亚慢性铜暴露对背角无齿蚌鳃抗氧化系统的影响

为探究淡水环境中铜(Copper, Cu)污染对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)鳃抗氧化系统的影响,检测了Cu~(2+)(0.137、0.548、2.192 mg·L~(-1))暴露于背角无齿蚌7、14、21、28 d后,其鳃中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GPx)和谷胱甘肽转硫酶(Glutathione-S-transferase,GST)的活性,还原型谷胱甘肽(Reduced glutathione,GSH)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量及总抗氧化能力(Total antioxidant capacity,TAOC)的变化。结果显示:随着Cu~(2+)浓度的增加和暴露时间的延长,MDA含量逐渐上升,表现出明显的"剂量-效应"和"时间-效应"关系;抗氧化酶SOD、GPx和GST活性均被显著诱导(P0.05), CAT活性被显著抑制(P0.05),抗氧化剂GSH含量显著降低(P0.05);Cu~(2+)暴露14、21、28 d,T-AOC与对照组相比均显著升高(P0.05)。总体而言,背角无齿蚌鳃抗氧化系统在Cu~(2+)暴露下被激活,但是鳃组织器官仍然受到了氧化损伤。GPx、GST和GSH对Cu~(2+)暴露响应最为灵敏。     

急性和亚慢性镉处理对溪蟹鳃组织影响的比较

为了比较研究急性和亚慢性镉处理对河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)鳃组织病理学和生物化学的影响,设置了急性(4d,28.55 mg/L Cd2+)和亚慢性(21 d,2.86 mg/L Cd2+)镉处理组及对照组.将处理组和对照组的部分鳃组织采用光学显微技术进行组织病理学的观察,对剩余鳃组织分别采用比色法、火焰原子吸收法和镉-血红蛋白饱和法检测了总超氧化物歧化酶(SOD)活性、膜脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量、Cd2+蓄积和金属硫蛋白(MT)含量,并计算了MT的镉结合率(CBP).结果显示,急性镉处理后鳃叶肥大增厚,部分上皮细胞中出现空泡；亚慢性处理后,鳃叶边缘通道紧缩,上皮细胞高度肿胀,鳃血腔缩小变窄.所检测指标在处理组中显著高于对照组,其中Cd2+蓄积量和SOD活性在两个处理组之间没有显著差异,急性处理组MT含量显著高于亚慢性组,而亚慢性组MDA含量显著高于急性组.表明亚慢性镉处理对河南华溪蟹鳃组织结构的损伤程度比急性组严重,可能与亚慢性组鳃的MT含量低,脂质过氧化程度高有关.     

镉暴露对背角无齿蚌鳃和消化腺的氧化应激

为了筛选用于淡水环境镉污染监测与评估的生物标志物,研究用2.698 mg/L Cd~(2+)暴露背角无齿蚌7,14,21,28 d,检测其鳃和消化腺中7种生物标志物的变化,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、谷胱甘肽(GSH)、总抗氧化能力(T-AOC)和脂质过氧化产物丙二醛(MDA)。结果表明,背角无齿蚌经Cd~(2+)暴露后,鳃MDA含量显著增高,SOD、CAT和GPx活性受到抑制,GST和GSH代偿性地发挥了抗氧化作用,T-AOC显著增高;消化腺MDA含量无显著变化,SOD、CAT、GPx、GST和GSH均受到诱导,共同应对Cd~(2+)暴露导致的氧化损伤,T-AOC显著增高,但在28 d略有降低。研究表明,背角无齿蚌消化腺比鳃的抗氧化能力更强,受到的氧化损伤也更小;鳃SOD和CAT对Cd~(2+)暴露的敏感性和指示性最强,消化腺CAT在Cd~(2+)暴露中后期、GSH在Cd~(2+)暴露中前期的指示性较好。因此,其可用作监测和评估水体Cd污染的生物标志物。     

丹河水系表层沉积物重金属污染及生态风险评价

采用原子吸收分光光度法和原子荧光光谱法,测定了丹河水系干流及主要支流表层沉积物中重金属（Mn、Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As）的含量,同时用沉积物质量基准法（SQG）和Hakanson潜在生态风险指数法,对重金属的毒性效应、污染程度及潜在生态风险进行了评价,并分析了重金属的主要来源。结果表明,丹河水系表层沉积物中Mn、Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As的平均含量分别为115.1、18.78、8.46、6.49、2.85、60.6、0.047、14.22mg·kg-1。Cd、As和Cr的含量介于最低效应水平（LE-L）与严重效应水平（SE-L）之间。根据SQG,丹河表层沉积物中重金属含量处于中度污染水平,可能会对河流生物产生一定的毒性效应,而Pb、Cu、Zn则尚无毒性效应。除了As和Cr之外,其他重金属元素之间均呈现较明显的正相关,表明在沉积物中这些重金属的含量具有共同的变化趋势,且具有一定的同源性。工业排污是造成丹河水质恶化的主要原因之一,也是重金属的主要来源。以山西省土壤背景值为参比进行Hakanson潜在生态风险指数评价发现,丹河水系表层沉积物呈现由强至极强的生态风险,其中Cd生态风险最大,Hg、As次之。对单个重金属的潜在生态风险系数和多个重金属的潜在生态风险指数进行分析显示,生态风险较大的样点是高平市、巴公河和水东。研究结果旨在得到单一污染物的环境影响和多种污染物的综合效应的评价结果,为丹河水系沉积物及水体重金属污染防治和决策管理提供科学依据。     

NAC对河南华溪蟹卵巢镉氧化损伤的缓解作用

采用慢性镉暴露同时加入不同浓度N-乙酰半胱氨酸(NAC)的方法,以河南华溪蟹卵巢组织镉含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性,脂质过氧化水平(MDA含量)和卵巢组织细胞结构的变化为指标,探究了NAC对河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)卵巢镉氧化损伤的缓解作用。实验设置对照组、镉(0.725 mg·L~(-1))单一作用组、镉(0.725 mg·L~(-1))和NAC(0.1、0.2、0.4 g·L~(-1))联合作用组,结果显示:镉单一作用下,卵巢组织镉含量和MDA含量显著高于对照组;SOD、CAT和GPx活性在不同时间点显著升高;组织显微结构出现不同程度损伤。NAC和镉联合作用下,卵巢组织镉含量在14 d和28 d显著降低;SOD活性于14 d显著降低;CAT、GPx活性和MDA含量均在28 d降低,并逐渐恢复到正常水平;随着时间的延长和NAC浓度的增加,卵巢组织细胞损伤程度出现改善,核膜逐渐完整,仅有少量染色质凝集,细胞内及细胞核内空泡化现象基本消失,卵巢组织结构趋于正常化。实验结果表明,NAC对镉诱导的河南华溪蟹的生殖毒性具有缓解作用,同时进一步证实了氧化损伤是镉生殖毒性的重要机制之一。     

丹河水系表层沉积物重金属污染及生态风险评价

采用原子吸收分光光度法和原子荧光光谱法,测定了丹河水系干流及主要支流表层沉积物中重金属(Mn、Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As)的含量,同时用沉积物质量基准法(SQG)和Hakanson潜在生态风险指数法,对重金属的毒性效应、污染程度及潜在生态风险进行了评价,并分析了重金属的主要来源.结果表明,丹河水系表层沉积物中Mn、Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As的平均含量分别为115.1、18.78、8.46、6.49、2.85、60.6、0.047、14.22mg·kg-1.Cd、As和Cr的含量介于最低效应水平(LE-L)与严重效应水平(SE-L)之间.根据SQG,丹河表层沉积物中重金属含量处于中度污染水平,可能会对河流生物产生一定的毒性效应,而Pb、Cu、Zn则尚无毒性效应.除了As和Cr之外,其他重金属元素之间均呈现较明显的正相关,表明在沉积物中这些重金属的含量具有共同的变化趋势,且具有一定的同源性.工业排污是造成丹河水质恶化的主要原因之一,也是重金属的主要来源.以山西省土壤背景值为参比进行Hakanson潜在生态风险指数评价发现,丹河水系表层沉积物呈现由强至极强的生态风险,其中Cd生态风险最大,Hg、As次之.对单个重金属的潜在生态风险系数和多个重金属的潜在生态风险指数进行分析显示,生态风险较大的样点是高平市、巴公河和水东.研究结果旨在得到单一污染物的环境影响和多种污染物的综合效应的评价结果,为丹河水系沉积物及水体重金属污染防治和决策管理提供科学依据.     

镉对背角无齿蚌鳃组织抗氧化酶活性的影响

为了筛选合适的生物标志物以指示水体镉(Cd~(2+))的污染程度,试验以背角无齿蚌(Anodonta woodiana)为材料,设置了2个Cd~(2+)质量浓度组(0.337,1.349 mg/L)和1个对照组,分别检测了镉暴露(0~28 d)和镉清除(28~56 d)过程中,背角无齿蚌鳃组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和过氧化氢酶(CAT)活性。结果表明,Cd~(2+)暴露后鳃组织SOD活性被抑制;GPx活性被诱导;CAT活性在低浓度组中表现为抑制,在高浓度组中表现为诱导。Cd~(2+)清除后,鳃组织中SOD活性依然被抑制,GPx活性依然被诱导,而CAT活性恢复到对照组水平。说明背角无齿蚌对镉污染具有一定的清除能力,抗氧化酶活性的变化能够反映生物体受污染物胁迫的程度,其可作为生物标志物用于指示水体镉污染状况。     

摘除眼柄对河南华溪蟹蜕皮激素与几丁质酶含量和β-NAGase活性的影响

为探索摘除眼柄对河南华溪蟹蜕皮机制的影响,采用灼伤挤压法摘除眼柄后,运用ELISA技术检测了河南华溪蟹血淋巴中蜕皮激素的含量和表皮组织中几丁质酶的含量,同时用比色法测定了表皮中N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(β-NAGase)的活性。结果显示,摘除眼柄后河南华溪蟹血淋巴中蜕皮激素的含量出现先升高后下降的总趋势,在摘除眼柄96 h时,血淋巴中蜕皮激素含量上升到最大值[♂:(23.25±4.56)ng/L;♀:(35.75±7.15)ng/L]。表皮中几丁质酶的含量在摘除眼柄后亦出现先升高后下降的变化趋势,在摘除眼柄48 h达到最大[♂:(16.29±3.91)ng/L;♀:(30.49±5.28)ng/L],到120 h仍显著高于对照组。表皮中N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(β-NAGase)的活性在摘除眼柄后持续升高,在144 h时达到最大[♂:(400.44±21.00)U/g;♀:(216.94±23.97)U/g],后逐渐下降,但依旧高于对照组。研究推测,摘除眼柄通过增加蜕皮激素含量、几丁质酶的含量和β-NAGase的活性来促进河南华溪蟹蜕皮。实验将为进一步研究甲壳动物蜕皮生长的调控机制提供新的理论基础。