微囊藻毒素在铜锈环棱螺肝组织中的累积降解及对3种酶活性的影响

把铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）暴露于不同浓度的有毒微囊藻藻液中（对照组：只投喂四尾栅藻（Scenedes musquadricanda）;混合藻组：50％四尾栅藻＋50％铜绿微囊藻（Microcystis aerugirtosa）;蓝藻组：只投喂铜绿微囊藻）,用酶联免疫检测法（Enzyme—linked immuno sorbentassay,ELISA）检测藻液和肝组织中藻毒素浓度,藻液中包括藻相和水相的总微囊藻毒素（MC）浓度分别为：对照组0ug·L^-1;混合藻组（14．47±1．22）ug·L^-1;蓝藻组（29．47±2．43）ug·L^-1。螺在两种不同毒素浓度藻液中暴露15d后再移人四尾栅藻藻液中降解15d。结果表明,暴露期间,混合藻组、蓝藻组螺肝组织中MC含量均为先增加后减少,再增加,且同期混合藻组MC含量都明显高于蓝藻组;作为机体代谢生物标志物的酸性磷酸酶（ACP）和碱性磷酸酶（ALP）活性随MC浓度及其暴露时间发生相应变化;作为解毒生物标志物的谷胱甘肽硫转移酶（GST）活性在混合藻组先被诱导后被抑制,在蓝藻组初期变化不明显后表现为诱导。在15d降解过程中,混合藻组和蓝藻组MC含量均持续下降;机体生物标志物ACP、AIJP和GST活性表现为不同程度的降低。本试验结果为ACP、ALP和GST活性作为MC胁迫的生物标志物提供了一些依据。     

惠州地区小型村镇水源产毒蓝藻污染初探

为了揭示惠州地区农村小型水源产毒蓝藻污染情况,从惠州村镇采取不同类型水源地的水样,分别利用分子生物学和HPLC方法分析水样中的产毒蓝藻污染情况和微囊藻毒素含量。通过微囊藻毒素合成基因片段mcyA-Cd的检测发现,在采取的27个水样中,12个水样已经被产毒蓝藻污染。PCR-DGGE和克隆测序的结果证明,利用mcyA-Cd基因对环境样品中的产毒蓝藻进行初步检测具有较高的特异性和准确性,所有样品中只有一个样品检出来自阿氏浮丝藻属的产毒蓝藻,其他检出的产毒蓝藻均为微囊藻属;HPLC分析结果显示,8个水样检出微囊藻毒素,其中5个样品超过1μg.L-1。研究结果表明,mcyA-Cd基因可以用于快速、准确的对环境样品中的产毒蓝藻进行初步检测;采样区域部分水源地已经被产毒蓝藻污染,应该采取相应措施对惠州地区农村水源地进行产毒蓝藻的监测,防止或减少微囊藻毒素对人产生的危害。     

太湖夏季蓝藻水华期间产毒蓝藻基因型组成和种群丰度研究

采用基于mcyA基因的PCR-DGGE和定量PCR分子技术,研究了太湖夏季蓝藻水华期间不同湖区水柱和表层底泥中产毒蓝藻基因型组成和种群丰度,同时利用高效液相色谱（HPLC）法测定了水体中微囊藻毒素（Microcystin,MC）3种异构体（MC-LR、MC-YR、MC-RR）的浓度,为太湖蓝藻水华治理及其生态风险评估提供基础资料。结果表明,太湖产毒蓝藻有12种主要的基因型,不同湖区水体和底泥中基因型组成及其丰度存在差异,水体中基因型多样性高于底泥,所有样品中占优势的基因型是一致的,富营养化水平对产毒蓝藻群落结构有一定的影响。同时发现,水体中不同湖区产毒藻细胞种群丰度差异显著,富营养化水平高的湖区种群丰度也较高,底泥中产毒藻细胞种群丰度波动较小。水体中微囊藻毒素3种异构体中MC-LR浓度最高,其所占比例在湖区间有一定的差异,总微囊藻毒素浓度范围为0.54～1.08μg·L-1,部分湖区微囊藻毒素浓度超过WHO推荐的安全浓度阈值（〈1.0μg·L-1）,必须引起足够重视。     

微生物菌群JSM004对微囊藻毒素的生物降解

以太湖水华蓝藻中提取纯化的微囊藻毒素（microcystins,MCs）作为微生物生长的碳源和氮源,从富营养化的太湖水体中分离筛选到MCs高效降解菌群JSM004,24h内可以将初始浓度分别为3．64和2．62mg·L^-1的MC—RR和MC—LR完全降解。在研究关于环境因子对JSM004降解效率的影响中,发现菌群JSM004的生长受温度和pH值影响较大,而且其对MCs的降解效率也随之变化。结果表明,在接近实际水体的中性和弱碱性环境中,JSM004对MCs的降解活性最强,加入不同含碳和含氮化合物能够促进混合微生物菌群的生长,但是对MCs的降解却有明显的延滞作用。与对照组相比,MCs被完全降解的时间至少推迟24h。在实验室条件下,JSM004可在72h内完全降解太湖水中高浓度的MCs。研究结果表明微囊藻毒素降解菌群JSM004具有良好的MCs降解效果,有实际应用前景。     

莫能菌素对蚯蚓（Eisenia fetida）活体DNA的损伤研究

通过单细胞凝胶电泳实验研究了不同浓度莫能菌素暴露对赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）体腔细胞DNA的损伤,结果显示,50mg.kg-1莫能菌素处理组尾部DNA含量值最大、尾长值最大、Olive尾矩值最大,分别为34.539%、107.736μm和29.354;随着莫能菌素暴露剂量的增加,尾部DNA含量、Olive尾矩和尾长损伤频率增加;尾部DNA含量对莫能菌素暴露最为敏感,对照组和各处理组的尾部DNA含量之间均存在显著性差异（P〈0.05）;对照组与15、25、50 mg.kg-1处理组的Olive尾矩和尾长损伤频率之间均存在显著性差异（P〈0.05）;暴露浓度与尾部DNA含量、Olive尾矩和尾长具有良好的剂量-效应关系（P〈0.05）。实验结果表明,蚯蚓体腔细胞DNA损伤可作为指示莫能菌素影响的生物标志物,彗星试验是检测莫能菌素暴露对赤子爱胜蚓活体基因损伤的有效手段。     

典型微囊藻毒素对白菜种子发芽的生态毒性

以白菜种子为实验对象,研究了微囊藻毒素（MC-LR和MC-RR）和铜绿微囊藻提取液对白菜种子发芽率、根伸长、芽伸长和生物量的影响,探讨其对白菜种子发芽的生态毒性。结果表明,在实验浓度范围内,MC-LR和MC-RR毒性与白菜种子发芽的发芽率、根伸长抑制率、芽伸长抑制率和生物量抑制率之间存在显著的剂量-效应关系,毒性敏感高低指标为根伸长〉芽伸长〉生物量〉发芽率,MC-LR的毒性大于MC-RR,其根伸长50%抑制率浓度值（IC50）分别为3.32mg·L^-1和12.68mg·L^-1。铜绿微囊藻提取液对白菜种子发芽的生态毒性远高于MC-LR和MC-RR纯品水溶液,是否由于藻液中多种微囊藻毒素共存时产生了毒性协同作用或藻液中其他毒性污染物的存在而引起的,其机理有待进一步研究。     

PCR扩增法检测江苏省5大淡水湖泊产毒微囊藻的空间分布

微囊藻毒素（Microcystin,MC）的产生受微囊藻毒素合成酶基因簇（microcystin biosynthesis gene,mcy）调控,常用PCR扩增mcy基因检测产毒微囊藻。采集江苏省5大淡水湖泊——太湖、滆湖、高宝-邵伯湖、洪泽湖和骆马湖的水样,测定水体营养盐浓度和叶绿素a浓度,根据叶绿素a浓度计算5个湖泊的富营养化指数（Trophic state index,TSI）,同时应用单一和多重PCR扩增mcy基因。结果表明,太湖和滆湖处于富营养和超富营养化水平,洪泽湖和骆马湖处于中营养和富营养化水平,高宝-邵伯湖处于寡营养水平。太湖、滆湖、洪泽湖和骆马湖的所有水样均检出mcy基因,4个湖泊水体受到微囊藻毒素的潜在威胁,高宝-邵伯湖没有检测出mcy基因的存在,尚未受微囊藻毒素的污染。     

C/N对蓝藻好氧堆肥腐熟及无害化进程的影响

为探索和优化脱水蓝藻藻泥好氧堆肥无害化处理工艺参数,利用堆肥反应器,研究了C/N分别为5（T1）、15（T2）和25（T3）的处理对蓝藻藻泥腐熟进程及微囊藻毒素（MC）降解速率的影响。结果表明,堆肥过程中各处理间的pH、总碳量及其形态、总氮量及其形态、总磷含量、总钾含量、种子发芽指数差异显著。与蓝藻自然堆置相比,添加辅料增加堆体C/N可提高蓝藻的腐熟速度。堆肥35d后,T2和T3处理的堆肥成品均已满足有机肥行业标准,种子发芽指数均高于80%;但MC-LR和MC-RR仍有较大的降解潜力,从无害化的角度考虑,蓝藻高温堆肥时间不应少于50d。C/N过高增加了氮素的损失,如何进一步降低氮素的损失,提高堆肥过程中MC的降解将是今后蓝藻堆肥研究的重点。     

铜绿微囊藻对亚硝态氮的利用

通过室内培养,研究了不同亚硝态氮浓度对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）生长的影响和藻对亚硝态氮的利用,实验分析了水体中亚硝态氮、硝态氮和铵态氮浓度的变化,测定了铜绿微囊藻的生长曲线、藻细胞内亚硝态氮含量和藻亚硝酸氧化酶（NOR）。结果显示,在10mgNO^-2-N·L^-1的处理组中,培养基中亚硝态氮和硝态氮浓度同时减少,说明铜绿微囊藻可以同时利用亚硝态氮和硝态氮;在20和30mgNO^-2-N·L^-1的处理组中,随着藻的生长培养基中亚硝态氮的浓度减少,硝态氮浓度增加,而且电泳实验显示此培养条件下铜绿微囊藻能产生亚硝酸氧化酶,表明培养基中的亚硝态氮被亚硝酸氧化酶氧化为硝态氮。本实验也表明高浓度的亚硝态氮（大于10mgNO^-2-N·L^-1）能够抑制藻的生长。     

Cd Pb单一及复合污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏SOD和MT的影响

以实验室培养的铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）为测试生物,采用28d沉积物生物毒性测试研究了Cd、Pb单一及复合污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏超氧化物歧化酶（SOD）活性和金属硫蛋白（MT）含量的影响,并分析了Cd和Pb对SOD和MT的联合作用特征。结果表明,Cd、Pb单一污染沉积物均对肝胰脏SOD活性具有显著的促进作用,且SOD活性随胁迫浓度的增加而升高,中、高浓度Pb胁迫下的SOD活性显著高于相应浓度的Cd胁迫。低浓度Cd、Pb单一胁迫对MT没有影响,中、高浓度Cd胁迫引起MT水平显著升高,而中、高浓度Pb胁迫导致MT水平显著下降。低、中和高浓度Cd-Pb复合胁迫均对肝胰脏SOD活性具有显著的促进作用,且SOD活性随胁迫浓度的增加而升高,但低于Cd、Pb单一胁迫下的SOD活性。低浓度Cd-Pb联合胁迫对MT没有影响,中、高浓度Cd-Pb联合胁迫导致MT含量显著升高。SOD对Cd-Pb联合胁迫的敏感性高于MT。析因分析表明,Cd-Pb对SOD的联合作用表现为拮抗作用;中、高浓度Cd-Pb对MT的联合作用表现为相加作用,其交互作用机理有待进一步研究。     

稀土元素Ce对爪哇伪枝藻盐胁迫耐受性的影响

荒漠藻类广泛分布于干旱区环境,盐胁迫是影响荒漠藻类生存的重要环境因子,稀土农用及其引起的生态环境问题亦受到广泛关注,为此以一种从荒漠结皮中分离的典型蓝藻——爪哇伪枝藻为材料,在实验室条件下研究盐胁迫和外源稀土元素铈对伪枝藻生理生化特性和细胞结构的影响。试验处理时,先进行铈效应浓度的筛选,然后设置NaCl浓度分别为0（对照）、0.05、0.3 mol.L^-1进行盐胁迫和Ce、Ce＋0.05 mol.L^-1 NaCl、Ce＋0.3 mol.L^-1 NaCl处理,分别测定各种处理下的藻生物量（以叶绿素a表示）、光合活性（Fv/Fm）、藻蓝蛋白含量、胞外多糖含量、膜脂过氧化产物丙二醛含量和伪枝藻素含量以及超微结构的变化。研究结果表明,与对照处理相比,盐胁迫导致伪枝藻生物量和光合活性的显著降低,胞外多糖出现大量积累,藻蓝蛋白和伪枝藻素含量呈现明显下降,同时导致伪枝藻膜脂丙二醛含量的大量增加和藻细胞超微结构的破坏。添加外源铈的盐胁迫处理发现,铈能够促进伪枝藻细胞的生长活性,并对藻细胞的内部结构具有一定的保护作用,而对藻细胞的藻蓝蛋白、伪枝藻素和胞外多糖的影响并不明显。这表明稀土元素铈对于伪枝藻的生长可能具有一定的调节作用,但对于提高伪枝藻的盐胁迫耐受性作用并不显著。研究结果为更好地理解稀土元素对荒漠藻类的生物学效应提供了有意义的参考,可为稀土在荒漠结皮培植中的应用提供指导。     

Genotoxicity in the Offspring of Rats Exposed to Contaminated and Acidified Experimentally Soils

The aim of this study was to evaluate the genotoxic and mutagenic potential of contaminated soil diluted in acidic solutions and not acidic, in the offspring of rats exposed during pregnancy and neonatal periods. To this end, a comet assay and micronucleus test were performed. Soil samples were solubilized in the following three solvents: distilled water (control group), acid solvent at pH 5.2, and acid solvent at pH 3.6. Soil and solvent were mixed in a rate of 1:2 in g/mL, and hydrofluoric acid was used in the acid solvents. In the comet assay, the tail length, percentage of DNA within the tail and tail moment was analyzed in the whole blood of the pups that were studied. The number of micronuclei found in the bone marrow cells was counted in the micronucleus test. In all parameters evaluated in the comet assay, the group exposed to the lowest pH value when associated with contaminated soil (p < 0.05) had the most damage. However, the micronucleus test showed differences between all exposed groups and the control group (p < 0.05). These results reaffirm the health risks related to the exposure to soil contaminants.     

稀土元素钕对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响

通过模拟培养试验,研究了不同Nd3＋初始浓度条件下铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）的生长及生理变化。结果表明,相对BG11培养基（Nd3＋初始浓度为0 mg.L-1）,低初始Nd3＋浓度（0.01、0.05、0.1、0.5、1 mg.L-1）条件下,随着Nd3＋浓度的增加,藻细胞中叶绿素a含量、可溶性蛋白含量和过氧化氢酶（CAT）活性均呈增加趋势,促进了铜绿微囊藻生长;在Nd3＋初始浓度为5 mg.L-1和10mg.L-1时,藻细胞丙二醛（MDA）含量急剧增加,CAT活性下降,藻细胞清除活性氧（ROS）能力下降,抗氧化防御体系被破坏,膜脂过氧化严重,严重抑制藻细胞生长,在初始Nd3＋浓度50 mg.L-1胁迫下,铜绿微囊藻无法生长。藻细胞超微结构表明,过量的Nd3＋破坏了藻细胞内的类囊体结构,胞内脂质体含量增加,细胞膜变粗糙甚至变形破碎,对藻细胞造成不可逆伤害。     

洛克沙胂对鲫鱼两种生态毒理学指标的影响

采用静态试验法,将鲫鱼暴露于4、16、64mg·L^-1洛克沙胂中48、96、144h后,检测了鱼鳃、肾脏和肝的Na^＋-K^＋-ATP酶活性。结果表明,在同一组织中,随着处理浓度的提高,洛克沙胂对鲫鱼各组织Na^＋-K^＋-ATP酶活性抑制作用增强。对于不同组织,同一处理浓度的洛克沙胂对鲫鱼鳃中Na^＋-K^＋-ATP酶活性抑制作用更为明显,其次是肝和肾（P〈0．01）。在同一浓度下,洛克沙胂对鲫鱼各组织Na^＋-K^＋-ATP酶活性抑制率呈明显的时间-效应关系,暴露时间越长,抑制率越高（P〈0．01）。此外,单细胞凝胶电泳试验（SCGE）结果表明,鲫鱼暴露于0．5、1、2mg·L^-1洛克沙胂中72h能引起鲫鱼肾细胞明显的DNA损伤,并在设定剂量范围内呈现一定的剂量-效应关系;同时,鲫鱼肾细胞于体外暴露于1、10、100、500、1000mg·L^-1洛克沙胂3、6、12h后,可引起严重的DNA损伤。