扇贝内脏团中耐镉菌株的分离及其吸附镉机理

为探讨扇贝内脏团中微生态系统与扇贝高能力富集镉(Cd)的关系,从自然环境中采集的栉孔扇贝内脏团中分离、纯化了2株耐Cd细菌(编号为菌株A和B),运用16S rDNA基因序列进行分子鉴定,通过金属吸附实验研究了耐Cd菌株对Cd的吸附能力及其对Cd的吸附特性,并利用扫描电镜、透射电镜相结合的方法研究了Cd胁迫条件下耐镉菌株细胞形态与结构变化,探讨了其对Cd的吸附机理。结果显示,2株菌株(A和B)在固体培养基上能耐受Cd的浓度分别为100和80 mg/L。经16S rDNA测序鉴定菌株A与Nitratireductor sp.亲源关系最近,菌株B与Ruegeria sp.亲源关系最近。2株菌株对Cd的吸附率远高于铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)和铅(Pb)等重金属。在50 mg/L Cd浓度的液体培养基中,菌株A、B对Cd富集量分别为48.57和42.14 mg/g,富集系数分别为971.4和842.8。电镜观察结果显示,经过Cd处理后,2菌株数量均有所减少,细胞中出现空泡,菌株A细胞外沉淀增多,菌株B表面变得粗糙且出现凹陷,表明胞外沉积作用可能是耐Cd菌株对Cd富集作用的重要途径。     

镉对弹涂鱼肝细胞超微结构影响的初步观察

研究了镉(Cd)的两种离子浓度(1 mg·L-1、0.1 mg·L-1)对弹涂鱼肝细胞超微结构的影响.采用体外暴露方法,将实验用弹涂鱼暴露于1 mg·L-1 Cd2+、0.1 mg·L-1 Cd2+中,暴露10 d后取肝脏制备电镜样品,应用透射电镜观察肝细胞超微结构.结果表明,与镉的对照组相比,在0.1 mg·L-1 Cd2+浓度暴露条件下,弹涂鱼肝脏细胞内的细胞器受到不同程度的损伤,线粒体扭曲变形,内质网膨胀,细胞核变形,核膜肿胀.在1 mg·L-1 Cd2+浓度组,几乎所有的细胞器都受到严重影响,细胞结构遭到严重破坏.肝细胞细胞质内容物大量泄露,胞浆空泡化,细胞器极少,残存细胞器的结构不完整.研究表明随着Cd2+暴露浓度的增高,肝细胞超微结构的受损程度逐渐加深,损伤不可逆转.分析认定Cd2+对肝细胞的损伤是由脂质过氧化造成.     

充气方式对盐藻生长、细胞营养成分及氮磷营养盐利用的影响

研究摇瓶、连续充气、补充二氧化碳气体(CO₂)3种充气方式对盐藻生长、氮,磷营养盐利用及藻细胞蛋白质和脂肪含量、氨基酸和脂肪酸组成的影响。结果表明,培养5 d后,连续充气组细胞密度为(1.62±0.40)×10⁷ ind/mL,显著高于其它实验组。在培养前3天盐藻主要利用细胞贮存的氮进行生长繁殖,之后主要依靠吸收培养液中的N来维持生长。盐藻细胞能迅速吸收培养液中的P,并贮存在细胞内以备生长繁殖之用。充气方式影响盐藻对培养液中N的吸收,培养3 d后,连续充气组培养液中N水平显著低于其它实验组。充气方式不影响盐藻对培养液中P的吸收。连续充气组藻细胞总脂、粗蛋白、氨基酸及必需氨基酸含量显著低于其它实验组。连续充气组藻细胞中多不饱和脂肪酸占总脂肪酸百分含量显著高于其它实验组。以上结果表明,充气方式不但影响盐藻的生长,还影响其细胞的营养组成,连续充气组生长性能提高,氨基酸营养价值降低,脂肪酸营养价值升高。     

镉诱导鲫肝细胞内Ca2+-ATP酶与金属硫蛋白的表达

研究了镉诱发鲫肝细胞相关的胞内游离钙离子变化,以及Ca²⁺-ATP酶及金属硫蛋白表达量的变化。试验分为对照组、5、10、15、20 μmol/L CdCl₂ 5个组。Ca²⁺用Fura-2/AM方法检测,试验后24 h用荧光倒置显微镜观察细胞内游离钙离子变化;分光光度法检测Ca²⁺-ATP酶;石墨炉—原子分光光度法检测了细胞内镉离子浓度;免疫酶联法(ELISA)检测了金属硫蛋白(MT)含量。结果显示,镉可导致细胞存活率下降,具有一定的毒性。镉离子引起胞内Ca²⁺荧光强度和Ca²⁺-ATP酶活性增加(P＜0.01)。随镉浓度升高,处理组Ca²⁺-ATP酶浓度活性分别是对照组的4.52、6.73、6.68、7.19、6.18倍;暴露24 h后各组细胞内镉离子均有上升,其中5 μmol/L组最高,达(2.045±0.322) μmol/L;各处理组金属硫蛋白(MT)含量增高(P＜0.01),且5 μmol/L低浓度组MT增幅最大,达17.15%。结果提示,镉诱导下细胞内Ca²⁺升高,MT表达量上升,且MT可螯合进入细胞内的镉离子,这种螯合可能是降低镉毒理作用的机制之一。     

镉对鲫外周血单个核细胞凋亡的诱导

以Cd2 浓度1.25mg·kg-1腹腔注射染鲫,以富含T、B、NK细胞及单核细胞的鲫外周血单个核细胞(PBMC)为效应细胞,用亚显微形态分析、单细胞凝胶电泳(SCGE)、DNA凝胶电泳和流式细胞术(FCM)等方法进行Cd2 诱导鲫PBMC凋亡的研究。电镜显示染镉细胞的染色质边聚、中聚并向胞浆突出和断裂,胞浆内细胞器结构不清晰并见许多大小不等的空泡;对照细胞的核呈马蹄形,染色质分布均匀,胞浆内细胞器结构清晰可辨。SCGE显示染镉细胞呈现DNA边聚化的彗星小头及DNA片段移动形成的彗星尾,对照细胞的核骨架边缘清晰;染镉处理14、17和21d的细胞凋亡率分别为19.4%、16.4%和5.6%,明显高于对照组(1.1%)(P<0.05)。DNA凝胶电泳显示染镉细胞出现180～220bp整数倍的DNA梯状带,14和17d的梯状带较21d明显;对照细胞的DNA为一条带。FCM显示染镉细胞的亚二倍体峰清晰可见,对照细胞的亚二倍体峰几乎看不见;染镉处理14、17和21d的亚二倍体峰细胞量分别为17.5%、23.6%和8.2%,明显高于对照组(1.4%)(P<0.05)。因此,体内染镉可诱导鲫PBMC凋亡并在14～17d达到峰值,21d时则可能由于DNA的损伤修复而得以缓解,由此推测镉诱导鲫PBMC凋亡是其致细胞病变死亡的重要表现形式之一,低浓度镉致鲫免疫系统损伤,极有可能通过直接诱导免疫细胞凋亡而实现。     

镉对凡纳滨对虾离体血细胞的毒性影响

对凡纳滨对虾血细胞进行离体镉离子应激,Cd2+浓度为10-3-10-9M,在应激6h后取样,利用流式细胞术（FCM）检测血细胞的活性和活性氧（ROS）含量。结果显示,当Cd2+浓度为10-5M时,血细胞的ROS含量显著升高;当Cd2+浓度为10-3和10-4M时,血细胞的死亡率和ROS含量均显著上升。这些结果表明Cd2+的细胞毒性作用与其浓度相关,Cd2+浓度达到10-5M时即可诱导血细胞ROS的产生,但当Cd2+浓度达到10-4M及以上时,被诱导产生的ROS对细胞造成氧化伤害从而导致细胞死亡。     

尼罗罗非鱼精巢支持细胞分离培养体系建立及优化

本研究分离培养尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)精巢支持细胞(Sertoli cells, SCs)，建立并优化尼罗罗非鱼精巢支持细胞分离培养体系。无菌条件下，取发育至第Ⅲ期的尼罗罗非鱼精巢，PBS清洗后，剪碎精巢组织，0.25%胰蛋白酶消化，用含10%犊牛血清(Newborn bovine serum, NBS)的L-15培养液终止消化，过滤、离心，获得细胞。差速贴壁法获得SCs后，在26℃、无CO2饱和湿度恒温培养箱中培养。分别采用含10% NBS的L-15、M199、F12培养液，含5%、10%、15% NBS的L-15培养液，含1%罗非鱼血清的L-15+10% NBS培养液培养尼罗罗非鱼SCs。各组每2 d取细胞计数，绘制SCs生长曲线；甲基绿染色，倒置显微镜下观察SCs的形态。尼罗罗非鱼SCs培养1~2 d，细胞贴壁；培养3~5 d，细胞完全贴壁并迅速增殖。单个SCs呈不规则多边形，其核位于胞质中央，呈卵圆形，胞质中可见吞噬颗粒和空泡，空泡聚集于支持细胞胞质的两极或散布于核的四周。SCs在L-15培养液中贴壁生长，在F12、M199培养基中较难贴壁。与F12、M199培养液相比，L-15培养液更有助于尼罗罗非鱼SCs生长增殖(P<0.01)。与添加5%和15% NBS相比，在L-15培养基中添加10% NBS更有助于尼罗罗非鱼SCs生长增殖(P<0.05)。与未添加尼罗罗非鱼血清相比，在10% NBS+L-15培养中添加1%尼罗罗非鱼血清，能显著促进SCs生长增殖(P<0.05)。研究表明，采用胰酶消化差速贴壁法获得尼罗罗非鱼精巢支持细胞，10% NBS+1%罗非鱼血清+L-15培养液培养，能显著促进尼罗罗非鱼精巢支持细胞生长增殖。     

几种金属离子对鲢肝胰脏淀粉酶的影响

以鲢的肝胰脏为材料,取组织匀浆上清液作为酶液进行研究.结果表明:鲢肝胰脏淀粉酶的最适pH为6.8,最适温度为35℃,最适底物浓度为0.03%.进一步研究1、2价金属离子和重金属离子对鲢肝胰脏淀粉酶活力的影响,结果表明:1价金属离子K+、Na+对酶活力没有影响,2价金属离子Ba2+、Ca2+对酶活力具有抑制作用,重金属离子Cd2+、Hg2+对酶活力具有显著的抑制作用.     

江蓠藻渣及其膳食纤维对Pb~(2+)和Cd~(2+)吸附研究

江蓠提取琼胶后的藻渣如直接废弃将污染环境。江蓠藻渣中富含纤维素、半纤维素和木质素,利用废弃的藻渣提取膳食纤维进行高值化利用,不但可以解决环境污染问题,还可以变废为宝。本文研究了江蓠藻渣及其膳食纤维对Pb2+、Cd2+的吸附作用,探讨了pH值、温度、吸附时间、金属离子初始浓度等因素对其吸附性能的影响。研究表明:藻渣粉末和经过酶法活化的膳食纤维在pH=7时对Pb2+、Cd2+的吸附能力最强,吸附容量随着Pb2+、Cd2+初始金属离子浓度的增大而增大。藻渣粉末和经过酶法活化的膳食纤维对Pb2+、Cd2+的吸附动力学和热力学分别符合Lagergren方程二级吸附模型和Langmu ir吸附方程;单一金属溶液中藻渣粉末和经过酶法活化的膳食纤维对Pb2+的吸附量大于Cd2+,当金属离子浓度为500 mg/L时,藻渣对Pb2+和Cd2+吸附量分别为:19.12 mg/g和12.25 mg/g;膳食纤维对Pb2+和Cd2+吸附量分别为:21.93 mg/g和12.63 mg/g。     

镉对鲫淋巴细胞的增殖抑制

镉(Cd2 )以1.25、2.50、3.75 mg/kg腹腔注射染鲫后,用3H-胸腺嘧啶脱氧核苷掺入法(3H-TdR法)和四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTF法)检测鲫淋巴细胞的增殖.结果显示:0～14 d时,1.25 mg/kg组与对照组之间的放射性活度、吸光度均无显著差异;5～10 d时,2.50及3.75 mg/kg组与对照组之间的放射性活度、吸光度差异有显著性,表现为Cd2 浓度愈高,放射性活度及吸光度愈低;10～14 d时,除了3.75 mg/kg组外,其余组放射性活度、吸光度差异均无显著性,并且3.75 mg/kg组与对照组之间的放射性活度、吸光度差异也已缩小.因此低浓度Cd2 不影响鲫淋巴细胞的增殖,高浓度镉则能诱导鲫淋巴细胞增殖抑制.