三氯杀螨醇对泥鳅的生态毒性效应研究

三氯杀螨醇对泥鳅的生态毒性效应研究

论文摘要

随着人们对食品安全的日益重视和食品国际贸易的增加,许多国家规定了水产品中杀虫剂残留限量,同时也更加关注渔业环境质量的保护和改善。三氯杀螨醇(dicofol, DCF)作为滴滴涕杀虫剂的替代品,自问世以来就受到了许多学者的极大关注。DCF尽管对啮齿动物的毒性较低,杀螨效果好,促进了农林作物的丰收,但越来越多的研究发现其在环境中残留时间长,对水生生物的毒性很强,对动物的潜在危害很大。利用生物化学指标预测污染物的危害或潜在影响,是当前国际环境研究的热点之一。谷胱甘肽转移酶(GST)和乙酰胆碱酯酶(AChE)等生物酶、卵黄蛋白原(Vtg)等雌性物质具有较好的生物指示作用,可在环境灾害暴发之前预警污染物的生态毒性效应。国内近年开展了DCF在一些环境介质中的含量调查,但极少像西方国家那样报道DCF对水生生物的毒性效应。泥鳅( Misgurnus anguillicaudatus )栖息在我国大部分地区的淡水及其沉积物中,是水环境质量重要指示鱼类之一,其肉质细嫩,营养丰富,味道鲜美。渔业环境和水产品中DCF的安全隐患越来越引起人们的疑虑和关注。因此,为探索沉积物中DCF对鱼类的生物化学效应,本研究选取泥鳅作为实验生物进行初步尝试。这对于阐明DCF在渔业生态系统内的迁移和转化规律,评价和预测DCF的生态危害具有重要的意义。本研究在实验室条件下,将泥鳅在DCF剂量分别为0(对照)、5、10、20、40 mg·kg-1的人工沉积物中分别暴露24 h、48 h和96 h,然后测定其血清中Vtg浓度、GST活性和AChE活性,以及肌肉、皮、肝、肠和鳃等5种组织中DCF的残留量,此外通过实验建立了沉积物中DCF的气相色谱测定方法。主要实验结果如下:(1)在经DCF暴露后的泥鳅血清中,GST活性、Vtg浓度均高于空白对照,AChE活性低于空白对照;GST活性随DCF剂量加大而显著增强(相关系数r = 0.9980.999,相关显著性p<0.01),AChE活性随DCF剂量加大而较显著地下降(r = - 0.906 - 0.946, p<0.10);Vtg浓度与DCF暴露剂量正相关,暴露24 h、48 h和96 h的相关性分别为r =0.825(p < 0.10)、r =0.719(p > 0.10)和r =0.885(p < 0.10)。这表明DCF可诱导泥鳅血清的GST活性,抑制其AChE活性,并程度不同地增高雄性泥鳅的雌激素水平。(2)泥鳅组织中DCF的残留量大体随暴露时间的延长、DCF剂量的增大而增多,肝脏中DCF的残留量与作用剂量显著正相关(r = 0.9760.994,p < 0.01),皮和肠中DCF的残留量与作用剂量较显著地正相关(r = 0.8880.985,p < 0.05或p < 0.01);鳃和肌肉中DCF残留量与作用剂量的关系为实验24 h和48 h较显著或显著地正相关(r = 0.953 0.993,p < 0.05或p<0.01),实验96 h虽仍呈正相关但显著性降低(r = 0.5660.831,p > 0.05或p >0.10)。(3)泥鳅5种组织对DCF的吸收能力:暴露24 h的吸收能力为肠>肝>皮>鳃>肌肉,暴露48 h的吸收能力为肠>皮>肝>鳃>肌肉,5 mg·kg-1剂量下吸收能力为肠>皮>鳃>肝≈肌肉,10 mg·kg-1剂量下为鳃>肠>皮>肌肉>肝,20 mg·kg-1剂量下为肠>皮>鳃>肝>肌肉;暴露96 h或40 mg·kg-1剂量下吸收能力均为肠>鳃>皮>肝>肌肉。DCF残留总体上表现为肠中较高,肌肉中较少,皮、鳃和肝中受DCF剂量和暴露时间的影响较大。(4)经DCF暴露后泥鳅可食用组织(皮和肌肉)中DCF残留量大多程度不同地超过欧盟、日本、加拿大、国际食品法典委员会关于畜禽肉中DCF的残留限量(0.05 mg·kg-13 mg·kg-1),远远超过日本对水产品中DCF的“一律限量”(0.01 mg·kg-1)。(5)沉积物试样中DCF的定量检出限为3μg·kg-1,350μg·kg-1加标水平的回收率在80.8%99.5%之间,平行双样测定的相对标准偏差为5.4%7.2%。本方法的灵敏度、准确性、再现性、可操作性均可满足沉积物中痕量DCF的测定。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 引言
  • 1.1 三氯杀螨醇的应用与环境行为
  • 1.1.1 三氯杀螨醇的主要用途
  • 1.1.2 三氯杀螨醇的来源和归趋
  • 1.2 三氯杀螨醇对生物体的影响
  • 1.2.1 急性毒性
  • 1.2.2 慢性危害
  • 1.3 体内代谢
  • 1.4 生物富集
  • 1.5 本研究的目的和意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.2 试剂
  • 2.3 器材
  • 2.4 药品
  • 2.5 标准物质
  • 2.6 仪器设备
  • 2.7 富集实验
  • 2.8 生物样本采集
  • 2.9 谷胱甘肽转移酶(GST) 活性测定
  • 2.10 乙酰胆碱酯酶(AChE) 活性测定
  • 2.11 卵黄蛋白原(Vtg)浓度的测定
  • 2.12 测 DCF 泥鳅样本的处理
  • 2.13 测 DCF 沉积物样品的处理
  • 2.14 DCF 的测定
  • 2.15 质量保证和控制
  • 3 结果与讨论
  • 3.1 三氯杀螨醇对泥鳅谷胱甘肽转移酶活性的诱导效应
  • 3.2 三氯杀螨醇对泥鳅乙酰胆碱酯酶活性的影响
  • 3.3 三氯杀螨醇对泥鳅血清中卵黄蛋白原的诱导
  • 3.4 三氯杀螨醇在泥鳅体内的吸收和分布
  • 3.4.1 泥鳅对沉积物中DCF 的吸收
  • 3.4.2 DCF 在泥鳅中的组织分布
  • 3.5 三氯杀螨醇对泥鳅食用安全性与人体健康风险
  • 3.6 沉积物中三氯杀螨醇测定方法
  • 3.6.1 浓度线性范围
  • 3.6.2 检出线、回收率和精密度
  • 3.6.3 方法初步应用概况
  • 3.6.4 讨论
  • 附表
  • 4 小结和研究展望
  • 4.1 DCF 的生态化学毒性
  • 4.2 DCF 在泥鳅体内的吸收和分布特征
  • 4.3 沉积物中 DCF 的测定方法
  • 4.4 研究展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和参加的学术实践活动
  • 致谢
  • 相关论文文献

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