土壤吸铜特性对铜毒性临界值的影响

本文选用四川紫色土共8个样品,进行了莴苣、辣椒的土培试验和Cu吸附试验,结果表明,土壤吸Cu能力因土壤不同而异,吸Cu特征指数按红棕紫泥>紫泥土>夹砂泥>豆办泥>大土泥>红砂土>红紫泥>砂土递减,高量Cu处理对莴苣、辣椒均有毒害,导致减产,不同土壤上Cu毒性大小的顺序正好与吸Cu特征指数相反,但是对于特定的作物都统一于平衡溶液浓度:莴苣0.5μg/mL,辣椒2.5μg/mL,初步认为,使用等温吸附方法估测作物Cu毒性临界值是可行的。

肝豆状核变性中的神经系统变性与铜毒性的综述

Wilson病(Wilson's disease,WD)是广泛分布于人类各种族人群中以铜代谢障碍为特征的常染色体隐性遗传病且好发于青少年。WD是一种累及多系统、多器官的全身代谢性疾病,临床上引起神经系统变性可使整个神经系统受累,而以豆状核、视丘、尾核、脑岛和带状核受累较重,以豆状核内的壳核最为显著。本文就WD中神经系统变性的临床表现、WD与铜毒性关系、以及铜毒性与神经元凋亡实验研究的新进展作一综述。

海州香薷对铜的蓄积及铜的毒性效应

研究了不同浓度铜对海州香薷的毒性及海州香薷对铜的蓄积 .结果表明 0 5mmol/kg的铜能促进海州香薷的生长 ,使其生物量增大 .低浓度的Cu2 +使叶绿素a含量上升 ,而高浓度Cu2 +则使叶绿素a下降 ,但Cu2 +对叶绿素b的影响并不明显 .反映到a/b上则表现为低浓度下Cu2 +处理会提高a/b值 .海州香薷的蓄铜浓度随土壤中铜浓度的增加而升高 ,可达 1 5 0 0mg/kg ,达到了超量积累植物的标准 .铜对SOD、POD活性的影响也表现为低浓度的刺激效应和高浓度的抑制效应 ,最高值出现在 0 5mol/kg .

生物配位体模型预测铜对剑水蚤毒性及其受水质参数的影响

本研究以大型蚤毒性试验标准为参照进行剑水蚤的铜毒性试验,并以生物配体模型(BLM)为主要工具,实现对毒性数据的校正和毒性效应的预测.在不同水质参数下,实测铜的48 h LC_(50)为141—566μg·L^(-1),相应的BLM预测值为143—1208μg·L^(-1),表明BLM对铜的毒性预测良好.pH升高、DOC以及钙、镁、钠离子浓度的增加均对铜毒性有不同程度减弱作用,钾离子对铜毒性影响较小,BLM对这一现象的描述较好.利用Visual MINTEQ软件对不同水参数条件下铜形态分布进行模拟,辅助解释实验现象,发现钙、镁、钠、钾离子对铜形态分布影响较小.DOC的加入则使络合态铜含量增加,而pH升高导致游离态铜浓度下降,水合态铜浓度升高.本研究表明,预测铜对剑水蚤的毒性要充分考虑水质参数的影响,BLM在铜对剑水蚤的毒性预测方面表现了非常好的应用潜力.

饲料中高水平铜对斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)生长和铜、铁、锰、锌含量的影响

采用铜适量(4.47mg/kg)和铜过量(1127.51mg/kg)的两种饲料投喂初始体重为(12.9±0.2)g的斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)8周,研究饲料中过量铜对斜带石斑鱼生长性能、形态学指标、体组成和鱼体微量元素含量的影响。结果表明,当饲料铜含量由4.47mg/kg升高到1127.51mg/kg时,斜带石斑鱼增重率由228%下降到63%,饲料效率由1.12下降到0.51,肠脂比由2.90%下降到1.69%。全鱼和肝脏中的铜含量均随饲料铜水平的增加而显著增加,斜带石斑鱼全鱼铜含量由2.98mg/kg上升到34.98mg/kg,肝脏铜含量由36.6mg/kg上升到1364.0mg/kg。但饲料中过量铜对斜带石斑鱼的存活率、鱼体肥满度、脏体比、肝体比和全鱼体组成没有显著性影响。摄食高铜饲料的斜带石斑鱼肝脏锌含量显著升高,锌可能在铜的解毒过程中起着重要的作用。

铜矿区先锋植物鸭跖草对铜的耐性研究

为了进一步了解铜矿区先锋植物鸭跖草的耐Cu机制,通过水培试验研究了鸭跖草的富铜及生理响应过程。结果表明,鸭跖草根系能够吸收大量的Cu离子,而其地上部Cu含量相对较小,随着Cu处理浓度的增加和处理时间的延长,鸭跖草根系和地上部Cu含量均显著增加。高浓度Cu抑制了根对Fe、Mn离子的吸收,但显著增加了其对Ca离子的吸收,Cu处理在短时间内能提高鸭跖草叶绿素和糖的含量,增加叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性和根系活力,而低浓度Cu处理则在短时间内可诱导谷胱甘肽(GSH)的合成。

水稻品种间耐铜毒差异性及与根系形态、生理学特征的关系

研究结果表明:不同水稻品种耐铜毒能力有较大的差异。在供试的8个品种中,“赣香糯”耐铜毒能力最强,在铜毒下该品种的有效穗和产量相对无铜毒处理下降率均最低,分别为24.0%和37.5%。“60029”表现耐铜毒性最差,其相对于无铜毒处理有效穗减少了64.4%,产量减少了72.2%。根系发达、根系活跃吸收表面积及总吸收表面积大的品种,有较强的耐铜毒性。

铜对苋菜生长及成熟叶和扩展叶光合作用的影响

研究铜处理苋菜幼苗生长受阻与光合作用的关系。苋菜播种后25 d,将铜(CuSO4)加入营养液中分2 d浇灌土壤,最后使加入土壤中的铜浓度分别为0(对照)和2 mmol/kg(铜处理)。苋菜叶片对铜处理的响应取决于它们的发育阶段,扩展叶的叶面积减小,而成熟叶的净光合速率明显降低;这两类叶中蔗糖和淀粉的含量均明显升高;成熟叶净光合速率降低但胞间CO2浓度几乎不变,气孔限制不能解释这种现象;最大光化学效率不变表明光合作用受铜处理的影响主要发生在暗反应过程;铜处理下苋菜成熟叶净光合速率的降低很可能是叶片源-库关系改变的结果,而不是铜对光合作用的直接毒害。

亚致死剂量铜对文昌鱼和玫瑰无须鲃的组织病理学影响

采用半静水实验法测试研究了重金属Cu2+对文昌鱼(Branchiostoma belcheri)和玫瑰无须鲃(Puntius conchonius)的急性致死毒性和亚急性毒性。实验结果表明,Cu2+对文昌鱼和玫瑰无须鲃24,48,72,96 h的半致死浓度分别为0.561,0.373,0.261,0.211 mg/L及0.976,0.783,0.562,0.473 mg/L,其安全质量浓度分别为0.021和0.047 mg/L。亚急性毒性实验中,文昌鱼和玫瑰无须鲃分别用浓度为20%和30%的96 h LC50的Cu2+处理。不同器官的组织病理学观察结果表明,过量Cu2+对玫瑰无须鲃的鳃、肝脏、肾脏等器官产生毒害,对文昌鱼鳃和肝盲囊细胞也产生了严重的毒害,表现为细胞空泡化等明显的结构破坏。实验结果显示文昌鱼的肝盲囊和脊椎动物的肝脏一样,也是受过量铜显著毒害的主要靶器官器官。因此,文昌鱼的肝盲囊至少在经受过量Cu2+毒害方面与脊椎动物肝脏具有相似性,从生理功能方面为类文昌鱼祖先的盲囊(di-gestive caecum)是脊椎动物肝脏的前体这一假说提供了资料。

铜对线粒体中铁硫蛋白功能的毒性机制研究

该文探讨了铜对线粒体内铁硫蛋白的毒性机理。通过包装慢病毒将Hep G2细胞中铜转运蛋白ATP7B(ATPase copper transporting beta)基因敲低,并用铜离子处理构建高铜细胞模型。通过免疫印迹、胶内酶活、紫外–可见光分光光度法检测细胞线粒体内铁硫蛋白、非铁硫蛋白及铁硫簇组装蛋白量和活性的改变;用电镜观察高铜模型中线粒体的形态改变;用海马能量代谢分析仪检测铜离子对细胞能量代谢的影响。结果发现,高铜细胞模型线粒体内铁硫簇组装蛋白ISCA2(ironsulfur cluster assembly 2)及ISCU(iron-sulfur cluster assembly enzyme)水平下降,抑制了铁硫簇的组装,并进一步影响了线粒体内[2Fe-2S]型及[4Fe-4S]型铁硫蛋白功能,但并不影响非铁硫蛋白。高铜状态也影响了呼吸链复合体活性及线粒体能量代谢,并导致线粒体形态发生改变。这些结果表明,异常累积的铜离子也会通过抑制线粒体中铁硫簇的组装,影响线粒体内铁硫蛋白的功能。

铜离子稳态平衡分子机理研究进展

铜离子是生物体不可缺少的微量元素。作位酶的辅助因子,铜离子驱动着包括细胞呼吸、神经递质的传递、铁离子的摄取和抵抗氧化应激在内的重要生理过程。然而,过量时,铜离子是有害的,能损坏像DNA、蛋白质和脂肪这样的生物分子。正因为如此,生物体必须平衡细胞体内铜离子的水平。铜离子稳态平衡相关的遗传缺陷是造成Menke和Wilson疾病的原因。铜离子也被发现与癌症和神经退行性疾病有关。对酵母和其他生物体的研究发现,存在铜离子的摄取、分送、储存、排泄和抵抗毒性水平铜离子的专一机制。调控这些专一机制的铜离子信号分子是细胞平衡铜这个必不可少却又有害的离子的关键。