三丁基锡暴露对褐菖鲉碱性磷酸酶活性的影响

研究了在实验室条件下,腹腔注射不同浓度(1.9、9.6、19.3、193μg/kg)的三丁基锡(tributyltin,TBT)对褐菖鲉肝脏、肾脏和脾脏碱性磷酸酶[alkalinephosphatase(AKP)]活性的影响.研究结果表明,在7d的曝污实验中,低剂量的TBT对碱性磷酸酶活性主要产生诱导作用,碱性磷酸酶活性随着TBT浓度的增大呈现先增大后减小的钟形曲线.这提示TBT暴露会影响褐菖鲉正常的代谢及其免疫功能.

原油WSF对三种海洋鱼类肝微粒体EROD活性的诱导和恢复的比较

研究了实验室条件下原油水溶性组分(WSF)暴露对黑鲷、黄鳍鲷和褐菖鲉肝微粒体EROD活性的剂量-效应,时间-效应和恢复过程。实验结果表明,在剂量诱导实验中,褐菖鲉肝EROD活性在原油WSF浓度为50μg/dm3时呈现生物统计学上的显著差异,而黑鲷和黄鳍鲷肝EROD活性在75μg/dm3时才呈现生物统计学上的显著差异;褐菖鲉肝EROD活性诱导倍数最高,但黑鲷的诱导浓度范围较广。在时间诱导实验中,在40μg/dm3原油WSF暴露下黄鳍鲷肝EROD活性在2 d时首先呈现显著差异;三种鱼肝EROD活性均在第4天达到最高,并呈现显著性变化,此后随着暴露时间的延长而逐渐下降并接近对照组水平。在恢复实验中三种鱼肝EROD活性下降并恢复到对照组水平。研究结果表明:对于石油污染物,黑鲷、黄鳍鲷和褐菖鲉肝EROD活性都可以作为污染生化效应监测指标,然而就三种鱼类比较而言,褐菖鲉最敏感,更适合于作为石油类污染及其生化效应,尤其是低剂量效应的监测生物。

多环芳烃对鱼类生殖机能的影响

本文综述了近年来多环芳烃(含有两个苯环以上的有机化学污染物)对鱼类生殖机能影响的研究.重点介绍了多环芳烃对鱼类相关激素水平、卵黄蛋白原的生成以及生殖成功的影响.并对其可能的作用机制和途径进行了分析.提出了进一步研究的方向.

原油WSF对褐菖鲉肝微粒体CYP1A蛋白的诱导研究

1引言石油不仅是全球也是我国海洋环境最主要的污染物之一。其主要来源于工业排放,船舶运输、海上石油开采和溢油事故等。据报道,全球每年进入海洋的石油污染物达数百万吨至一千万吨,约占全世界石油总产量的0.5%[1]。近年来,我国海洋污染快速蔓延的势头虽然得到了一定程度的减缓,

苯并(a)芘、三丁基锡及其混合物对褐菖鲉溶菌酶活力的影响

以褐菖鲉为材料,每周1次腹腔注射浓度为0.5、1、51、0 mg/kg的苯并(a)芘、三丁基锡及两者的等比例混合物,观察鱼体肾脏、脾脏组织中溶菌酶活力的变化.结果表明,实验浓度的苯并(a)芘、三丁基锡对褐菖鲉肾脏、脾脏中的溶菌酶活力均有一定程度的诱导激活作用,而两者混合暴露56 d后显著抑制溶菌酶活性,表明这两种有机污染物在长时间联合作用下,对褐菖鲉非特异免疫能力会产生不利影响.

微塑料对海洋生物生态毒理学效应研究进展

海洋环境中的微塑料主要来源于陆源塑料垃圾输入、海上船只塑料垃圾的丢弃和水产养殖业漂浮装置的废弃等.微塑料的大小、形状和颜色与海洋生物的食物相似,容易被海洋生物误食,由于微塑料自身的毒性及其表面吸附的有毒化学物,对海洋生物及其生态系统具有直接和潜在的危害.本研究主要综述了微塑料对海洋生物产生影响的途径、毒性效应及其效应机制的研究进展状况;提出未来应重点加强微塑料环境浓度的长期效应、微塑料与其他污染物的联合效应及其机制、微塑料效应的生物标志物筛选以及生态风险评估技术的研究等.

应用鱼类生物标志物和IBRv2监测与评价泉州湾石油类污染生物效应状况

以褐菖鲉（Sebastiscus marmoratus）细胞色素P4501A四种生物标志物，即鳃丝EROD活性、肝EROD活性、肝CYP1 A mRNA和肝CYP1 A蛋白为指标，在泉州湾海域选择6个站位（包括1个对照站位），开展了为期两周的野外监测实验，研究了上述生物标志物的变化特征以及它们同表层海水中石油类含量和沉积物物中16种优先监控的PAHs含量之间的相关性，并利用新一代综合生物标志物响应指数法（IBRv2）对监测站位石油类和PAHs污染效应进行了评价．结果显示，不同站位的上述四种生物标志物变化趋势基本一致；生物标志物的变化与相应站位表层水中石油类含量及沉积物中PAHs总含量相吻合；IBRv2分析结果表明，各监测站位IBRv2指数介于1.5-4.2之间，其中2号站环境污染压力最大，4号站最小．在复杂的海洋污染条件下，采用CYP1 A多种生物标志物监测技术能够更加全面反映石油类等污染及其生物效应状况．

苯并(a)芘、三丁基锡及其混合物对褐菖鲉酚氧化酶活力的影响

以褐菖鲉为材料,每周一次腹腔注射浓度为0.5×10-6、1.5×10-6和10×10-6的苯并(a)芘(BaP)、三丁基锡(TBT)及两者的等比例混合物,观察鱼体肾脏、脾脏组织中酚氧化酶活力的变化。结果表明,实验浓度的这些持续有机污染物在短期内对褐菖鲉肾脏、脾脏中的酚氧化酶活力有一定程度的诱导激活作用,随着暴露时间的延长,酶活力下降,联合暴露可能会产生协同作用,毒性增强,诱发免疫毒性。

褐菖鲉鳃丝EROD生物标志物监测技术的研究与应用

以褐菖鲉为实验鱼类,以其鳃丝EROD为研究对象,进行了室内鳃丝EROD活性测定方法条件的摸索和现场海域石油类污染监测的初步应用研究.室内EROD活性测定条件摸索实验结果表明:褐菖鲉鳃丝EROD活性测定的最适pH值为7.8、最适温度为35℃、最适鳃丝用量为18.8±1.9 mm;在鳃丝总长相近(约20 mm)的条件下,剪切成2 mm长的鳃丝片段与否对于EROD活性无显著差异;反应50 min内EROD具有较高活性,随后呈现下降趋势.2次厦门西海域污染现场监测结果表明:褐菖鲉鳃丝EROD活性与海水石油类含量具有良好的正相关趋势,与对照组比较总体上具有显著的差异.因此,褐菖鲉鳃丝的EROD活性测定方法与褐菖鲉肝的一样,能够作为生物标志物应用于现场海区的石油类污染及其生化效应的监测.

褐菖鲉肝CYP 1A作为生物标志物监测厦门海域石油污染状况

以褐菖鲉为实验鱼类,以鱼肝微粒体CYP1A生物标志物(EROD活性和CYP1A蛋白表达量)为指标,在厦门海域开展了两次野外监测实验,研究EROD活性和CYP1A蛋白表达量的变化,以及它们与海水和沉积物中石油类和重金属含量之间的相关性。结果表明,在现场属于一类海水的石油类浓度(0.0121—0.0242 mg/L)条件下,石油类就能够显著诱导褐菖鲉肝EROD活性和CYP1A蛋白表达量,鱼肝EROD活性和CYP1A蛋白表达量与海水中石油类含量均呈现极显著正相关,CYP1A蛋白表达量比EROD活性较为敏感和稳定。此外,在监测实验中,尚未发现这两种生物标志物受所监测海区的海水和沉积物重金属含量的影响。因此,利用褐菖鲉肝微粒体EROD活性和CYP1A蛋白表达量作为生物标志物监测海洋石油类及其PAHs污染是可行的,在海洋环境石油类污染监测及其生化效应评价中具有重要的应用价值。而且,把这两种生物标志物结合起来加以研究并推广应用将更有意义。

苯并[a]芘对雄性褐菖鲉精巢成熟的影响

本实验采用雄性褐菖鲉作为实验对象,腹腔注射0.5×10-6、1×10-6、5×10-6、10×10-6(m/m)苯并[a]芘,7d后苯并[a]芘处理组精巢睾酮水平和睾酮与17β-雌二醇的比值都有上升,但都未表现出显著性差异(P>0.05).腹腔注射50×10-6(m/m)苯并[a]芘,11d后取出精巢,常规石蜡切片,结果显示雄性褐菖鲉的精巢,精小叶腔和输出管中精子密集程度明显增加,次级精母细胞减少,精巢壁厚度变薄.结果提示,苯并[a]芘对褐菖鲉具有类雄激素效应.

生物可降解微纳米塑料生物毒性效应的研究进展与 展望

近年来用生物可降解塑料(BPs)替代传统塑料(CPs)被认为是应对塑料污染危机的有效途径。由于BPs比CPs更容易分解成微纳米塑料(MNPs),因此生物可降解微纳米塑料(BMNPs)的生物毒性效应是当前关注的焦点,但相关研究仍处于起步阶段。本文从BMNPs本身、渗滤液及其与其他污染物形成复合污染物3个方面入手,系统总结了BMNPs生物毒性效应的国内外研究进展,重点关注BMNPs与传统微纳米塑料(CMNPs)之间的差异。本文总结的研究显示,与CMNPs相比,BMNPs的生物毒性效应表现为减弱、无显著变化和显著增强的研究结果分别占总研究结果的21%、25%和54%。其中BMNPs的生物毒性效应显著增强主要原因在于,首先BMNPs表面比CMNPs更加粗糙复杂,对被测生物表现出更强的机械性损伤能力。其次,进入生物体内的BMNPs会被生物分解成更小尺寸的塑料,更容易进入生物体的组织和细胞,产生更大的危害效应。此外,BMNPs更容易被微生物所吸收,通过影响微生物的正常生理功能,对相关生物和生态系统造成一系列连锁负面影响。再者,BMNPs在分解、降解和老化过程中能更快地释放出添加剂,并且释放出的某些化合物具有更强的生物可利用性。最后,与CMNPs相比,BMNPs与其他污染物产生的复合生物毒性效应更强,这与BMNPs特殊的表面和内部结构造成其对污染物拥有更强的吸附和解吸能力有关。本文还通过梳理上述研究存在的不足,对未来BMNPs生物毒性效应的研究、检测和评价等方面进行了展望,以期为BPs污染的有效防治和生态风险评估,以及MNPs相关产品的管理和认证提供科学支撑。

塑料垃圾在南极生物体内的污染现状研究进展

微塑料系指粒径小于5 mm的塑料碎片、细线、纤维、微球或薄膜,它可通过人类活动、大气输运和海洋环流以及生物载体等途径进入南极地区。本文总结了1980—2022年间有关南极生物摄入塑料垃圾,特别是微塑料的相关研究并进行归类,按营养级由低到高的顺序来评述南极生物摄入微塑料的研究现状,并与其他区域进行比较。研究报道表明,南极地区从低营养级的无脊椎动物到高营养级的海洋哺乳动物都存在微塑料富集现象,与全球其他区域的生物体相比,其微塑料污染程度呈中下水平。然而,目前针对南极生物体内微塑料的研究十分匮乏,并且微塑料对南极生物的长期潜在影响存在众多未知,故迫切需要加强相关监测研究,为评估其危害风险奠定基础。

3种海洋鱼类肝微粒体EROD活性的测定

根据鱼类的生态习性选择了暖温性近岸底层岩礁鱼类褐菖鲉和浅海底层鱼类黄鳍鲷和黑鲷作为实验动物,系统地研究了0#柴油WSF诱导组和对照组褐菖鲉肝微粒体EROD动力学反应系统的测定条件,确定了最适测定条件为:pH值7.60、温度15℃、底物7-乙氧基异吩恶唑浓度0.5μmol/L、样品蛋白量100—800μg、还原型辅酶II NADPH 70 nmol/mL。诱导组和对照组的最适反应条件没有差别,但是诱导组的酶活性比对照组的高;对照组和诱导组EROD的Km值分别为0.144μmol/L和0.357μmol/L,Vmax值分别为0.466 nmol min-1mg-1蛋白和2.360 nmol min-1mg-1蛋白。首次在我国建立了褐菖鲉肝微粒体EROD活性检测技术。此外,比较了上述3种实验鱼类肝微粒体EROD反应系统的最适pH值和最适温度。结果表明,与褐菖鲉不同,黄鳍鲷和黑鲷肝EROD反应最适pH值都是7.80,最适温度都是25℃。

镉胁迫下黑点青鳉(Oryzias melastigma)肝脏金属硫蛋白mRNA性别差异性表达研究

鱼类金属硫蛋白（metallothionein,MT）mRNA作为生物标志物已越来越多地应用到水环境重金属污染的监测中,然而重金属胁迫下鱼类MT mRNA表达是否具有性别差异性特征目前尚无相关报道。以海洋模式鱼类—黑点青鳉（Oryzias melastigma）为实验鱼类,首次克隆了其MT基因全长c DNA序列,分析了黑点青鳉MT基因和氨基酸序列特征,然后进一步研究了水体中镉暴露后雌、雄性黑点青鳉肝脏中MT mRNA表达的差异性。结果显示,黑点青鳉MT基因c DNA全长为385 bp,编码60个氨基酸,预测编码的多肽分子量为5 990 Da,含有脊椎动物MT基因特征性序列结构cys-x-cys、cys-x-x-cys和cys-x-cys-cys。镉胁迫下雌、雄性黑点青鳉肝脏MT mRNA表达结果显示,在0.8,4.0和8.0μg·L^-1环境浓度的镉暴露1~7 d条件下,与对照组相比,雄性黑点青鳉在所有的不同暴露浓度和不同暴露时间的实验组中肝脏MT mRNA几乎均被显著性诱导表达;而雌性黑点青鳉只在较高暴露浓度和较长暴露时间的实验组中才被显著性诱导表达,并且MT mRNA的表达水平比雄性低得多。上述研究结果表明,在相同的镉胁迫条件下,雄性黑点青鳉肝脏MT mRNA的表达比雌性更敏感;以黑点青鳉MT mRNA作为生物标志物监测海洋环境重金属污染生物效应状况时,应选择更敏感的雄性黑点青鳉作为监测鱼类。利用生物标志物监测水环境污染物生物效应时,监测动物的性别差异是一个应当考虑的重要因素。

应用物种敏感性分布评估微(纳米)塑料对水生生物的生态风险

水环境中的微(纳米)塑料对水生生物具有潜在的危害。为了评估微(纳米)塑料对水生生物的毒性效应及生态风险,本研究在广泛查阅并分析微(纳米)塑料相关毒理学研究数据的基础上,利用物种敏感性分布(Species Sensitivity Distributions,SSD)方法对其中5门10科11种水生生物的急性毒理数据进行曲线拟合;计算对应的5%危害浓度(the hazardous concentration for 5%of the species,HC5)和潜在影响比例(potential affected fractions,PAF);计算了相应的急性生态效应阀值(predicted no effect concentration,PNECacute),并比较了各类水生生物对微(纳米)塑料的敏感性及其所受生态风险。结果表明,目前已有数据中微(纳米)塑料对费氏弧菌(Vibrio fischeri)的生态风险最大,对朱氏四爿藻(Tetraselmis chuii)的生态风险最小;基于Reweibull模型对水生生物数据所推导的PNECacute为0.185μg·L^-1,约为当前微(纳米)塑料在水体环境中浓度的30%。利用SSD来预测微(纳米)塑料不同暴露浓度下对水生生物的PAF,发现当微(纳米)塑料暴露浓度小于10μg·L^-1时,水生生物所受的影响在可接受范围内;当暴露浓度达到1000μg·L^-1时,将有26%的物种受到微(纳米)塑料的危害。此外,利用Rurrlioz软件估算了世界典型淡水与海水水域表层水体中微塑料对水生生物的PAF值,发现其PAF预测值都为0;将各水域微塑料浓度与急性生态效应阀值PNECacute比较后发现,除太湖外,其他水体环境中微塑料浓度都低于PNECacute,说明如果只考虑微塑料本身的影响,目前世界典型水域表层水中微塑料对水生生物的危害程度大部分都在可接受的范围之内。

柴油水溶性成分胁迫下菲律宾蛤仔溶酶体生物标志物的应答

溶酶体生物标志物是环境污染引起生物效应的早期预警信号。石油类污染物对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)溶酶体完整性的影响尚未研究。本研究以0号柴油的水溶性成分(WSF)为污染物,以养殖的菲律宾蛤仔为受试生物,测试3种溶酶体生物标志物对柴油WSF胁迫应答的剂量-效应关系和时间-效应关系。采用室内模拟暴露实验,将菲律宾蛤仔置于添加不同浓度(0.1~1.6 mg/L)柴油WSF的海水中5 d,结果显示:不同浓度的暴露组血细胞溶酶体中性红保留时间(NRRT)值比对照组低23.1%~48.5%(p<0.05或p<0.01)。而各浓度暴露组的鳃和内脏团酸性磷酸酶(ACP)活性均与对照组无显著差异。选取柴油WSF为0.8 mg/L进行污染的时间-效应实验,于第0、1、3、7、11天取样测定,结果显示:暴露组NRRT值始终低于对照组,且在第1、3天差异显著(p<0.05)。暴露组鳃和内脏团ACP活性都是先逐步升高到第7天达最大值后迅速下降,鳃ACP活性从第3天到第11天与对照组差异显著(p<0.01),内脏团ACP活性从第7天到第11天与对照组差异显著(p<0.05)。本研究未能获得基于N-乙酰-β-氨基己糖苷酶的组织化学染色反应上的溶酶体膜稳定性(LMS)应答。研究表明,菲律宾蛤仔血细胞NRRT和鳃ACP活性可作为海洋污染生物效应监测的潜在生物标志物。

微(纳米)塑料对海洋渔业水域中重要饵料藻类的生态风险评估研究

微(纳米)塑料(micro(nano)plastics,MNPs)污染已成为水环境中的热点问题,特别是对于有“海洋牧场”之称的海洋渔业水域,由于陆源性塑料垃圾排放、塑料渔具的大量使用以及海上航运等原因,MNPs污染日益严重。饵料藻类作为渔业水域中重要的初级生产者,是维持生态系统稳定的第一道防线,也是污染物在水生食物链中传递的起点,并且响应污染物的毒性效应较为敏感。上述特征使饵料藻类成为开展渔业水域中污染物生态风险评估的理想生物。为评估MNPs对渔业水域中重要饵料藻类的生态风险,本研究通过文献检索分析了其中4门9科12种常见饵料藻类的毒理学研究数据。进一步利用GraphPad Prism 8.0软件计算MNPs对上述饵料藻类的半数有效浓度(median effect concentration,EC50),并运用Rurrlioz软件绘制物种敏感性分布(species sensitivity distribution,SSD)曲线。通过SSD曲线预测了不同环境浓度MNPs对饵料藻类的潜在影响比例(potential affected fractions,PAF),继而对全球13处渔业水域MNPs的生态风险进行评估。结果发现墨西哥湾MNPs的PAF值超过50%;另有7处渔业水域MNPs的PAF值介于5%和20%之间。基于上述结果并考虑到当前海洋塑料垃圾数量有可能被低估,本研究认为未来需要加强对渔业水域中MNPs生态风险的关注。同时,本研究还揭示了当前研究的局限性并对未来渔业水域中MNPs污染的生态风险评估研究提出了几点建议。