兩種多溴聯(lián)苯醚(BDE-47、BDE-209)對褶皺臂尾輪蟲(Brachionus plicatilis)的毒性效應研究.pdf

1、多溴聯(lián)苯醚(Polybrominated Diphenyl Ethers，PBDEs)是一類新型的持久性有機污染物，易蓄積在生物的脂肪和蛋白質中，能夠在食物鏈中遷移、放大，對生物體健康的潛在危害性極大。目前，PBDEs對海洋生態(tài)系統(tǒng)平衡與持續(xù)發(fā)展的潛在威脅已引起了世界范圍的廣泛關注。褶皺臂尾輪蟲分布廣、繁殖快、生命周期短、實驗室易培養(yǎng)，是沿岸海域常見的海洋浮游動物，也是生態(tài)毒理學中理想的實驗生物。為此，本文選擇低溴代的BDE-47和高溴

2、代的BDE-209作為脅迫因子，以褶皺臂尾輪蟲（Branchionus plicatilis）作為受試生物，研究PBDEs對褶皺臂尾輪蟲的個體存活、形態(tài)、運動行為、種群增長及生殖的影響，系統(tǒng)分析不同濃度的PBDEs脅迫對于輪蟲個體及種群的影響，找出響應脅迫的規(guī)律性;研究輪蟲抗氧化防御系統(tǒng)對兩種PBDEs亞致死脅迫的響應，并對這兩種PBDEs對輪蟲的脂質過氧化、DNA的損傷差異進行分析，以期從種群、個體、生理生化、分子等不同生物組織層次入

3、手，闡明PBDEs對海洋浮游動物褶皺臂尾輪蟲的生態(tài)學效應，并對可能的毒性作用機理進行了初步的探討，同時評估上述指標是否可以作為PBDEs毒性評估的有效途徑和監(jiān)測手段。研究方法及主要結論如下:
　　1.BDE-47和BDE-209對褶皺臂尾輪蟲的急性毒性效應
　　(1)運用概率單位法計算得到DMSO對褶皺臂尾輪蟲的96 h-NOEC值為1.01％。
　　(2)用解剖鏡觀察并記錄輪蟲的存活數(shù)和死亡數(shù)，采用概率單位法計算得到

4、BDE-47對褶皺臂尾輪蟲的半致死濃度24h LC50＞22 mg/L，BDE-209對輪蟲的24h LC50＞80 mg/L，其海水溶液短時間內毒性極低。
　　(3) BDE-47在96 h內的LC50值均比BDE-209的LC50值小，說明BDE-47對褶皺臂尾輪蟲的急性毒性比BDE-209更強。
　　(4) Olympus倒置顯微鏡下觀察拍攝輪蟲形態(tài)結構的變化，作用96后BDE-47使輪蟲個體形態(tài)結構發(fā)生了明顯的變化，

5、而BDE-209的影響不大。
　　2.BDE-47和BDE-209對褶皺臂尾輪蟲的聯(lián)合毒性效應
　　聯(lián)合毒性作用時，分別采用濃度1:1和毒性1:1進行試驗，應用Marking相加指數(shù)法計算AI(Additive index)，評價二者的聯(lián)合毒性，兩種試驗配比方式得到的結果類似，暴露時間為24 h、48 h時AI＞0，聯(lián)合作用結果均為協(xié)同作用;72 h、96 h時AI＜0，均表現(xiàn)為拮抗作用。
　　3.BDE-47和BDE

6、-209的亞急性毒性對褶皺臂尾輪蟲種群增長和休眠卵產量的影響
　　采用3d種群增長和4d休眠卵產量實驗的研究結果證明了輪蟲的種群增長和有性生殖相關參數(shù)是反映BDE-47和BDE-209對輪蟲亞致死毒性的敏感指標。二者對褶皺臂尾輪蟲的種群增長和生殖參數(shù)均有顯著影響且BDE-47的影響更大，包括種群增長率、攜卵雌體/不攜卵雌體(OF/NOF)、混交雌體/非混交雌體(MF/AF)、休眠卵產量和混交雌體百分率。應用氣相色譜-質譜聯(lián)用法(G

7、C-MS)測定輪蟲體內PBDEs濃度，經過7天暴露后，BDE-47在輪蟲體內積累的相對含量遠高于BDE-209。
　　4.BDE-47和BDE-209對褶皺臂尾輪蟲生命表統(tǒng)計學參數(shù)、種群增長參數(shù)以及生殖價的影響;
　　應用生命表技術獲得輪蟲種群的特定年齡存活率和特定年齡繁殖率，以邏輯斯諦方程擬合輪蟲種群增長過程，計算最大環(huán)境容納量、種群生長曲線到達拐點的時間及生殖價。
　　(1)高濃度的BDE-47和BDE-209皆能

8、使輪蟲存活率開始下降的時間提前和顯著降低輪蟲的特定年齡繁殖率。BDE-209能夠一定程度地推遲輪蟲生殖高峰到達的時間，BDE-47則不明顯。
　　(2)輪蟲的生命表參數(shù)，包括凈生殖率（R0）、種群增長率(rm)、周限增長率(λ)、生命期望（E0）和世代時間（T）能夠被BDE-47和BDE-209顯著影響。
　　(3) BDE-47和BDE-209能夠顯著影響褶皺臂尾輪蟲種群增長曲線的邏輯斯蒂方程參數(shù)。一定濃度的BDE-47和

9、BDE-209均顯著降低了輪蟲種群最大環(huán)境容納量K值，顯著縮短了輪蟲種群生長曲線到達拐點的時間（Tp）。BDE-47比BDE-209對輪蟲種群增長能夠產生更加不利的影響。
　　(4) PBDEs作用下的生殖價與對照相比整體水平有所降低。
　　5.BDE-47和BDE-209對褶皺臂尾輪蟲體內幾種抗氧化酶活力、脂質過氧化及DNA損傷的影響。
　　(1)在BDE-47和BDE-209作用的48h內，隨著時間的延長，輪蟲的S

10、OD活力整體均表現(xiàn)出“先促后抑”的趨勢;CAT活力總體均呈現(xiàn)下降趨勢;POD活力呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。上述結果反映出二者能夠顯著破壞褶皺臂尾輪蟲的抗氧化能力。
　　(2)輪蟲MDA含量隨時間的推移和BDE-47和BDE-209濃度的增大呈現(xiàn)出顯著的升高趨勢，二者能夠顯著造成輪蟲體內的脂質過氧化。
　　(3) DNA堿解旋值的下降說明BDE-47和BDE-209對輪蟲DNA造成了一定程度的損傷。
　　(4)上述各指標均