讨论
• 3.3.1 Phe 与罗非鱼肝脏抗氧化酶活性变化的关系
• 3.3.2 Phe与罗非鱼肝脏代谢酶活性变化的关系
• 3.4 小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢