水环境镉对缢蛏毒理学效应的研究

论文摘要

近年来,我国近岸海域污染日益严重,尤其是重金属污染十分突出,严重干扰了水生动物正常的生命活动,影响我国水产养殖业的发展,并且其可通过食物链的传递作用最终威胁人类的健康。本文以我国重要经济贝类缢蛏（Sinonovacula constricta）为研究对象,选择了一种常见的重金属离子Cd2+,主要研究Cd2+在缢蛏体内的富集规律,Cd2+对缢蛏消化腺和鳃组织抗氧化酶、解毒指标及遗传物质DNA的影响,以探讨Cd2+致缢蛏的毒性作用及其致毒机制,为无公害健康养殖及近海重金属污染监测提供资料。主要研究结果如下:1、水体Cd2+在缢蛏体内的富集规律利用微波消解-石墨炉原子吸收法研究在不同Cd2+浓度（0.005mg/L、0.025 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L）暴露下缢蛏对水体Cd2+的富集规律。结果表明:缢蛏对Cd2+有一定的富集能力,在168h的暴露时间内,其软体组织对Cd的富集量随暴露剂量增加和时间延长而加大,并且各组织对Cd富集能力的大小表现为:消化腺>鳃>肌肉。2、Cd2+对缢蛏消化腺和鳃组织SOD、CAT和GSH-Px活性的影响采用暴露重金属的方法,研究了不同质量浓度Cd2+在168h内对缢蛏消化腺和鳃组织三种抗氧化酶（超氧化物岐化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px）活性的影响。结果显示:暴露的短时间内（<24h）Cd2+对缢蛏两种组织（鳃组织0.005mg/L组除外）SOD和CAT的激活作用随Cd2+浓度的升高而升高,最高浓度组（0.1mg/L）酶活性比其他浓度组更快达到峰值后开始持续下降并在96h被极显著抑制（P<0.01）,其他处理组酶活性也呈现出先升高后降低的趋势,鳃组织0.005mg/L组SOD和CAT活性均在144h被显著诱导（P<0.05）;消化腺GSH-Px活性在168h内表现出动态变化,而鳃组织各处理组在暴露的前48h变化不显著（P>0.05）。实验结果表明缢蛏受到了Cd2+诱导产生的氧化胁迫,而氧化胁迫可能是Cd2+致机体损伤的机制之一。3、Cd2+对缢蛏消化腺和鳃组织GST、ACP和AKP活性的影响采用暴露重金属的方法,研究了Cd2+对缢蛏消化腺和鳃组织谷胱甘肽硫转移酶（GST）、酸性磷酸酶（ACP）、碱性磷酸酶（AKP）活性的影响。结果显示:Cd2+对两种组织GST活性均有激活作用,且高浓度组比低浓度更易快速诱导其活性,但在暴露的后期（>96h）两个较高浓度组（0.05 mg/L、0.1 mg/L）活性均出现下降;两种组织的ACP活性（鳃组织0.005mg/L组除外）在暴露的6h即被显著诱导,并表现出剂效关系,但高浓度组更快达到峰值后就持续下降,于暴露中后期（>72h）被不同程度抑制;消化腺和鳃AKP活性在暴露168h内均表现出“抑制-诱导-抑制”的规律,并且较高浓度组活性反而比低浓度组更易被激活,各组被诱导达到最高值后就持续下降直至被再次抑制。实验结果表明Cd2+的胁迫可对缢蛏机体的新陈代谢和解毒体系产生影响。4、Cd2+对缢蛏消化腺和鳃组织细胞DNA损伤的影响利用单细胞凝胶电泳技术（SCGE）研究了不同质量浓度Cd2+（0.005mg/L、0.025 mg/L、0.1 mg/L）在96h内对缢蛏消化腺和鳃组织细胞DAN的损伤。结果显示:与对照组相比,两种组织细胞DNA损伤程度（彗星尾长、彗星尾矩、彗星尾部DNA百分含量值）明显增加,并在一定时间内具有时间剂量效应;之后各指标值有所下降,显示断裂的DNA有一定程度的修复。同一处理组下,鳃组织细胞DNA损伤程度要高于消化腺细胞。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 镉的理化性质及用途
• 1.2 镉含量的测定方法
• 1.3 镉污染
• 1.3.1 镉污染的来源
• 1.3.2 水生动物镉污染的现状
• 1.4 水生动物对镉的吸收、蓄积
• 1.4.1 水生动物对镉的吸收途径及其机理
• 1.4.2 水生动物对镉的蓄积
• 1.5 镉对水生动物主要分子生态毒理指标酶类的影响
• 1.5.1 镉对水生动物抗氧化酶系统的影响
• 1.5.2 镉对水生动物谷胱甘肽硫转移酶的影响
• 1.5.3 镉对水生动物磷酸酶的影响
• 1.6 镉对水生动物的遗传毒性作用
• 1.7 实验对象的选择
• 1.8 本研究的目的和意义
• 2+的富集规律研究'>2 缢蛏对海水中Cd²⁺的富集规律研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 主要实验试剂
• 2.1.3 主要实验仪器
• 2.1.4 生物饵料培养
• 2.1.5 缢蛏的暂养
• 2.1.6 积累实验
• 2.1.7 重金属Cd 含量测定
• 2.1.8 数据分析
• 2.2 结果
• 2+在缢蛏贝体中的累积效应'>2.2.1 重金属Cd²⁺在缢蛏贝体中的累积效应
• 2+在缢蛏不同组织中的累积效应'>2.2.2 重金属Cd²⁺在缢蛏不同组织中的累积效应
• 2.3 讨论
• 2+对缢蛏消化腺和鳃组织SOD、CAT、GSH-Px 活性的影响'>3 Cd²⁺对缢蛏消化腺和鳃组织SOD、CAT、GSH-Px 活性的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 主要实验试剂
• 3.1.3 主要实验仪器
• 3.1.4 缢蛏的暂养
• 3.1.5 染毒及样品处理
• 3.1.6 SOD、CAT、GSH-Px 活性的测定
• 3.1.7 数据统计分析
• 3.2 结果
• 2+对缢蛏消化腺和鳃SOD 活性的影响'>3.2.1 Cd²⁺对缢蛏消化腺和鳃SOD 活性的影响
• 2+对缢蛏消化腺和鳃CAT 活性的影响'>3.2.2 Cd²⁺对缢蛏消化腺和鳃CAT 活性的影响
• 2+对缢蛏消化腺和鳃GSH-Px 活性的影响'>3.2.3 Cd²⁺对缢蛏消化腺和鳃GSH-Px 活性的影响
• 3.3 讨论
• 2+对缢蛏SOD 活性的影响'>3.3.1 Cd²⁺对缢蛏SOD 活性的影响
• 2+对缢蛏CAT 活性的影响'>3.3.2 Cd²⁺对缢蛏CAT 活性的影响
• 2+对缢蛏GSH-Px 活性的影响'>3.3.3 Cd²⁺对缢蛏GSH-Px 活性的影响
• 2+对缢蛏消化腺和鳃组织GST、ACP、AKP 活性的影响'>4 Cd²⁺对缢蛏消化腺和鳃组织GST、ACP、AKP 活性的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 主要实验试剂
• 4.1.3 主要实验仪器
• 4.1.4 染毒及样品处理
• 4.1.5 GST、ACP、AKP 活性的测定
• 4.1.6 数据统计分析
• 4.2 结果
• 2+对缢蛏消化腺和鳃组织GST 活性的影响'>4.2.1 Cd²⁺对缢蛏消化腺和鳃组织GST 活性的影响
• 2+对缢蛏消化腺和鳃组织ACP 活性的影响'>4.2.2 Cd²⁺对缢蛏消化腺和鳃组织ACP 活性的影响
• 2+对缢蛏消化腺和鳃组织AKP 活性的影响'>4.2.3 Cd²⁺对缢蛏消化腺和鳃组织AKP 活性的影响
• 4.3 讨论
• 2+缢蛏GST 活性的影响'>4.3.1 Cd²⁺缢蛏GST 活性的影响
• 2+缢蛏ACP 活性的影响'>4.3.2 Cd²⁺缢蛏ACP 活性的影响
• 2+缢蛏AKP 活性的影响'>4.3.3 Cd²⁺缢蛏AKP 活性的影响
• 2+胁迫下缢蛏消化腺和鳃组织细胞DNA 损伤的研究'>5 Cd²⁺胁迫下缢蛏消化腺和鳃组织细胞DNA 损伤的研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 主要试剂
• 5.1.3 主要仪器
• 5.1.4 试剂配制
• 5.1.5 缢蛏的暂养
• 5.1.6 毒物暴露及取样
• 5.1.7 单细胞凝胶电泳实验
• 5.2 结果
• 2+对缢蛏消化腺细胞DNA 损伤结果'>5.2.1 Cd²⁺对缢蛏消化腺细胞DNA 损伤结果
• 2+对缢蛏鳃组织细胞DNA 损伤结果'>5.2.2 Cd²⁺对缢蛏鳃组织细胞DNA 损伤结果
• 5.3 讨论
• 6 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢