3种重金属对斑马鱼的联合毒性及迷迭香酸的保护作用研究

对氯化镉、硝酸铅、硫酸铜3种重金属单一以及联合情况下对早期斑马鱼胚胎发育毒性的影响进行考察,并采用不同浓度的迷迭香酸进行干预,同时观察96 hpf胚胎的死亡率和孵化率.Cd-Pb、Cd-Cu、Pb-Cu、Cd-Pb-Cu对斑马鱼胚胎的毒性作用类型分别为协同作用、协同作用、拮抗作用、协同作用.60μmol/L RA对斑马鱼胚胎死亡、幼鱼畸形及胚胎孵化率无明显影响.Cd~(2+)-Pb~(2+)-Cu~(2+)联合处理,胚胎死亡率明显上升,60μmol/L RA与Cd~(2+)-Pb~(2+)-Cu~(2+)联合处理,胚胎死亡率降低约20%(P<0.01);胚胎凋亡细胞数目明显减少,Bcl-2/Bax的基因表达水平明显上调(P<0.01),Caspase 3基因表达下调(P<0.05).表明RA对Cd~(2+)-Pb~(2+)-Cu~(2+)的联合毒性具有保护作用,其机制可能与上调Bcl-2/Bax,降低Caspase 3基因表达,减少胚胎细胞凋亡有关.     

白藜芦醇对CdCl_2暴露所致斑马鱼胚胎发育毒性干预作用及机制的初步研究

为考察天然抗氧化剂白藜芦醇(Res)对Cd Cl2暴露所致斑马鱼胚胎发育毒性的干预作用,并初步探讨其作用机制。采用单独应用Res联合Cd Cl2共同处理受精后2 h(2 hpf)的斑马鱼胚胎,观察至96 hpf胚胎死亡率和孵化率;采用荧光探针DCFH-DA、Mito SOX、JC-1分别检测胚胎总体活性氧、线粒体源ROS水平和胚胎线粒体的膜电势;采用吖啶橙(AO)染色法检测细胞凋亡情况;采用Real-time PCR方法检测胚胎线粒体单链DNA结合蛋白(mt SSBP)、OPA1的表达水平。结果显示,100μmol/L Res持续暴露96 h可明显增加斑马鱼胚胎死亡率(P0.05)。20~100μmol/L Res与20 mg/L Cd Cl2联合暴露较单独Cd Cl2暴露组相比,胚胎死亡率和未孵化率明显增加(P0.01)。100μmol/L Res与20 mg/L Cd Cl2联合处理明显增加了胚胎总体ROS(P0.01)和线粒体内ROS(P0.01)的生成,降低了线粒体的膜电势(P0.05),胚胎细胞凋亡细胞数量明显增加。与Cd Cl2单独暴露组相比,Res联合处理明显下调了mt SSBP和OPA1的m RNA表达水平(P0.01)。由此可知,高浓度Res明显增强Cd Cl2所致的斑马鱼发育毒性,胚胎总体ROS和线粒体源ROS水平升高,线粒体膜电势下降,mt SSBP和OPA1表达下降,表明线粒体损害可能介导了Res对Cd Cl2育毒性的增敏作用。     

4-氯苯酚对斑马鱼胚胎急性发育毒性与细胞凋亡的研究

实验以斑马鱼胚胎为研究对象,考察不同浓度的4-氯苯酚(1 mg/L、5 mg/L、10 mg/L)对斑马鱼胚胎的急性毒性及细胞凋亡.分别在24 h、48 h、72 h、96 h、120 h时测定胚胎的急性发育指标及细胞凋亡.结果显示,在不同浓度的4-氯苯酚溶液中,斑马鱼的孵化率随着暴露剂量的增加而降低,斑马鱼的死亡率与畸形率随着暴露剂量的增加而升高,形态学异常的主要表现为心包囊肿、脊柱弯曲、卵黄囊畸形等多种毒性效应;同时AO染色法以及细胞凋亡酶的结果显示4-氯苯酚能够诱导胚胎产生细胞凋亡.     

Cu~(2+)、Zn~(2+)对三疣梭子蟹幼蟹的急性毒性

以三疣梭子蟹幼蟹(体质量为:15.3±1.2 g)为实验动物,采用静水体外暴露法,开展了两种常见重金属离子(Cu~(2+)、Zn~(2+))的急性毒性和加和等毒性强度联合毒性实验。结果表明:(1)Cu~(2+)、Zn~(2+)对三疣梭子蟹幼蟹的96 h半致死质量浓度分别为3.934 mg/L和3.901 mg/L;三疣梭子蟹幼蟹对Cu~(2+)、Zn~(2+)的96 h安全质量浓度分别为0.039 34 mg/L和0.039 01 mg/L,表明两种重金属对梭子蟹幼蟹的毒性相近;(2)Cu~(2+)、Zn~(2+)离子在加和等毒性强度下对三疣梭子蟹幼蟹96 h联合毒性与其浓度配比相关,低毒性强度的Cu~(2+)对Zn~(2+)具有拮抗作用,低毒性强度的Zn~(2+)对Cu~(2+)具有协同作用,当Cu~(2+)、Zn~(2+)毒性强度相当时表现为相互独立作用。     

甲拌磷对斑马鱼胚胎的毒性研究

采用0(对照),10,20,40,80,160mg/L的甲拌磷给受精后4h的斑马鱼胚胎进行染毒,观察斑马鱼胚胎发育全过程,并在96h摄像,结果表明:斑马鱼卵在24h,48h的半致死浓度分别为25.63mg/L,14.96mg/L.染毒斑马鱼胚胎发育过程中出现尾部弯曲、心律消失、发育停止等特点.     

镉对斑马鱼卵巢的毒性效应和子代响应

为探讨重金属镉慢性暴露对斑马鱼卵巢的毒性效应及子代响应,将斑马鱼暴露于0,0.062,0.124,0.248,0.620,1.240 mg/L 6个镉体积质量.暴露21 d后,以脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量、卵巢组织超氧化物歧化酶(SOD)水平、过氧化氢酶(CAT)水平为终点评价慢性镉暴露对斑马鱼卵巢的毒性效应;以子代受精率、孵化率和96 h幼鱼体长为终点评价慢性镉暴露下斑马鱼的子代响应.结果表明:MDA含量随镉浓度的增加而显著升高,抗氧化防御体系被抑制.当ρ(Cd)≥0.248 mg/L时,子代的受精率和孵化率显著降低;当ρ(Cd)≥1.240 mg/L时,斑马鱼不育;当ρ(Cd)≥0.620 mg/L时,子代斑马鱼孵化失败.孵化成功后的幼鱼96 h体长随镉浓度的增加而显著降低.     

3种重金属离子对单环刺螠幼螠的急性毒性研究

采用静水试验法,在水温19.0±1.0℃的条件下,用Cu~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(2+)3种重金属离子对体重1.2±0.16 g的单环刺蜢幼蜢进行了单一因子急性毒性试验.结果表明,3种重金属离子毒性大小依次为Hg~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+),幼蜢在3种重金属离子溶液中呈现出不同的生物学效应.Cu~(2+)对幼蜢的24 h、48 h LC_(50)分别为1.768、1.408 mg/L;Hg~(2+)的24h、48 h LC_(50)分别为1.097、0.770 mg/L;Cd~(2+)的24 h、48 h LC_(50)分别为2.084、1.789 mg/L.Cu~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(2+)对幼蜢的安全浓度分别为0.141、0.077、0.179 mg/L.     

Pb~(2+)对黑斑蛙早期生长发育影响的研究

研究了Pb~(2+)质量浓度在10,20,30,40和50mg/L时对黑斑蛙(Rana nigromaculata)胚胎期及Pb~(2+)质量浓度在0.07,0.30,1.00mg/L时对黑斑蛙蝌蚪期生长发育的影响.结果表明,Pb~(2+)对胚胎期的毒性于孵化期和开口期表现显著,其余各期毒性不如这两期明显.Pb~(2+)能影响黑斑蛙胚胎期和蝌蚪期的生存率,对蝌蚪的生长发育具有明显的抑制作用(P0.01),但组间差异均不显著(P0.05);同时质量浓度为30,40,50mg/L时会导致孵化期胚胎畸形,致畸率50mg/L质量浓度水平最高(4.41%),40mg/L水平次之(3.33%),30mg/L水平最低(2.39%).各质量浓度水平均导致蝌蚪头部泡状膨大、"S"型尾和形体较小(为正常体长的0.50-0.67)等,致畸率1.00mg/L质量浓度水平最高(2.25%),0.30mg/L水平次之(2.00%),0.07mg/L水平最低(0.50%).并对致毒原因进行了初步分析.     

苍耳子提取物对斑马鱼的发育及运动行为的毒性研究

为研究苍耳子提取物对斑马鱼胚胎发育及运动行为的影响,取受精后12/24 h斑马鱼胚胎,将胚胎分别置于不同浓度苍耳子提取物溶液中,在作用不同时间后,显微镜下统计孵化率、死亡率和心率;取受精后120 h斑马鱼胚胎,用不同浓度苍耳子提取物处理60 min后,利用行为学分析系统统计各组斑马鱼在0~10、10~20、20~30 min内行为轨迹,基于游行距离与游行时间得到游行速度,并统计转圈值。结果表明,苍耳子提取物对受精后12 h斑马鱼胚胎的发育有毒性,使斑马鱼胚胎的孵化率降低,在提取物浓度大于15μg/mL时,孵化率低于40%;0.93μg/mL苍耳子提取物可提高24 h斑马鱼胚胎的心率(P≤0.01),当提取物浓度大于7.5μg/mL时,心率显著性降低(P≤0.01);在行为学分析中发现,当苍耳子提取物浓度大于3μg/mL时,游行速度与转圈均值明显增加。研究认为,苍耳子提取物对斑马鱼胚胎发育有毒性作用,能够兴奋斑马鱼胚胎心率并增加其游行速度。     

硒对不同重金属胁迫处理的小麦幼苗生理特征的影响

近年研究表明,Se~(4+)对土壤重金属污染具有缓解作用.作者研究增施不同质量浓度Se~(4+)对经过Hg~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)胁迫的小麦(蜀麦969和川农16)幼苗的生长、根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及丙二醛(MDA)等指标的影响.结果表明,当加入ρ(Se~(4+))=5 mg·L~(-1)时,受Hg~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)胁迫后小麦幼苗的根长、苗高、根系活力和CAT含量能够得到有效恢复,SOD活性和MDA含量下降.但加入ρ(Se~(4+))=15 mg·L~(-1)时,Hg~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)对小麦幼苗胁迫增强,且不同小麦品种间表现不一致,具有品种差异性.可见对于施用一定浓度的Se~(4+)可以缓解重金属对小麦幼苗的危害,但需要根据实验确定不同品种合适的施用量.这项研究结果进一步证实了适宜ρ(Se~(4+))对缓解重金属污染具有重要作用,为小麦种植过程中缓解重金属污染提供理论依据.     

重铬酸钾对斑马鱼的急性毒性及组织过氧化氢酶活性的影响

为研究Cr6+单一毒性对斑马鱼的毒性安全评价,选择重铬酸钾进行急性毒性试验,观察斑马鱼在染毒3~96h的症状,以半数致死浓度(LC50)判断重铬酸钾对斑马鱼的毒性作用。结果表明,24h、48h、72h、96h的LC50分别为426.5795mg/L、141.2538mg/L、138.0384mg/L、128.8250mg/L,经鱼类急性毒性分级表判断重铬酸钾为低等毒。同时研究了不同浓度Cr6+对斑马鱼组织过氧化氢酶(CAT)活性的影响,发现鱼肝和肌肉中的CAT活性随着浓度的增加呈抛物线。     

碳纳米管与四溴二苯醚复合对斑马鱼胚胎急性发育毒性研究

实验探究了四溴二苯醚(BDE-47)与多壁碳纳米管(MWCNTs)复合暴露对斑马鱼胚胎的联合发育急性及细胞凋亡.实验设置不同浓度的BDE-47与MWCNTs复合暴露溶液以及两种物质相应的单独暴露溶液.分别考察暴露96 h胚胎的急性发育毒性、96 h幼鱼细胞凋亡.结果表明:BDE-47与MWCNTs共存条件下,与单独BDE-47暴露相比,胚胎/幼鱼的存活率与孵化率显著下降、心率减慢、畸形率显著上升.由此我们可以得出MWCNTs能够加剧BDE-47对斑马鱼胚胎的毒性.     

不同LED光谱对斑马鱼胚胎发育的影响

【目的】考察不同LED光谱对斑马鱼胚胎发育的影响。【方法】将斑马鱼胚胎随机平均分为4组分别置于白光、蓝光、绿光和红光共4种LED光谱环境中，每日光照时间段为7:00—21:00，持续7 d。在此期间每12 h统计胚胎孵化率和胚胎或仔鱼死亡率，记录胚胎在第48 h的心率、仔鱼在第168 h的畸形率及体长，并拍摄胚胎在第4 h、第12 h、第24 h和第48 h的发育情况。【结果】1) 与白光组相比，蓝光组和红光组在第60 h以及红光组在第84 h的胚胎累计孵化率有统计学意义上的下降(p<0.05)，而第96 h后各组胚胎累计孵化率无统计学意义上的差异，但绿光组的该项指标最低。2) 各组斑马鱼胚胎或仔鱼累计死亡率在各统计时间点均无统计学意义上的差异，但胚胎完全孵化后蓝光组的该项指标最低。3) 各组斑马鱼胚胎心率在第48 h无统计学意义上的差异；4) 各组斑马鱼仔鱼的体长和畸形率无统计学意义上的差异，但红光组仔鱼畸形率最高。【结论】最适宜斑马鱼胚胎发育的LED光谱为白光，红光和蓝光会延缓该鱼种的胚胎发育；红光和绿光会导致斑马鱼胚胎或仔鱼死亡率有一定程度上升，对该鱼种的胚胎发育较为不利。     

硼氮共掺杂石墨烯量子点及对Hg~(2+)的选择性检测

以柠檬酸、乙二胺和苯硼酸为原料,采用一步水热法制备了高荧光量子产率、长荧光寿命的硼氮共掺杂石墨烯量子点(B,N-GQDs).通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)及荧光光谱仪(PL)对量子点进行了表征.结果表明,B,N-GQDs粒径范围为1.46～3.54 nm,平均粒径为(2.34±0.50)nm,具有明显的晶格条纹结构;表面官能团(—OH,—NH和—BOH)的存在,有利于与金属离子结合从而实现对金属离子的检测;在pH=5.0～10.0和Na Cl浓度0～1.0 mol/L的酸碱盐环境下,B,N-GQDs具有优异的荧光稳定性.由于B,N-GQD与金属离子具有结合作用,因此它被用作检测金属离子的荧光探针.考察了15种金属离子(K~+、Na~+、Ba~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Li~+、Cu~(2+)、Ag~+、Mn~(2+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+))对B,N-GQDs荧光强度的影响,发现仅Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+)对其荧光有猝灭作用.考虑到Hg~(2+)是重要的有毒污染物,因此灵敏、选择性地检测Hg~(2+)对人体健康和环境保护至关重要.在单一汞离子体系中,其线性范围为2.0～20.0μmol/L,检测限为0.05μmol/L;在复杂体系(Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+))中,采用掩蔽剂Na F能够实现对Hg~(2+)浓度的准确测定,其检测误差范围为-4.432%～2.600%.B,N-GQDs有望在多金属离子响应体系中实现对Hg~(2+)的快速检测.此外,探究了Hg~(2+)对B,N-GQDs荧光的猝灭机理,当加入Hg~(2+)后,B,N-GQDs的荧光寿命从原来的12.86 ns缩短为11.34 ns,符合动态猝灭机理.     

异烟肼对斑马鱼胚胎发育量-毒关系的研究

研究了一线抗结核药物异烟肼对斑马鱼发育的量-毒关系。用不同浓度的异烟肼分别处理发育至2 hpf(hour post fertilization)的斑马鱼胚胎,观察胚胎和幼鱼的死亡率、孵化率、畸形率、体长及形态学变化。急性毒性实验结果表明异烟肼对斑马鱼有明显的发育毒性,能导致斑马鱼发育迟缓和畸变。与对照组相比,低剂量（小于6 mmol/L）异烟肼对斑马鱼无发育毒性,高剂量（≥32 mmol/L）异烟肼显著抑制胚胎的孵化率,并有明显的胚胎致死效应和致畸效应。斑马鱼死亡率和畸形率均随给药剂量的增加和给药时间的延长而升高。本实验条件下,异烟肼的最大无毒性效应浓度为2 mmol/L。     

氯盐侵蚀作用对水泥固化铅污染土化学稳定性的影响

含侵蚀性盐离子(SO_4~(2-)、Cl-等)的地下水环境可能会改变水泥固化污染土中重金属离子的溶出特性.通过毒性浸出试验模拟研究了遭受NaCl溶液侵蚀的水泥固化铅污染土的化学稳定性.试验结果表明,遭受NaCl溶液侵蚀后,随着NaCl浓度的增加,浸出液pH值略有减小,浸出液中Pb~(2+)质量浓度亦有所降低.短期浸泡,浸出液pH值最低,Pb~(2+)质量浓度最大;随后,pH值随浸泡时间增加而增大,Pb~(2+)质量浓度随浸泡时间增加而减小.当Pb~(2+)含量≤5 000 mg/kg时,浸出液中Pb~(2+)质量浓度均小于5 mg/L,满足环境要求;而Pb~(2+)含量为10 000 mg/kg的固化土体,滤出的Pb~(2+)质量浓度均超过5 mg/L,不能满足环境要求.     

牡丹籽油微囊粉对异烟肼诱导的斑马鱼发育毒性的保护作用

为评价牡丹籽油微囊粉（PSO）对异烟肼（INH）发育毒性的保护作用，用不同浓度的PSO处理发育至2 h的斑马鱼胚胎，于处理后24、48、72、96 h观察幼鱼的死亡率、孵化率与形态学变化，确定斑马鱼对PSO的耐受剂量。通过死亡率、形态评分等指标评价PSO对INH诱导的斑马鱼发育毒性的保护作用。结果表明，PSO在20、40、80 μg/mL浓度下对斑马鱼发育没有影响，20 μg/mL PSO缓解了INH导致的斑马鱼幼鱼畸形情况，降低了INH导致的斑马鱼幼鱼死亡率。PSO对INH发育毒性具有保护作用。     

铅和铬对鱼类联毒性的研究

采用斑马鱼研究铅和铬共存的联合毒性.二价铅对斑马鱼的24,48,96h的半致死浓度分别为171,155,146mg/L,六价铬对斑马鱼的24,48,96h的半致死浓度分别为112,67,50mg/L,在浓度1∶1的情况下,铅和铬共存对斑马鱼24,48,96h的半致死浓度分别为35,29,26mg/L,根据Marking的指数法求得24,48,96h的相加指数AI分别为0.89,0.61,0.43,皆大于零,表现为协同作用.     

纳米二氧化钛和铜对大型溞的联合毒性

为进一步研究纳米二氧化钛(nTiO_2)与铜(Cu~(2+))的相互作用和生物效应,选取大型溞(Daphnia magna)为受试生物,研究nTiO_2与Cu2+对Daphnia magna的联合毒性效应和Daphnia magna体内抗氧化系统的变化。结果表明,nTiO_2与Cu~(2+)对Daphnia magna的72 h半致死浓度(LC50)和半抑制浓度(EC50)分别为22.742 mg/L、16.739 mg/L和11.635μg/L、10.129μg/L。当nTiO_2与Cu~(2+)共存时,其联合作用的72 h-LC50和72 h-EC50分别为12.721 mg/L、8.827 mg/L和12.405μg/L、10.559μg/L。nTiO_2与Cu2+联合作用于Daphnia magna后,Daphnia magna体内超氧化物歧化酶(SOD)和还原型谷胱甘肽(GSH)活性表现为先诱导后抑制,脂质过氧化的产物丙二醛(MDA)含量逐渐升高。这表明,机体的抗氧化体系受到活性氧自由基(ROS)攻击已经崩溃,无法为Daphnia magna提供保护,氧化伤害是nTiO_2与Cu~(2+)联合毒性的关键原因。     

高氯酸钠急性暴露对斑马鱼胚胎发育及氧化应激的影响

实验选择高氯酸钠(PER)作为染毒化合物,将斑马鱼胚胎作为受试生物,研究了高氯酸钠对其的发育过程的急性毒性及氧化应激效应.通过对不同质量浓度高氯酸钠(250、500、1 000、1 500、2 000 mg/L)暴露后胚胎/幼鱼发育指标的统计,考查其急性发育毒性.采用SOD、CAT、MDA以及GSH-px、以及Mn-Sod与Cu/ZnSod基因表达的分析,研究了高氯酸钠对斑马鱼胚胎/幼鱼的氧化应激效应.结果显示,PER具有显著地发育毒性,表现为高浓度PER导致胚胎/幼鱼死亡,诱导畸形.同时,2 000 mg/L PER暴露显著诱导胚胎/幼鱼产生氧化应激,表现为SOD活性显著增加(P0.01),MDA含量显著升高(P0.001),Gpx活性显著降低(P0.01),以及氧化应激功能基因Mn-Sod与Cu/Zn-Sod表达显著上调(P0.01).综上可见,PER存在急性发育毒性,能够诱导斑马鱼胚胎/幼鱼产生氧化应激效应.