黑斑蛙精巢MDA和抗氧化酶对铅、镉暴露的生态毒性响应

以健康性成熟黑斑蛙为供试动物,以精巢组织丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性为指标,进行了水体铅、镉暴露的生态毒性响应研究.结果表明:(1)精巢MDA含量随铅、镉暴露浓度的升高而明显增加,且呈明显的浓度-效应关系.说明低水平铅、镉的长期暴露对黑斑蛙精巢具有一定的损伤作用;(2)SOD活性在各处理组响应变化不明显,CAT、GSH-Px活性则被显著诱导,说明GSH-Px、CAT在铅、镉引起的精巢抗氧化损伤中起着重要作用;(3)3种抗氧化酶相比,GSH-Px活性对铅、镉暴露响应最敏感,SOD活性的响应最不明显,精巢GSH-Px活性是指示铅、镉暴露的优选生物标志物。

镉暴露对黑斑蛙精巢ROS的诱导及其蛋白质氧化损伤作用机理

重金属镉对精巢发育、呼吸及神经系统信号转导等途径均有不良影响,被认为是造成两栖动物种群数量急剧下降的重要原因之一。然而,有关镉对精巢损伤的分子机理还不清楚。通过对镉暴露后的黑斑蛙精巢活性氧自由基(ROS)、蛋白质羰基(PCO)以及DNA蛋白质交联(DPC)等指标的系统分析,探讨了镉对精巢毒害的分子作用机理。随镉浓度的增加,黑斑蛙精巢细胞线粒体ROS随镉暴露浓度的增加而升高,0.5、1.0 mg/L镉染毒组与对照组比较有显著性差异(P<0.05);精巢组织PCO和DPC也随镉暴露浓度的增加而逐渐上升,且均呈明显的浓度-效应关系。结果表明:镉诱导机体产生ROS,进而导致蛋白质氧化损伤以及DNA损伤,说明精巢组织ROS的产生是镉致雄性生殖毒效应机制的重要因素之一。

水体二价铜离子致蟾蜍蝌蚪DNA损伤和氧化损伤

为研究水体二价铜离子(Cu2+)暴露对蝌蚪造成的损伤,以常见的中华大蟾蜍蝌蚪为研究对象,采用标准水生生物毒性实验法,将蝌蚪暴露于0.029、0.037、0.049、0.075mg·L-1的铜溶液中7d,检测蝌蚪血细胞DNA损伤及机体过氧化产物丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性.结果表明,随铜暴露浓度的增加,蝌蚪血细胞DNA损伤、MDA和GSH含量与对照组比均有明显升高,且呈浓度-效应关系.蝌蚪SOD、CAT、GSH-Px酶活性也有显著改变;MDA、GSH、DNA损伤均呈线性关系(R2分别为0.9968、0.8997).上述结果表明,水体二价铜离子可导致蝌蚪的氧化损伤和DNA损伤.

镉致黑斑蛙肝脏氧化损伤与金属硫蛋白含量的变化

为观察镉对黑斑蛙(Rana nigromaculata)肝脏脂质过氧化产物和金属硫蛋白含量的影响,将黑斑蛙暴露于10.0mg·mL-1浓度的镉溶液中30d,分别测定了黑斑蛙在暴露4、10d和30d时肝脏组织中镉(Cd)、还原型谷胱甘肽(GSH)、金属硫蛋白(MT)和过氧化产物丙二醛(MDA)的含量。实验结果表明,黑斑蛙肝脏中镉的积累量、GSH和MT含量均随着镉暴露时间的延长而显著升高,具有明显的时间-效应关系;在镉暴露的第10天,肝MDA含量明显高于对照组。提示镉可对黑斑蛙肝脏造成氧化损伤,而GSH、MT含量的升高则可能是机体抗氧化损伤的机理之一。

铜和阿特拉津对瓯江彩鲤的联合毒性研究

以瓯江彩鲤为试验材料,采用联合指数相加法,研究了铜和阿特拉津对瓯江彩鲤的急性毒性和联合毒性效应.实验结果表明:Cu2+的毒性大于阿特拉津毒性;Cu2+对瓯江彩鲤24、48、72和96 h的LC50分别为0.74、0.40、0.34和0.29 mg.L-1,阿特拉津对瓯江彩鲤24、48、72和96 h的LC50分别为68.16、52.14、48.33和42.37 mg.L-1.联合毒性实验结果表明,24、48、72、96 h的相加指数分别为2.17、1.35、1.59、2.08,Cu2+和阿特拉津共存时对瓯江彩鲤的毒性为协同作用.

Cu^(2+)、Cd^(2+)对瓯江彩鲤(C. carpio var. color)的急性毒性研究

以瓯江彩鲤为试验对象,采用静水换水法研究了Cu2+、Cd2+对瓯江彩鲤的急性毒性效应.其目的在于评价水环境中Cu2+和Cd2+对瓯江彩鲤的影响,为瓯江彩鲤的养殖水质风险评价提供一定的参考依据.结果表明,Cu2+、Cd2+对瓯江彩鲤均具有潜在的毒性效应,Cu2+对瓯江彩鲤24,48,72和96h的LC50分别为0.18,0.13,0.09和0.08mg.L-1,Cd2+对瓯江彩鲤24,48,72和96h的LC50分别为6.23,5.48,4.71和4.56mg.L-1;Cu2+和Cd2+对瓯江彩鲤的毒性顺序为Cu2+>Cd2+;瓯江彩鲤死亡率与Cu2+、Cd2+浓度均呈二次曲线关系,Cu2+、Cd2+对瓯江彩鲤的安全浓度分别为0.008、0.46mg.L-1.

镉致黑斑蛙肝脏中ROS生成及其蛋白质氧化损伤作用

在实验条件下,将健康性成熟黑斑蛙(Rana nigromaculata)暴露于0.005、0.010、0.050和0.100mg·L-1浓度的镉溶液中30d,采用2,4二硝基苯肼比色法测定肝组织蛋白质羰基含量,KCl-SDS沉淀法测定DNA-蛋白质交联含量,并测定了肝组织中活性氧自由基(ROS)的水平,以探讨镉对黑斑蛙肝组织蛋白质的氧化损伤作用及其作用机制.结果表明,随染镉浓度的增加,黑斑蛙肝线粒体中的ROS水平明显升高,各染毒组与对照组相比有显著性差异;肝蛋白质羰基(PCO)含量和DNA-蛋白质交联(DPC)也随镉暴露浓度的增加而升高,且均呈明显的浓度-效应关系,但这种升高仅在镉浓度为0.05、0.10mg.L-1时才具有显著意义.结果还显示,低浓度镉的长期暴露可引起黑斑蛙肝蛋白质氧化损伤和DNA损伤,诱导产生大量自由基可能是导致蛋白质和DNA产生损伤的主要机制之一.

镉暴露致黑斑蛙精巢氧化损伤与DNA损伤

在实验条件下,将健康性成熟黑斑蛙(Rana nigromaculata)暴露于0.005、0.01、0.05、0.1、0.5和1.0mg·L-1浓度的镉溶液中30d,采用慧星实验检测其精巢细胞DNA损伤,并测定精巢组织中活性氧自由基(ROS)的水平和脂质过氧化主要终产物丙二醛(MDA)含量,探讨镉暴露对黑斑蛙精巢组织的遗传损伤和氧化损伤作用.结果表明,随镉暴露浓度的增加,黑斑蛙精巢组织中的ROS水平明显升高,0.5、1.0mg·L-1镉染毒组与对照组比较有显著性差异;精巢MDA含量以及精巢细胞尾长和尾相显著增加,0.05、0.1、0.5、1.0mg·L-1镉染毒组与对照组比较均有显著性差异;ROS水平、MDA含量以及精巢细胞尾长和尾相与镉暴露浓度之间均呈浓度-效应关系.结果启示,诱导产生自由基并导致脂质过氧化损伤作用增强及DNA损伤是镉引起两栖动物雄性生殖毒性的主要机制之一.

铅暴露对雄性黑斑蛙精子毒性和血清性激素水平的影响

在实验条件下,将健康性成熟雄性黑斑蛙暴露于0.1、0.2、0.4、0.8和1.6mg·mL-1浓度的铅溶液中30d,观察和分析黑斑蛙的精子数量、精子活动度和精子畸形率,采用酶联免疫吸附法检测血清中睾酮(T)和雌二醇(E2)的水平,以探讨铅对雄性黑斑蛙的生殖内分泌毒性.结果表明,随铅染毒剂量的升高,精子数量下降,精子畸形率呈剂量依赖性增加,精子活动率呈剂量依赖性降低;随铅染毒剂量的升高,血清中T水平明显下降,E2水平则明显升高,且均呈剂量-效应关系.结果提示,铅对雄性黑斑蛙有明显的生殖毒性,可改变血清睾酮和雌激素水平,干扰生殖内分泌调节平衡.

镉对黑斑蛙精巢细胞色素P450酶及谷胱甘肽转移酶活性的影响

细胞色素P450酶（CYP450）和谷胱甘肽转移酶（GST）是动物体内主要的解毒酶,在外源毒物的转化和代谢过程中具有重要作用.本文在实验条件下,将健康性成熟黑斑蛙（Rana nigromaculata）暴露于浓度分别为0.005、0.01、0.05、0.1、0.5和1.0 mg·L-1的Cd溶液中30 d,采用荧光分光光度法和紫外分光光度法测定精巢组织乙氧基异酚恶唑脱乙基酶（EROD）、红霉素N-脱甲基酶（ERND）、氨基比林-N-脱甲基醇酶（APND）和谷胱甘肽转移酶（GST）活性,探讨Cd在精巢的可能代谢过程和毒性机理.结果表明,与对照组比较,EROD和GST酶活性在0.5和1.0 mg·L-1Cd处理组被显著抑制;ERND酶活性在0.01~1.0 mg·L-1Cd处理组均被显著抑制;而APND酶活性在各处理组响应变化不明显.结果显示,精巢EROD、ERND和GST对Cd胁迫的敏感性高于APND,黑斑蛙精巢中EROD、ERND和GST酶活性的响应可用来评价环境中低水平Cd的污染效应.