沉积物中无机硒对霍甫水丝蚓的生物效应研究

硒是动物体必需微量元素之一,水体沉积物中无机硒主要以Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)形态存在,而目前有关无机硒对底栖动物的生物效应研究较为匮乏。本实验以典型底栖动物霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)为研究对象,通过测定抗氧化、神经和消化系统中生化指标的变化,分析了暴露浓度(2~40μg·g^(-1))、暴露时间(2周和2个月)和硒价态(Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ))对其生物效应的影响。结果显示,脂质过氧化水平(以TBARS含量表示)在暴露2周和2个月后,均未受到硒价态的影响,但是暴露2周后,在5μg·g^(-1)组有一升高峰值,而暴露2个月后,在5μg·g^(-1)组有一降低峰值。抗氧化酶活性在暴露2周后,受到硒价态显著影响,Se(Ⅳ)导致3种抗氧化酶活性逐渐升高并在20μg·g^(-1)达到平衡,而Se(Ⅵ)在5μg·g^(-1)即造成抗氧化酶活性升高,并随浓度的升高恢复到对照组水平;暴露2个月后,抗氧化酶未受到硒价态影响,过氧化氢酶(CAT)活性在5μg·g^(-1)浓度附近有一降低峰值,超氧化物歧化酶(SOD)活性在5μg·g^(-1)浓度附近有一升高峰值,而谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性没有变化。乙酰胆碱酯酶(AChE)活性受到硒价态影响较小,暴露2周后只有5μg·g^(-1) Se(Ⅳ)导致AChE酶活性升高,而暴露2个月后,随着浓度升高Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)均导致AChE酶活性降低。α-葡糖苷酶(α-Glu)活性仅在5μg·g^(-1)暴露组升高,且受到暴露时间和价态差异的影响。研究表明,硒的暴露浓度、时间和硒价态显著影响硒的生物效应,这为阐明沉积物中无机硒对底栖无脊椎动物生物效应及机制提供了基础数据。

沉积相硒对夹杂带丝蚓的生物累积及效应研究

以底栖模式生物夹杂带丝蚓(Lumbriculus variegatus)为研究对象,在环境相关浓度的沉积相Se(Ⅳ)中暴露21 d后,通过ICP-MS定性定量硒在带丝蚓体内的含量及形态。硒在环境相关浓度下可以有效地在夹杂带丝蚓体内累积,形态主要以Se-Met和Se-Cys为主。此外,沉积相中硒可以促进夹杂带丝蚓体内氧化应激反应、降低Na^(+)/K^(+)-ATP酶活性以及消化系统相关酶活性,从而抑制夹杂带丝蚓的肥满度增长以及对沉积物中硒的生物富集能力。结果表明:环境相关浓度的沉积相Se(Ⅳ)可能影响硒在底栖生物中的累积及其形态的分布,并形成生物效应。研究结果为阐明沉积物中硒对底栖生物的生物累积及效应提供了重要的理论依据和数据支撑。