2种烷基多环芳烃对仿刺参CYP450和p53基因表达的影响研究

海洋环境中多环芳烃类(PAHs)主要来源于海洋溢油事故以及沿海石油化工企业的废水排放,国内外大量研究发现海洋中的多环芳烃对海洋生物造成了潜在的生态风险。为了揭示不同浓度多环芳烃类污染物对海参的生态毒理效应,将仿刺参(Apostichopusjaponicus)分别暴露于不同浓度的2种烷基多环芳烃3-甲基菲(5、10、100μg·L^-1)和2-甲基蒽(5、10、50μg·L^-1)中,检测暴露3d、7d和14d后,3-甲基菲和2-甲基蒽胁迫下仿刺参CYP450和p53基因的相对表达量。结果表明,3-甲基菲和2-甲基蒽胁迫下,仿刺参CYP450和p53基因的表达均对毒物产生了不同程度的响应。与对照组相比,3-甲基菲各处理组对仿刺参CYP450和p53基因的表达均产生显著的抑制作用(P<0.05);2-甲基蒽各处理组对仿刺参CYP450和p53基因的表达影响作用不同,暴露7d后,2-甲基蒽各处理组对仿刺参CYP450基因的表达表现出抑制作用,对p53基因的表达表现出诱导作用。相同浓度与时间胁迫下,2-甲基蒽对仿刺参CYP450和p53基因表达的影响比3-甲基菲的影响大。上述研究结果表明,3-甲基菲和2-甲基蒽均可不同程度影响仿刺参CYP450和p53基因的表达,且与3-甲基菲相比,2-甲基蒽对仿刺参CYP450和p53基因表达的影响较明显。上述结果为多环芳烃类污染物对仿刺参的生物毒性评价提供了基础数据。

3种多环芳烃对海胆细胞色素 CYP17A1 基因表达的影响

为揭示不同种类多环芳烃(PAHs)污染物对中间球海胆(Strongylocentrotus intermedius)的生态毒理效应,研究了不同浓度的苯并(a)芘(1、5和20μg·L-1)以及2种烷基多环芳烃3-甲基菲(5、10和100μg·L-1)和2-甲基蒽(5、10和50μg·L-1)对海胆细胞色素CYP17A1基因表达的影响。结果表明,随着暴露时间的增加,不同浓度的3种多环芳烃对海胆细胞色素CYP17A1基因表达产生不同程度的影响。与对照组相比,暴露14 d后,苯并(a)芘20μg·L-1处理组对海胆CYP17A1基因的表达表现出抑制作用(P<0.05);暴露14 d后,3-甲基菲100μg·L-1处理组对海胆CYP17A1基因的表达表现出诱导作用(P<0.05);暴露14 d后,2-甲基蒽50μg·L-1处理组对海胆CYP17A1基因的表达表现出抑制作用(P<0.05)。2-甲基蒽对海胆CYP17A1基因表达的影响比苯并(a)芘、3-甲基菲的影响更为明显。

3种多芳环烃在海胆体内的富集动力学研究

为研究多芳环烃(PAHs)在虾夷马粪海胆Strongylocentrotus intermedius体内的富集动力学,系统认识其动力学参数特征,应用半静态双箱动力学模型拟合虾夷马粪海胆(壳直径2.0 cm±0.3 cm)对3,4-苯并[a]芘、9,10-二甲基蒽、3-甲基菲3种PAHs的生物富集过程,通过非线性拟合获得海胆对3种多环芳烃的吸收速率常数(K_1)、释放速率常数(K_2)、生物富集因子(BCF),以及平衡状态下海胆体内3种多环芳烃的含量(C_(max))、生物学半衰期(t_(1/2))等动力学参数。结果表明:海胆对3,4-苯并[a]芘富集动力学参数K_1、K_2、BCF、C_(max)、t_(1/2)的平均值分别为59.1、0.152、136.5、11.788μg/g和6.36 d;海胆对9,10-二甲基蒽富集动力学参数K_1,K_2、BCF、C_(max)、t_(1/2)的平均值分别为12.3、0.228、54.05、4.383μg/g和6.32 d;海胆对3-甲基菲富集动力学参数K_1、K_2、BCF、C_(max)、t_(1/2)的平均值分别为18.16、0.113、88.1、12.407μg/g和7.6 d;在5μg/L浓度条件下,海胆对3种多环芳烃的富集能力进行比较,依次为3,4-苯并[a]芘(14 d BCF=220)>3-甲基菲(14 d BCF=128.4)>9,10-二甲基蒽(14 d BCF=84.0)。研究表明,海胆对浓度为1、5、20μg/L的3,4-苯并[a]芘、浓度为5、100μg/L的3-甲基菲、浓度为5、10、50μg/L的9,10-二甲基蒽的生物富集过程均符合双箱动力学模型。

鲍鱼对2种多环芳烃的富集动力学研究

为探究多环芳烃(PAHs)在海洋生物体内富集过程,选择皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)作为受试生物,应用半静态双箱动力学模型,分别考察了3-甲基菲和9,10-甲基蒽2种多环芳烃在皱纹盘鲍体内的富集动力学过程,通过非线性拟合获得鲍鱼对2种多环芳烃的吸收速率常数(K1)、释放速率常数(K2)、生物富集因子(BCF),以及平衡状态下鲍鱼体内2种多环芳烃的含量(Cmax)、生物学半衰期(t1/2)等动力学参数。结果表明,鲍鱼对9,10-甲基蒽富集动力学参数K1、K2、BCF、Cmax、t1/2的平均值分别为4.9437、0.406、13.59、790.03μg·L^-1、3.78d。鲍鱼对3-甲基菲富集动力学参数K1、K2、BCF、Cmax、t1/2的平均值分别为2.3023、0.367、5.97、354.37μg·L^-1、3.13d。鲍鱼在不同浓度下对3-甲基菲和9,10-甲基蒽的生物富集过程均符合双箱动力学模型。

多环芳烃在不同环境介质中对翅碱蓬发芽率影响研究

为了解多环芳烃类污染物在水和土壤不同环境介质中对翅碱蓬种子发芽率的影响,分别采用水培和土培试验方法,研究了不同浓度(0、1、50、100、500和1000μg/L)蒽和3-甲基菲两种多环芳烃胁迫下翅碱蓬种子的发芽率。试验结果表明:两种培养方式下,蒽(c≥100μg/L)和3-甲基菲(c≥50μg/L)在高浓度时对翅碱蓬种子萌发产生显著的抑制作用(p<0.05),且抑制作用具有典型的剂量-效应关系。蒽浓度为1000μg/L胁迫7d后两种培养方式对翅碱蓬发芽率的影响为水培条件>土培条件,3-甲基菲浓度为1000μg/L胁迫7d后两种培养方式对翅碱蓬发芽率的影响为土培条件>水培条件。研究表明,较高浓度的多环芳烃对翅碱蓬生长具有一定的抑制作用,不同种多环芳烃类污染物在不同环境介质中对翅碱蓬种子萌发的抑制作用不同。

海参(Apostichopus japonicus)对三种多环芳烃的富集动力学研究

应用半静态双箱动力学模型模拟了海参对苯并[a]芘、2-甲基蒽、3-甲基菲三种PAHs的生物富集实验,通过对这三种多环芳烃在海参体内含量进行非线性拟合,得到富集动力学参数。结果表明,海参对三种多环芳烃的富集能力和速率随着海水中的这三种多环芳烃的浓度增加而增加。海参在苯并[a]芘5μg/L、2-甲基蒽10μg/L和3-甲基菲100μg/L浓度条件下的吸收过程符合双箱动力学模型。在5μg/L条件下,海参对三种多环芳烃的平均富集系数,2-甲基蒽148.3>苯并[a]芘126.9>3-甲基菲88.0。