微囊藻毒素对重金属在淡水绿藻中的生物有效性与毒性影响研究

微囊藻毒素对重金属在淡水绿藻中的生物有效性与毒性影响研究

论文摘要

微囊藻毒素是由多种蓝藻产生的肝脏毒素,其结构为环状多肽,与重金属如Cu2+和Zn2+具有中等强度的络合能力。本研究考察了微囊藻毒素MC-LR (1000μg/l)对重金属Cd2+、Cu2+、Zn2+和Cr2O72-在淡水绿藻莱茵衣藻中的生物有效性与毒性的影响。重金属毒性实验中,首先测定了总溶解态金属浓度、细胞表面吸附及细胞内吸收的金属含量,并计算了自由离子态金属浓度,通过分析以上各种形态金属含量与莱茵衣藻生长率的相互关系,考察微囊藻毒素MC-LR的存在是否引起重金属的生物可利用性以及毒性的改变;同时,利用DGT(薄膜扩散梯度技术),一种可以测定生物可利用态金属含量的技术方法,考察在微囊藻毒素的对照组(0μg/l)与浓度组(1000μg/l)中,DGT中阳离子交换树脂上吸附的(生物可利用态)重金属含量的差异。微囊藻毒素MC-LR在实验所用浓度下对莱茵衣藻不产生毒性作用;另外,分别从四种形态的金属含量考察微囊藻毒素MC-LR的对照组与浓度组中各金属的毒性作用,均没有发现差异性:由于在实验过程中,MC-LR的浓度始终保持相对稳定,其对金属毒性没有影响可能是由于其浓度与各金属浓度相比偏低。在用DGT测定生物可利用态的金属含量时,MC-LR与各金属的浓度处于同一数量级,MC-LR同样没有表现出显著的影响,表明MC-LR的中等络合能力不足以引起金属形态的显著变化。依据莱茵衣藻的生长半数抑制时自由离子浓度,得到四种金属的毒性大小为Cu2+>Cd2+>Cr2O72->Zn2+,而依据莱茵衣藻的生长半数抑制时细胞内吸收的金属含量,得到的四种金属的毒性大小为Cr2O72->Cu2+>Cd2+>Zn2+,说明利用自由离子活度模型来评价阴离子Cr2O72-可能会低估其毒性作用;虽然MC-LR的分子量(1000Da)较大,莱菌衣藻细胞内仍检测到相当多的MC-LR,而且含量随金属浓度的增加而增加,可能是由重金属暴露时莱茵衣藻细胞膜的通透性改变所致。

论文目录

  • 目录
  • 摘要
  • Abstract
  • 1 前言
  • 1.1 重金属生物有效性作用模型回顾
  • 1.1.1 自由离子活度模型
  • 1.1.2 生物配体模型
  • 1.1.3 亚细胞分布预测模型
  • 1.2 DGT技术及其在重金属生物可利用性中的应用
  • 1.3 微囊藻毒素研究进展
  • 1.3.1 产生及毒性效应
  • 1.3.2 结构和性质
  • 1.3.3 测定方法
  • 1.3.4 研究进展
  • 1.4 天然有机物对重金属生物有效性影响研究进展
  • 1.4.1 天然有机物对重金属生物有效性影响研究
  • 1.4.2 微囊藻毒素与重金属相互作用研究进展
  • 1.5 本研究的内容及意义
  • 2 重金属毒性浓度范围的测定
  • 2.1 材料与方法
  • 2.1.1 藻种、培养基及主要试剂和器材
  • 2.1.2 生长曲线的测定
  • 2.1.3 培养基的调整
  • 2.1.4 pH缓冲盐的选择
  • 2.1.5 重金属毒性浓度范围的测定
  • 2.2 结果与讨论
  • 3 MC-LR对重金属毒性及生物有效性影响研究
  • 3.1 材料与方法
  • 3.1.1 藻种、试剂和器材
  • 3.1.2 储备溶液的配制
  • 3.1.3 藻种的培养
  • 3.1.4 微囊藻毒素毒性浓度范围的测定
  • 3.1.5 微囊藻毒素对重金属生物有效性的影响
  • 3.1.6 DGT测定微囊藻毒素对重金属生物可利用性的影响
  • 3.1.7 重金属的测定
  • 3.1.8 微囊藻毒素的测定
  • 3.2 结果与讨论
  • 3.2.1 MC-LR对金属毒性作用的影响
  • 3.2.2 MC-LR含量随金属浓度的变化
  • 50的计算'>3.2.3 半数抑制浓度IC50的计算
  • 3.2.4 DGT测定微囊藻毒素对重金属生物可利用性的影响
  • 4 结论与展望
  • 4.1 结论
  • 4.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间的主要科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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