Ca~(2+)对鱼类EOG的影响及其解毒作用的探讨

研究四种浓度Ca~(2+)溶液对罗非鱼嗅电图(electro-olfactogram,简称EOG)的影响,探讨Ca~(2+)对重金属中毒鱼的解毒效应,并讨论其可能机制。结果表明,①Ca~(2+)对罗非鱼EOG具双重效应;②Ca~(2+)能使重金属中毒鱼的EOG幅值增高,反映其具有一定的解毒作用,效果顺序为Hg~(2+)>Cu~(2+)>Zn~(2+)>Cd~(2+);③Ca~(2+)对Cu~(2+)+Zn~(2+)混合液也具一定解毒作用。     

EDTA对汞、铬、铅染毒鱼的解毒作用初探

将EDTA与Cd~(2+)或Hg~(2+)、Pb~(2+)以三种不同比例混合的污染液分别灌注罗非鱼嗅囊,观测DL-甲硫氮酸(DL-Met)引起的EOG变化。实验结果表明:当EOG与各种金属离子比例为1:1时,EOG接近标准值,为1:2和2:1时,EOG均有一定程度的减小,且2:1的抑制作用最明显,反映比例为1:1时,EDTA的解毒效果最佳。     

紫色土吸附Cu2+、Zn2+对水体中土壤颗粒凝聚沉降的影响

研究中性紫色土表面吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)后对其在水体中凝聚沉降的影响,为重金属离子释放对三峡库区水-土界面生态系统造成的风险提供数据参考。2014年10月,采集西南大学桑园的中性紫色土表层土壤,以Cu-(NO_3)_2和Zn(NO_3)_2配制重金属离子,进行Cu~(2+)和Zn~(2+)对中性紫色土凝聚沉降实验、测定中性紫色土颗粒吸附Cu~(2+)和Zn~(2+)后zeta电位值。研究结果表明:(1)中性紫色土吸附Cu~(2+)、Zn~(2+)后水体中土壤颗粒含量随时间不断减小,并且呈先快速后缓慢减小的规律,在不同浓度条件下土壤颗粒含量变化规律表现差异较大,其临界浓度分别为0.3~0.5和0.5~0.7 mmol/L。(2)水体中中性紫色土颗粒平均沉降速率均随Cu~(2+)、Zn~(2+)浓度升高而增大,分别从1.01 cm/min增加到2.92和2.58 cm/min,表现为Cu~(2+)Zn~(2+);过程分为3个阶段:缓慢增加,快速增加和基本不变,平均沉降速率随浓度变化临界范围分别为0.3~0.5和0.5~0.7 mmol/L。(3)水体中中性紫色土颗粒zeta电位绝对值随Cu~(2+)、Zn~(2+)浓度升高而变小,同时表现为Ca~(2+)Zn~(2+)Cu~(2+),土壤颗粒吸附Ca~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)后zeta电位绝对值随浓度变化临界浓度范围分别为0.8、0.3~0.5和0.5~0.7 mmol/L。重金属离子吸附在中性紫色土表面减小zeta电位值和静电斥力,加速土壤颗粒凝聚沉降过程。     

Zn~(2+)对青蛤的胁迫效应

在盐度25和水温26~28℃下,将壳长为(35.32±0.89)mm的青蛤暴露于Zn~(2+)质量浓度10.00、19.95、39.81、79.43、158.49、316.23mg/L试验组及空白对照组,得出Zn~(2+)的半致死质量浓度和安全质量浓度;之后又研究了Zn~(2+)在青蛤鳃和内脏团中的蓄积和血淋巴液中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶的活性。试验结果表明,Zn~(2+)的96h半致死质量浓度为191.56mg/L,安全质量浓度为1.92mg/L;96h半致死质量浓度下,Zn~(2+)在青蛤鳃中蓄积速度快于内脏团,血淋巴液中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性呈先诱导再抑制的趋势,安全质量浓度下无明显变化,但均高于对照组;两种组织中的Zn~(2+)质量浓度与处理时间呈正相关。本研究结果为青蛤健康养殖和毒理学研究提供了参考。     

南极磷虾粗酶液中蛋白酶的基础酶学性质研究及抑制剂的开发

本研究探讨了反应温度、pH、金属离子(Zn~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Al~(3+)和Ca~(2+))对南极磷虾粗酶液中蛋白酶活性的影响,研究了苯甲基磺酰氟(PMSF)、EDTA·2Na、碘乙酰胺(IAM)和甲苯磺酰–苯丙氨酸氯甲基酮(TPCK)对蛋白酶活性的抑制效果。结果显示,南极磷虾粗酶液中蛋白酶的最适反应温度为40℃;最适反应pH值为8.0;当金属离子浓度为0.5 mmol/L时,Zn~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)和Al~(3+)金属离子对蛋白酶酶活的抑制率分别为55.02%、55.02%、35.39%、20.67%和41.12%,而Ca~(2+)离子对蛋白酶活有明显的促进作用;PMSF和EDTA·2Na对蛋白酶酶活具有较为显著的抑制作用,PMSF的浓度为8.0 mmol/L时,抑制率为60%;EDTA·2Na浓度为0.6 mmol/L时,抑制率为86.67%;IAM在低浓度时有一定的抑制作用;TPCK低浓度时抑制效果不明显,浓度升高时有一定的抑制作用。在5~30℃的温度范围内,随着温度升高,EDTA·2Na对蛋白酶酶活的抑制效果逐渐增加。本研究阐明了影响南极磷虾粗酶液蛋白酶酶活的因素,开发了针对南极磷虾粗酶液中蛋白酶活性的抑制剂,为南极磷虾在食品领域的开发利用提供了基础理论数据。     

几种重金属离子对半滑舌鳎组织损伤的研究

实验室条件下,1龄半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevisG櫣nther)暴露在浓度为0·1×10-6mg/L的Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)溶液中。随暴露时间的延长,半滑舌鳎的行为发生一定的变化:Cd~(2+)、Cu~(2+)组的鱼行动缓慢,应激性很差,偶尔还出现不协调的颤抖性游泳行为,试验结束时几乎不摄食;Pb~(2+)和Zn~(2+)组的鱼游动积极,与实验前无大差别。利用常规组织切片法检查Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)对半滑舌鳎鳃、肝脏、肾脏、脾脏、脑的组织损伤情况。结果显示,Cd~(2+)、Cu~(2+)对鳃、肝脏和肾脏的损伤最为严重,引起了次鳃小瓣结构的崩溃;肝脏细胞脂肪颗粒的变形和大量堆积,造血组织坏死;肾小球结构溃解和管细胞肥大。Pb~(2+)、Zn~(2+)组鱼次鳃小瓣基部上皮呈空泡状,粘液细胞数量减少,氯细胞肥大增生;肝脏脂肪颗粒堆积,肝细胞肥大增生;肾脏血细胞坏死,肾小管形态溃解和管细胞增生。对脾脏和脑的损伤未观察到。将行为学变化和生理损伤结合可以对在人工养殖过程中重金属的污染及早提出预警。     

四种重金属暴露对青鳉呼吸行为的毒性效应

研究青鳉对不同重金属污染物的敏感性和响应阈值,为水体污染特别是重金属污染的早期预警监测提供定量基础。青鳉3月龄,体长(1.5±0.1) cm,体重(0.15±0.01) g;4种重金属为Cd、Zn、Cu和Hg。研究结果表明:青鳉对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)的急性致死毒性大小为Hg~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+)Zn~(2+);Hg~(2+)、Cu~(2+)和Cd~(2+)暴露下青鳉呼吸频率和呼吸强度先升高再降低(P0.01),呼吸参数与重金属浓度间呈现倒"U"型关系;Zn~(2+)暴露下青鳉呼吸频率、呼吸强度显著下降(P0.01);青鳉呼吸行为对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)和Hg~(2+)4种重金属暴露的响应阈值和响应时间分别为0.15、0.95、0.15、0.045 mg/L和2 h 32 min、4 h 7.5 min、3 h 5.5 min、4 h 37 min,响应阈值与96 h LC_(50)的比值分别为0.43、0.19、0.33、0.77。青鳉对Cd~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)污染较为敏感,其呼吸参数可作为突发性水体重金属污染的生物监测指标。     

铜(Cu2+)对麦穗鱼苗的急性毒性与非生物因子的相关性研究

研究了不同温度、pH值和碱度条件下铜离子对麦穗鱼苗的急性毒性,结果表明:随水温升高,铜(Cu2+)对鱼苗的急性毒性明显加剧,温度为20℃、26℃、32℃时,96 h的LC50分别为0.035 mg/L、0.024 mg/L、0.018 mg/L;而铜(Cu2+)的急性毒性与pH值和碱度的相关性较复杂,低pH值、低碱度时,铜(Cu2+)的急性毒性相对较弱,但当pH值和碱度上升到一定数值后,铜(Cu2+)的急性毒性随着pH值和碱度的升高而加剧。pH值为6.7、7.5、8.8时,96h的LC50分别为0.022 mg/L、0.027mg/L、0.026 mg/L。碱度为0.79 mmol/L、1.30 mmol/L和1.65 mmol/L时,96 h的LC50分别为0.027 mg/L、0.075 mg/L、0.049 mg/L。鱼苗急性中毒表现为:体表分泌粘液增多,眼球突出,脑颅、鳃部充血,肝脏、肠道淤血。     

锌对淡水石斑鱼和美国豹纹牛蛙蝌蚪的急性毒性与积累作用

淡水石斑鱼和美国豹纹牛蛙蝌蚪对 Zn~(2+)的富集倍数随锌浓度增加而降低,各组织器官对锌富集能力的大小顺序为:内脏>鳃>去内脏体。Zn~(2+)对两者的半致死浓度(mg/l)分别为:24h:165.00与130.00,48h:150.00与110.00,96h:77.98与70.00mg/l,安全浓度分别为0.78与0.70mg/1.     

Zn2+浓度和藻密度对多刺裸腹溞生命表统计学参数的影响

应用生命表统计学方法,在0.5×10~6、1.0×10~6和2.0×10~6 cells/mL的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)密度下研究了Zn~(2+)浓度(20.0、50.0、80.0、110.0和140.0μg/L)对多刺裸腹溞(Moina macrocopa)生命表统计学参数的影响。结果表明,Zn~(2+)浓度对多刺裸腹溞的种群内禀增长率有显著影响(P0.05),藻密度对多刺裸腹溞的世代时间、净生殖率和种群内禀增长率均有显著影响(P0.05),藻密度和Zn~(2+)浓度间的交相互作作用对多刺裸腹溞各主要生命表统计学参数都没有显著的影响(P0.05)。三食物密度间,多刺裸腹溞的世代时间在1.0×10~6 cells/mL食物密度下显著短于0.5×10~6和2.0×10~6 cells/mL食物密度下;净生殖率和种群内禀增长率均在1.0×10~6 cells/mL食物密度下最高,2.0×106 cells/mL食物密度下最低。50.0和80.0μg/L的Zn~(2+)使多刺裸腹溞的种群内禀增长率显著高于对照组和其它各Zn~(2+)浓度组。Zn~(2+)浓度与多刺裸腹溞的生命表统计学参数中的生命期望和平均寿命在0.5×10~6 cells/mL食物密度下存在着显著的剂量-效应关系,可分别描述为:e0=-0.004x~2+0.063x+348.604(R~2=0.434, P0.05)和t=-0.025x~2-0.507x+84.468(R~2=0.434, P0.05)。     

锰、铜、锌和铁离子对抑食金球藻生长的影响

研究了不同质量浓度锰离子、铜离子、锌离子和铁离子对抑食金球藻细胞密度、相对生长率和叶绿素含量的影响,试验结果表明,当锰离子、铜离子和铁离子质量浓度分别为0～25μg/L、0～5μg/L和0～12 500μg/L时,抑食金球藻的细胞密度、相对生长率和叶绿素含量均随质量浓度的升高而增加,随着3种重金属离子质量浓度的继续升高,抑食金球藻生长受到不同程度的抑制。不同质量浓度锌离子对抑食金球藻生长均产生抑制作用。选取锰离子、铜离子和铁离子进行正交试验,分析其综合效应。试验结果显示,3种重金属离子对抑食金球藻细胞密度影响程度为铁>铜>锰。对抑食金球藻细胞密度影响最大的组合为62 500μg/L铁离子、1μg/L铜离子和5μg/L锰离子,但铜离子和锰离子所对应的细胞密度的■值间差异不显著(P>0.05)。分析抑食金球藻细胞密度、相对生长率和叶绿素含量与3种重金属离子吸收量的相关性得出,铁离子与上述参数均呈极显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.745、0.577和0.870;铜离子和锰离子吸收量与上述3个参数相关性均不显著(P>0.05)。因此,铁离子是影响抑食金球藻生长最大的因素。     

Cu2+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Li+对西藏拟溞的急性与联合毒性效应

分别将Cu~2+,Zn~2+ Co~'+,Ni~2+和Li~+按照等对数间距法设置浓度梯度,测定其对西藏拟溞(Daphniopsis tibetanaSars)的急性毒性,根据各单种金属的48 h EC_50值,按毒性1:1等距离设置浓度梯度测定这些金属离子对西藏拟溞的联合毒性.结果表明,西藏拟溞对这5种金属离子表现出了较高的耐受性,其毒性由强到弱依次为铜、锌、钻、镍、锂,其24 h EC_50分别为12.75 mg/L,18.32 mg/L,83.26 mg/L,196.97 mg/L,386.34 mg/L;48 h EC_50分别为3.27 mg/L,4.96 mg/L,27.49 mg/L,66.09 mg/L和325.42 mg/L.联合毒性实验中,Cu+Zn,Co+Ni,Co+Li,Ni+Li,Co+Ni+Li,Cu+Zn+Li和Cu+Zn+Co+Ni+Li对西藏拟溞的毒性效应为拮抗作用,而Cu+Zn+Li,Cu+Zn+Ni和Cu+Zn+Co+Ni对西藏拟溞表现出先拮抗作用后协同作用的毒性效应.西藏拟搔对金属离子有较高的耐受性,特别是对含有锂的金属离子组合往往表现为拮抗作用的特征,这很可能是西藏拟搔在西藏高锂盐湖中可高密度存活和快速生长的适应性机制.本研究旨在了解西藏拟溞对金属离子的耐受性,探讨其作为金属离子测试生物的可行性,并为大规模培养中培养液条件优化提供理论依据.     

重金属对罗氏沼虾血细胞活性和酯酶活力的影响

为探讨不同重金属对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)血细胞的细胞毒性,取罗氏沼虾血淋巴,离体状态下分别暴露于不同浓度(10~(-9)~10~(-3) mol/L)的Cd~(2+)、Hg~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)环境中6 h,设置不添加重金属的对照组,应用流式细胞术测定细胞活性和胞内非特异性酯酶活力。结果显示,10~(-9)~10~(-6) mol/L的Cd~(2+)对细胞活性和酯酶活力均没有显著影响,Cd~(2+)浓度达到10~(-5) mol/L时,酯酶活力受到了显著的抑制,Cd~(2+)浓度达到10~(-4)和10~(-3) mol/L时,细胞活性和酯酶活力均显著下降;10~(-9)~10~(-6) mol/L的Hg~(2+)对细胞活性和酯酶活力均没有显著影响,Hg~(2+)浓度为10~(-5)~10~(-3) mol/L时,细胞活性和酯酶活力均显著下降;10~(-9)~10~(-5) mol/L的Cu~(2+)对细胞活性和酯酶活力均没有显著影响,Cu~(2+)浓度为10~(-4)~10~(-3) mol/L时,细胞活性和酯酶活力均显著下降;10~(-9)~10~(-5) mol/L的Zn~(2+)对细胞活性和酯酶活力均没有显著影响,Zn~(2+)浓度为10~(-4) mol/L时,酯酶活力显著下降,Zn~(2+)浓度为10~(-3) mol/L时,细胞活性和酯酶活力均显著下降。Cd~(2+)、Hg~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)对细胞活性的毒性临界浓度分别为10~(-4) mol/L、10~(-5) mol/L、10~(-4) mol/L和10~(-3) mol/L,毒性强度由高到低依次为Hg~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)。Cd、Hg、Cu和Zn这4种重金属对罗氏沼虾血细胞活性和酯酶活力均具有明显的剂量效应;酯酶活力对重金属胁迫较细胞活性更为敏感,可作为虾类细胞毒理学研究的重要指标。     

重金属Cu~(2+)、Cd~(2+)对光裸方格星虫的急性毒性效应

为探讨重金属离子Cu~(2+)、Cd~(2+)对光裸方格星虫的急性毒性效应,设置了6个浓度梯度和3个处理时间,观察记录方格星虫死亡情况及组织形态图检。结果表明:1)在具有一定Cu~(2+)和Cd~(2+)浓度处理中的光裸方格星虫均呈现中毒现象,光裸方格星虫的死亡率随着重金属离子浓度的增加和处理时间的延长而逐渐升高,具有明显的剂量与时间效应。2)Cu~(2+)对光裸方格星虫的毒性大于Cd~(2+),Cu~(2+)对光裸星虫的48 h LC_(50)和72 h LC_(50)值分别为10.60mg/L和4.36 mg/L,Cd~(2+)的48 h LC50和72 h LC_(50)分别为11.95 mg/L和5.76 mg/L。3)光裸方格星虫的食道及胃肠道是重金属离子的主要侵害部位,也是较先受到毒性作用的部位。     

Zn2+和Cd2+对斑马鱼早期胚胎发育阶段的单一与联合毒性

研究了重金属Zn2+和Cd2+对斑马鱼(Danio rerio)早期胚胎发育阶段的单一与联合毒性效应。分别用不同质量浓度的Zn2+和Cd2+对受精后24 h(24 hpf)的受精卵进行染毒实验,统计了斑马鱼胚胎48 hpf的卵凝结和心律,72hpf的卵凝结、孵化率和畸形率等指标。结果显示,Zn2+和Cd2+对斑马鱼胚胎各不同发育阶段的影响不同,镉的毒性比锌大。斑马鱼胚胎对Zn2+和Cd2+最敏感的毒理学终点均为72 hpf。Zn2+和Cd2+对斑马鱼胚胎72 hpf的发育毒性比48 hpf的发育毒性大。Zn2+和Cd2+在毒性单位配比为1︰1时,对斑马鱼胚胎的联合毒性趋向于毒性剧增的协同作用。Zn2+和Cd2+在毒性单位配比为1:2时,对斑马鱼的联合毒性由48 hpf的协同作用转为72 hpf的拮抗作用。Zn2+和Cd2+在毒性单位配比为2︰1时,对斑马鱼的联合毒性在凝结时为协同作用,在孵化时为拮抗作用。结果表明,Zn2+和Cd2+在不同毒性单位配比下,对斑马鱼胚胎的联合毒性不完全相同。即使在同一毒性单位配比下,Zn2+和Cd2+对斑马鱼胚胎不同毒理学终点的联合毒性也不完全相同。此外还发现,联合作用不仅与化合物的剂量有关,还与染毒时间相关。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)对厚颌鲂幼鱼的联合致毒效应研究

采用单因子静态急性毒性试验方法与加和等毒性溶液法,分别研究了Cu2+、Zn2+、Cd2+对厚颌鲂(M ega-lobrama pellegrini)幼鱼的急性毒性和联合毒性效应。结果显示:3种重金属离子对厚颌鲂幼鱼的毒性由强到弱依次为Cu2+、Cd2+、Zn2+,其中Cu2+对厚颌鲂幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度(LC50)分别为0.54 mg/L、0.38 mg/L、0.27 mg/L、0.23 mg/L;Cd2+对厚颌鲂幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度(LC50)分别为14.32 mg/L、8.34 mg/L、6.36 mg/L、4.44 mg/L;Zn2+对厚颌鲂幼鱼24 h、48 h、72 h、96 h的半致死质量浓度(LC50)分别为21.95 mg/L、17.56 mg/L、15.33 mg/L、14.62 mg/L。Cu2+、Cd2+、Zn2+对厚颌鲂幼鱼的安全质量浓度分别为0.056 mg/L、0.849 mg/L、3.372 mg/L。Cu2+、Cd2+、Zn2+两两共存时对厚颌鲂幼鱼96 h的联合毒性效应均表现为毒性增强的协同作用。