Study on the Genetic and Physiological Toxicity of Wastewater from a Pharmaceutical Factory Using Root Tip Micronucleus Technology of Vicia faba

ObjectiveThe aim was to assess genetic and physiological toxicity of wastewater from a pharmaceutical factory using root tip micronucleus technology of Vicia faba. MethodThe pollution of wastewater from a pharmaceutical factory was detected by using root tip micronucleus technology of Vicia faba, and the genetic and physiological toxicity of the wastewater to Vicia faba was assessed. ResultNon-processed wastewater had an extremely high level of biological toxicity; the cells were unable to live with the wastewater at a high concentration; the cells were able to grow with the wastewater at a low concentration, though the micronucleus ratio was extremely high. The processed wastewater had no significant impact on cell growth, but the micronucleus ratio was extremely high, showing that the processed water also had a high pollution index. ConclusionThe research could provide scientific references for the national treatment of wastewater from a pharmaceutical factory.

汉江武汉市城区段水样对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应

为研究汉江武汉市城区段水质变化对蚕豆根尖细胞的遗传毒性效应,于汉江流经武汉市东西湖区至其与长江的入江口之间设置水样采样点,采用蚕豆根尖微核技术,研究在不同水样胁迫下对蚕豆根尖的生长和对基因组DNA的遗传毒性效应。结果表明,与对照组蒸馏水相比,不同水样处理后均可显著抑制蚕豆根尖的生长速度,其对蚕豆根尖生长的抑制率范围为0.37%~0.75%;除样点C外,不同水样处理后根尖恢复生长速度与对照组均无显著差异。不同水样处理蚕豆根尖细胞后,在细胞有丝分裂的不同时期发现有染色体畸变和微核的形成。统计分析表明,不同水样可显著诱导蚕豆根尖细胞形成微核,且沿汉江至长江交汇处各样点水样处理组呈现微核率增加的趋势,其微核率范围在0.85‰~1.81‰。汉江武汉市城区段水体存在一定的遗传毒性效应,其水质呈现轻度污染或轻度转至中度污染,临近人群密集集散地样点水体的污染程度较高,表明人类活动强度可对水体水质产生一定程度的影响。

土壤镉污染毒性效应的多指标综合评价

以草甸棕壤为供试土壤，以蚕豆幼苗根尖有丝分裂指数、染色体畸变率以及微核率，幼苗叶片内抗氧化酶活性、植物内源激素含量为指标，采用盆栽方法研究了0～10 mg.kg-1镉胁迫对植物细胞的遗传和生态毒性效应.结果表明，在此浓度范围内，蚕豆根尖细胞有丝分裂指数、染色体畸变率以及微核率均随镉浓度增加呈显著的剂量-效应正相关关系，其中微核率变化最为明显，处理组微核率分别为对照组的1.43～3.22倍;蚕豆幼苗叶片内的SOD和POD活性变化呈先升高后下降的趋势;而CAT活性随镉浓度增加其变化规律与SOD、POD相反.此外，镉胁迫下植物激素脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）与细胞分裂素类的玉米素和玉米素核苷总含量（Z＆ZR）均表现出低浓度下诱导和较高浓度下诱导率降低的趋势，在镉浓度为2.5 mg·kg^-1时3种植物激素含量均达到最高值，分别比对照组增加了6.6%、4.0%和12.6%.研究表明，各指标对污染物的毒性具有响应且响应的域值及其敏感度不同，将各指标综合使用可使土壤镉污染的遗传和生态毒性诊断更为有效。

蚕豆根尖微核技术监测环境污染物的诱变活性

应用蚕豆根尖微核技术对10份矿尘样品、黄曲霉毒素B_1(AFB_1)和15份真菌提取物进行诱变性研究,结果有10份矿尘、AFB_1和5种真菌提取物能明显诱发蚕豆根尖细胞微核率的增高;对其中5~#矿尘、AFB_1和杂色曲霉提取物进行剂量效应测定,显示了良好的剂量效应关系,提示具有诱变活性,这对当地的肿瘤发病率可能起重要作用。说明蚕豆根尖微核技术对研究环境诱变剂不失为一种有效的手段。

应用微核技术对北京三海水域污染状况的研究

2003和2004年于北京三海(西海、后海和前海)分别采集21、22个样品,利用蚕豆根尖微核技术对水体的污染状况进行了遗传毒性分析.结果表明,水体总体显示出不同程度的遗传毒性特征.2003、2004两年中,微核相对率＜1.5的样本分别占4.7619%、18.1818%,主要分布于前海和后海湖心区域;微核相对率为1.5～2.0的样本分别占28.5714%和13.6364%;微核相对率为2.0～3.5的样本分别占28.5714%和45.4545%;微核相对率＞3.5的样本分别占38.0952%和22.7273%.其中,在民居密集的西海区域,两年重度污染率均达到40%.结果表明,水体污染程度与人为因素具有显著相关.本文对试验方法亦进行了讨论.

稀土元素的致突变性研究

用ＶＭＴ检测１４种稀土元素的致突变性，结果表明：重稀土组最强，中稀土组次之，轻稀土组软弱，其阈值为１μｇ／ｍＬ～５μｇ／ｍＬ。在一定浓度下，稀土对植物生长的影响表现为蚕豆根尖发黑甚至变硬，显微镜下见纤维组织增多，细胞变小、萎缩或变形，显示稀土具有细胞毒性；大量葡萄糖介质可使稀土毒性缓解；

环磷酰胺对蚕豆根尖细胞微核率的影响

研究用环磷酰胺作蚕豆根尖微核实验阳性对照的适宜浓度和结果判断指标。结果表明:用环磷酰胺作为蚕豆根尖微核实验的阳性对照,其浓度≤40.0mg/L时所致蚕豆根尖微核率具有较好的重现性和剂量-效应关系;微核指数在1.5以上可以认为实验样本具有致突变作用。0.8～10.0mg/L的环磷酰胺可作为蚕豆根尖微核实验的阳性对照,可用微核指数评价实验结果是否为阳性。该指标可以使蚕豆根尖微核实验的结果判定更准确、快速,具有重要的实际使用价值。

蚕豆根尖细胞微核法监测连云港市近海海水污染的研究

研究了用蚕豆根尖细胞微核技术监测海水污染的可行性，报告了用此法监测连云港市近海海水污染的实验结果。在与同期化学监测结果对比的基础上，提出了划分污染等级的初步标准，对应用该法的意义进行了讨论。

稀土多元复合肥和三种稀土元素的遗传毒性研究

采用蚕豆根尖细胞微核技术 ,研究市售稀土多元复合肥和稀土元素镧、铈、铒的化合物对蚕豆根尖细胞的遗传毒性和细胞毒性。结果表明 ,稀土复合肥和三种稀土元素均可诱发微核效应 ,在一定浓度下可损伤细胞 ,影响根尖的正常生长 ,其中稀土复合肥的微核效应表现出明显的剂量 -效应关系。稀土复合肥和稀土元素镧、铈、铒的化合物对蚕豆根尖细胞具有一定的遗传毒性作用和细胞毒性作用 。

抗生素和铜联合作用对蚕豆根尖细胞微核率的影响

为确定抗生素与重金属单一及联合作用对细胞遗传物质的损伤程度,以青皮蚕豆根尖细胞为试验材料,研究四环素类抗生素OTC（土霉素）、CTC（金霉素）、TTC（四环素）和重金属Cu单一以及联合作用对蚕豆根尖细胞微核率和微核指数的影响.结果表明：1抗生素与Cu单独作用,二者c在0~1.6 mmol/L之间时,蚕豆根尖细胞微核率均高于3.33‰,微核指数均大于1.5,与CK（对照处理）相比差异显著（P〈0.01）;随着c（抗生素）的增大,蚕豆根尖细胞微核率呈先减后增的趋势.2抗生素与Cu联合作用时,蚕豆根尖细胞微核率和微核指数均小于单独作用时二者之和,交互作用表现为拮抗作用,其中c（抗生素）∶c（Cu）为1∶4时拮抗作用最明显,c（抗生素）∶c（Cu）为1∶1和1∶2时根尖细胞微核率呈减少的趋势,c（抗生素）∶c（Cu）为1∶8和1∶16时根尖细胞微核率呈增加的趋势.研究显示,四环素类抗生素与Cu单一及联合作用于蚕豆根尖细胞时,均会对植物根尖细胞造成遗传损伤,但是联合作用时,抗生素在溶液中与Cu发生络合反应,从而可以在一定程度上降低对根尖细胞的遗传损伤.

邻苯二甲酸二乙基己酯对蚕豆根尖微核及幼苗超氧化物歧化酶的影响

为了初步探讨邻苯二甲酸二乙基己酯(Di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)对植物的毒害作用,采用不同浓度的DEHP溶液对蚕豆根部进行处理(终含量0、0.2、2、20、200mg·kg-(1细沙)),检测根尖微核率和对幼苗茎、叶SOD活性的影响.结果表明:对蚕豆根尖进行短期(6h)处理后,各DEHP处理组微核率随DEHP含量的升高呈显著上升趋势(与对照比较,p<0.05或p<0.01).处理7d后,随DEHP含量的升高(0～20mg·kg-(1细沙)),蚕豆幼苗茎、叶SOD活性均呈逐渐升高趋势;DEHP含量在20～200mg·kg-(1细沙)时,SOD活性均略有下降.以上结果表明DEHP对蚕豆种子具有遗传毒性,且能够对蚕豆幼苗产生氧化损伤.

武汉市南湖区域不同污染水源对蚕豆根尖细胞有丝分裂期染色体的影响

对蚕豆根尖组织进行了南湖区域医疗废水、工业废水,实验废水及生活污水等多种不同来源的典型污染水样暴露试验,通过常规染色压片技术对蚕豆根尖细胞的有丝分裂过程进行检测,探查南湖区域不同污染水体对蚕豆根尖细胞有丝分裂期染色体的影响。结果表明:不同污染程度的废水均能使细胞的生长受到明显的抑制,对染色体产生不同程度的影响;同时细胞还出现微核、异常染色体产生不均衡的多极移动分布、染色体片段、染色体桥及环状染色体等异常现象。

浊漳河水体污染物对蚕豆根尖细胞的遗传毒性研究

运用蚕豆根尖细胞微核试验技术对浊漳河南段6个代表性样点水体中有机污染物的遗传毒性进行了研究,为浊漳河流域水体污染状况的有效监测提供理论依据。结果显示：（1）浊漳河南段各监测断面的水体有机污染物对蚕豆根尖细胞均产生了不同程度的损伤,表现出细胞微核、断片、染色体桥等多种异常形态,严重时导致细胞坏死和细胞凋亡。（2）6个样点水样处理的蚕豆根尖细胞微核率在21.47‰-64.77‰,极显著高于对照组（P〈0.01）。（3）各样点水样对蚕豆根尖细胞的遗传损伤程度依次为：王桥〉店上〉漳泽水库〉北寨〉黄碾〉五阳;在有丝分裂后期,蚕豆根尖中异常细胞最高达70%,且异常细胞比率有随着污染程度增大而升高的趋势。研究表明,蚕豆根尖细胞微核是水质毒理检测的有效指标,其细胞有丝分裂后期异常细胞比率也可作为水质毒理检测的观察指标。

玄武湖水、金川河水诱发的蚕豆根尖细胞微核

玄武湖、金川河分别是南京著名的风景地和重要的环城河流，多年来玄武湖、金川河的水质污染越来越引起人们的重视．南京市内不少工厂的工业废水及居民的大量生活污水流入其中，特别是有毒物质，包括酚、苯、汞、氰化物、直链烷基苯磺酸钠、有机磷等．这些物质对人体健康的远期效应倍受人们关注．为此对玄武湖水、金川河水引起蚕豆根尖细胞染色体损伤所产生微核的情况进行了研究。

3种农药诱发蚕豆根尖细胞微核试验研究

用蚕豆根尖微核技术研究3种农药（甲胺磷、甲基硫菌灵和盐酸吗啉胍）在正常使用浓度范围的诱变效应．结果表明，3种农药单独使用时，诱发蚕豆根尖细胞微核率与对照组相比均有不同程度的上升（P〈0。01），农药浓度与微核率呈剂量．效应关系，且盐酸吗啉胍的诱变效应大于其他2种农药．3种农药联合作用时，高浓度组具拮抗性，中低浓度组显示协同作用，微核率与农药浓度不表现剂量一效应关系．3种农药的最佳使用浓度：甲胺磷为0．2300～0．2500g·L^-1，甲基硫菌灵为0．4680～0．5260g·L^-1，盐酸吗啉胍为0．0556～0．0592g·L^-1。

水源水、饮用水中氯仿、四氯化碳含量与微核率相关性研究

为了解并改善饮用水质，在１９９１年第４季度至１９９３年第１季度，于某市水源水和水厂出厂水中采水样，每季度采集１次，每站位同时取两份，一份测定卤代烃的含量，一份用于处理蚕豆根尖并计数根尖细胞微核率。结果表明水厂出厂水中卤代烃含量比水源水的高，尤其是四氯化碳，各水厂出厂水中卤代烃的含量也有明显差异。发现水源水、水厂出厂水中四氯化碳含量与致突变有明显的相关性。

纳米银污染对蚕豆根尖微核率影响及评价研究

近年来国际上对银系抗菌材料的研究非常活跃,甚至提倡用纳米粒子净化水源。但水体中纳米银浓度达到何种程度会对生物细胞产生危害至今未见相关研究报道。本文利用蚕豆(Vicia faba L.)根尖微核技术研究水体中纳米银的遗传毒性,以期为纳米银的生态安全评价提供理论依据。将不同浓度的纳米银溶液对蚕豆根尖细胞微核率进行了多重比较,以P<0.01作为差异有显著统计学意义的判断标准来确定纳米银浓度差异的显著性。并根据《全国生物技术监测规范——蚕豆根尖微核技术》所规定的污染指数划分标准,就蚕豆根尖对水体中纳米银污染程度进行评价。当水体中纳米银质量浓度为5μg·m L^(-1)时,微核率3.33‰,污染指数1.11,该纳米银质量浓度与空白对照组无极显著性差别,参考污染指数划分标准和评价方法,为基本无污染;当水体中纳米银质量浓度为50μg·mL^(-1)时,微核率为4.67‰,污染指数1.56,污染程度为轻度污染。随水体纳米银含量的增加,蚕豆根尖微核率和污染指数逐渐加大。当纳米银质量浓度为100和150μg·mL^(-1)时,微核率分别为6.67‰和10.67‰,污染指数分别为2.22和3.56,污染程度分别为中度污染和重度污染。多重比较显示,虽然纳米银质量浓度分别为5和50μg·mL^(-1)在微核率上差异未达极显著水平,但纳米银质量浓度50μg·mL^(-1)与空白对照组相比差异已经达极显著了。据此推断,当水体中纳米银质量浓度超出50μg·mL^(-1)时,会对生物细胞产生毒性效应。

铅诱发蚕豆根尖细胞的遗传损伤

目的研究醋酸铅对蚕豆根尖细胞的遗传损伤效应。方法对籽粒饱满的蚕豆种子催芽24h后选根长1.0～1.5cm的蚕豆随机分组,用浓度为0.1、1.0、5.0、25.0、50.0mg/L的醋酸铅溶液处理,时间分别为12、24、36h,进行蚕豆根尖细胞微核试验。结果醋酸铅溶液可诱发蚕豆根尖细胞微核率显著升高(P<0.01),浓度超过0.1mg/L还可明显降低蚕豆根尖细胞有丝分裂指数(P<0.05),且高浓度短时间作用和低浓度长时间作用具有等效性。结论醋酸铅呈浓度依赖和时间依赖地显著降低蚕豆根尖细胞的有丝分裂指数,并诱发蚕豆根尖细胞微核率显著升高,利用蚕豆根尖细胞微核技术检测环境铅污染是可能的。

锰诱发蚕豆根尖细胞微核的研究

采用微核测定的方法 ,用不同浓度的氯化锰溶液处理生长发育期的蚕豆根尖 ,检测其细胞微核诱变的情况 ,并以香烟烟雾水溶液作阳性对照。结果表明 ,实验各组与蒸馏水对照组微核率之间的差异有显著性 (P <0 .0 1) ,氯化锰溶液各浓度组的蚕豆根尖细胞微核率之间的差异亦存在显著性 (P <0 .0 1)。

蚕豆根尖微核技术检测化妆品的致突变性

为探讨蚕豆（Ｖｉｃｉａｆａｂａ）根尖微核技术检测化妆品致突变性的有效性，检测了１１种化妆品，结果表明：Ｎ牌染发剂和Ｔ牌冷烫精各剂量组、Ｎ牌祛斑液、Ｌ牌收缩水、Ｆ牌粉刺露的高、中剂量组蚕豆根尖微核率明显高于对照组，提示这５种化妆品对蚕豆根尖细胞遗传基因有损伤，其致突变效应应引起重视；Ｋ牌香水、Ｆ牌防晒霜、Ｘ牌洗发护发精、Ｓ牌蛇油美容霜、Ｃ牌健肤乳和Ｕ牌橄榄油各剂量组的微核率与对照组相比，差异均无显著性，提示这６种化妆品对蚕豆根尖细胞遗传基因没有损伤，可安全使用。另外，蚕豆根尖做为一种快速、有效地检测化妆品致突变性的技术手段，值得推广。