AFB1对犬肝细胞的毒性作用及NAC的保护效应

【目的】以犬原代肝细胞为模型,研究黄曲霉毒素B_1(AFB_1)对肝细胞的毒性作用以及N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)对细胞损伤的保护效应。【方法】选取1～2月龄幼犬,取肝细胞培养至对数生长期,分别用0(对照),0.05,0.25,1.25,6.25,31.25μg/mL AFB_1和6.25μg/mL AFB_1+64 mmol/L NAC处理36 h后,观察细胞形态结构,检测肝功能相关指标、氧化与抗氧化功能指标及细胞凋亡相关基因cleaved-caspase-3和cleaved-caspase-9 mRNA表达量。【结果】显微观察发现,与对照组相比,0.05～6.25μg/mL AFB_1处理组的细胞数量减少,细胞失去饱满性,细胞凋亡、坏死情况明显;6.25μg/mL AFB_1+64 mmol/L NAC处理组的细胞饱满且活性良好,细胞数目增加,结构完整。与对照组相比,1.25～31.25μg/mL AFB_1处理组的谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性均显著上升(P0.05);0.05～31.25μg/mL AFB_1处理组的碱性磷酸酶(ALP)活性显著升高(P0.05);1.25～31.25μg/mL AFB_1处理组的γ-谷氨酰转移酶(γ-GGT)活性显著降低(P0.05),0.05～0.25μg/mL AFB_1处理组的γ-GGT活性显著增加(P0.05); 31.25μg/mL AFB_1处理组的白蛋白(ALB)质量浓度显著降低(P0.05)。与对照组相比,0.05～0.25μg/mL AFB_1处理组的8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)和丙二醇(MDA)含量显著增加(P0.05);1.25～31.25μg/mL AFB_1处理组的H_2O_2质量浓度显著增加(P0.05)。与对照组相比,0.05～31.25μg/mL AFB_1处理组的超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性无显著变化;0.25～31.25μg/mL AFB_1处理组的过氧化氢酶(CAT)活性显著降低(P0.05)。与6.25μg/mL AFB_1处理组相比,6.25μg/mL AFB_1+64 mmol/L NAC处理组的AST、ALP、r-GGT活性以及ALB、8-OHdG、MDA、H_2O_2水平显著降低(P0.05),CAT和GSH-Px活性显著升高(P0.05)。6.25μg/mL AFB_1处理细胞的凋亡率为12%,极显著高于对照组和6.25μg/mL AFB_1+64 mmol/L NAC处理组。与对照组相比,0.05～6.25μg/mL AFB_1处理组的cleaved-caspase-3和cleaved-caspase-9 mRNA的表达量极显著增加(P0.01);与6.25μg/mL AFB_1组相比,6.25μg/mL AFB_1+64 mmol/L NAC处理组的cleaved-caspase-3和cleaved-caspase-9 mRNA表达量均极显著降低(P0.01)。【结论】AFB_1能够抑制犬原代肝细胞活性,引起细胞形态、肝功能指标及细胞氧化与抗氧化功能异常,加快细胞凋亡;NAC能够显著提高抗氧化酶活性,降低AFB_1所致肝细胞的损伤和凋亡水平,对肝细胞具有一定的保护性。     

不同土壤镉提取方法预测稻米富集镉性能评估

为筛选土壤镉(Cd)有效态提取方法并建立其与稻米Cd污染之间的累积模型,采用大田协同采样方式收集了土壤-水稻140对样品,分别研究了土壤Cd总量及土壤溶液Cd含量和化学浸提(醋酸HAc、复合有机酸、乙二胺四乙酸EDTA、CaCl2)、梯度扩散薄膜(DGT)技术提取的Cd含量与水稻糙米Cd含量的相关性,以评估不同提取方法预测稻米Cd累积模型的可行性。结果表明,研究区所在的长株潭地区存在较为明显的土壤及稻米Cd污染风险,EDTA提取Cd含量与土壤Cd总量显著正相关,模型拟合决定系数R2达到0.908 4,以总量预测稻米Cd污染存在37.2%~39.8%的误判率,0.01 mol·L^-1CaCl2提取的土壤Cd有效态含量存在明显的适用范围限制,在0.04~0.13 mg·kg^-1范围内,效果明显差于其他数据区域,模型决定系数R2仅为0.006。DGT技术能较好地预测稻米对Cd的吸收富集性能,且能区分土壤库供给能力差异对稻米富集Cd的影响,与传统化学浸提方法比较,DGT技术提取的土壤Cd有效态含量与稻米Cd含量具有更好的相关性(R^2=0.585 4,0.900 9),是预测稻米富集Cd较为理想的土壤有效态提取方法。     

热改性坡缕石对土壤Cd污染的钝化修复研究

为探讨不同热解温度下的坡缕石对土壤中重金属Cd的钝化效果,将坡缕石颗粒分别在250、300、350、400、450℃条件下热解2.5 h,将其施用于重金属Cd污染土壤中,进行钝化试验和盆栽试验来判断对Cd污染土壤的钝化效果。结果表明:添加不同温度的热改性坡缕石均不同程度地提高了土壤pH、EC和CEC,使DTPA和TCLP提取态Cd含量显著降低,在添加350℃的热改性坡缕石钝化土壤时,两种提取态Cd含量降幅最大,分别为39.7%和32.6%。添加350℃的热改性坡缕石可以促进Cd由活性高的酸溶态向活性低的残渣态转化,从而有效降低Cd的迁移能力。添加热改性坡缕石有助于玉米植株的生长,与对照相比,玉米植株的根长、株高、鲜质量和干质量都有显著的增高,同时Cd从土壤到地上部分的富集和地下部分到地上部分的转运有了明显的降低。因此,热改性坡缕石可作为钝化修复重金属污染土壤的环保材料。     

镉对中间球海胆性腺脂质过氧化的影响

研究了不同浓度的镉离子对中间球海胆Strongylocentrotus intermedius性腺超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性以及丙二醛(MDA)含量的影响.结果显示:低浓度的镉能激活海胆性腺SOD、CAT和GPx的活性,但随着镉离子浓度的增加和时间的延长,3种酶活性都受到不同程度的抑制;各试验组MDA的含量显著高于对照组.说明镉能引起海胆性腺脂质过氧化损伤.     

模拟酸雨与Cd复合污染对黑麦草镉积累及土壤镉形态的影响

通过盆栽实验,研究短期模拟酸雨和Cd复合污染下的黑麦草生长状况和Cd积累情况,以及种植黑麦草后土壤镉形态的变化。结果表明,酸雨强度及土壤Cd浓度的增加对黑麦草的生长有抑制作用,同时促进黑麦草对的Cd积累;黑麦草根部对Cd的积累大于地上部分。随着酸雨pH值的降低,土壤中Cd的释放强度明显增大,土壤中Cd以交换态为主,生物可利用态明显增加。短期内模拟酸雨和Cd污染对黑麦草都有致害作用,但Cd污染的效应大于模拟酸雨的效应。模拟酸雨与Cd复合污染环境效应大于这2种污染物的单因素效应。     

三角叶滨藜甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因的克隆及序列分析

以藜科植物山菠菜甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因的保守区设计引物，通过RT-PCR技术，从三角叶滨藜cDNA中分离了两个BADH基因片段BADH3和BADH5，并利用巢式PCR、cRACE以及3′-RACE获得全长BADH3。测序结果表明，BADH3和BADH5之间的核苷酸同源性为81％，其推测的氨基酸序列同源性80％。全长BADH3核苷酸序列长1815bp，79～1578bp为一个开放阅读框架，推测的氨基酸序列全长500个氨基酸残基，相对分子质量为54700，pI为5．5。其核苷酸序列和推测的氨基酸序列与山菠菜同源性分别为95％和93％。由三角叶滨藜3′端部分BADH基因的克隆gBADH1和gBADH2推测的外显子序列分别与BADH5和BADH3完全一致，且gBADH1和gBADH2的内含子插入位置和大小有较大差异。表明三角叶滨藜BADH基因是一个多基因家族，至少存在2个成员。     

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。     

柠檬醛对黄曲霉细胞内两个氧化还原酶的影响

柠檬醛（citral）是单萜类小分子芳香醛，研究发现它能有效地抑制黄曲霉细胞内苹果酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶2种酶的活力，其中苹果酸脱氢酶的活力降低了29．2％（以NADP^ 为辅酸）和23．8％（以NAD^ 为辅酶），琥珀酸脱氢酶的活力降低了27．1％。     

施用锰肥对根际土壤锰有效性及小麦镉吸收转运的影响

为探究施用锰肥对重度污染土壤中小麦Cd吸收的影响,采用盆栽试验,研究了施加不同浓度（13、26、66 mg·kg^-1）和不同种类（常规锰肥、缓释锰肥）锰肥对根际土壤Cd、Mn有效性和小麦Cd、Mn吸收转运的影响。结果表明：施用锰肥可显著增加土壤有效态Mn含量,且缓释锰肥在小麦生长后期对土壤Mn的供给显著高于常规锰肥。与对照（不施锰肥）相比,常规锰肥在小麦生长前期使土壤有效态Mn含量增加了8%~61%;缓释锰肥在小麦生长后期使土壤中有效态Mn含量增加了6%~105%。施用常规锰肥显著增加了小麦拔节期根部Mn含量,而施用缓释锰肥在小麦灌浆期和成熟期显著增加了小麦根部Mn含量。施用锰肥处理显著降低了小麦拔节期和孕穗期根部Cd含量和成熟期地上部Cd含量。所有处理中,仅施用中、高浓度常规锰肥和中浓度缓释锰肥显著降低了小麦籽粒中Cd含量,降幅分别为14%、27%和17%。相关性分析显示,在小麦全生育期,小麦根部Mn含量与地上部Cd含量、小麦根部向地上部Cd转移系数均呈负相关关系。研究表明,施用锰肥可通过增加土壤有效态Mn含量,促进小麦根部Mn吸收,从而抑制小麦根部Cd吸收,减少小麦根部Cd向地上部的转运。在中、重度Cd污染土壤中,单施锰肥不能保证小麦的安全生产,需要同时采取更多有效措施或综合农艺技术,进一步降低Cd在小麦籽粒中的积累。     

镉在黄瓜幼苗中的化学形态及亚细胞分布

为探究黄瓜幼苗对镉的吸收累积特性,将黄瓜幼苗置于6种镉浓度梯度(0、10、50、100、200、300μmol·L~(-1))营养液中培养17 d,测定黄瓜幼苗地上部和根部的镉含量以及镉在叶片的亚细胞分布和其化学形态分布。结果表明:随镉浓度升高,转移系数逐渐降低,黄瓜由根向地上部对镉的转运能力减弱。时间或浓度处理均会显著增加黄瓜叶片各亚细胞组分镉含量,镉的富集比例趋势表现为可溶性部分细胞壁细胞器,其中可溶性部分镉含量占44.88%～84.94%,远大于细胞器(3.10%～17.05%)与细胞壁(11.20%～39.66%)。相同时间下,随镉处理浓度的增加,镉在细胞壁组分占比先升高后降低,可溶性部分镉的占比先降低后升高。同时随着处理时间延长,细胞壁组分镉占比降低,可溶性部分镉占比升高。黄瓜叶片中NaCl提取态镉占比最高(33.69%～54.23%),但随着镉浓度提高,乙醇提取态、H2O提取态镉占比升高。当镉浓度达到300μmol·L~(-1)时,黄瓜叶片中的镉形态以乙醇提取态、H2O提取态和NaCl提取态占优势。总的来看,在器官水平上,黄瓜通过限制镉由根部向地上部传递的方式,降低镉对黄瓜地上部的毒害;亚细胞水平上,细胞壁对镉的吸持和液泡区室化是黄瓜对镉胁迫下的重要解毒方式,其中以液泡的区室化占主导位置;在化学形态分布上,镉的化学形态转化也是黄瓜应对镉胁迫的重要耐性策略。     

小鼠吸入氢醌对肺外组织细胞 DNA 损伤的观察

目的:观察小鼠吸入氢醌对肺外组织细胞的遗传毒性。方法:将40只健康昆明种小鼠随机分为5组,室温下采用60 L静式有机玻璃染毒柜进行呼吸道吸入不同剂量(0.0、0.5、1.0、2.0、4.0 m g/m3)的氢醌染毒2周,用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)检测氢醌染毒后的小鼠肝、肾、脾、骨髓、胸腺和外周血淋巴细胞的DNA损伤情况,分析肺外组织DNA损伤与氢醌剂量间的关系。结果:0.5~4.0 m g/m3氢醌吸入染毒,均可诱导小鼠6种组织细胞的DNA链断裂,核DNA损伤程度与氢醌染毒剂量呈剂量-效应关系。结论:不同脏器细胞对氢醌的易感性不同,肝、肾、骨髓、外周血淋巴细胞可能是氢醌的遗传毒性靶细胞。