兩種多溴聯(lián)苯醚(BDE-47、BDE-209)對(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus plicatilis)的毒性效應(yīng)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(jī)污染物，易蓄積在生物的脂肪和蛋白質(zhì)中，能夠在食物鏈中遷移、放大，對(duì)生物體健康的潛在危害性極大。目前，PBDEs對(duì)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(guān)注。褶皺臂尾輪蟲(chóng)分布廣、繁殖快、生命周期短、實(shí)驗(yàn)室易培養(yǎng)，是沿岸海域常見(jiàn)的海洋浮游動(dòng)物，也是生態(tài)毒理學(xué)中理想的實(shí)驗(yàn)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(chóng)（Branchionus plicatilis）作為受試生物，研究PBDEs對(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)的個(gè)體存活、形態(tài)、運(yùn)動(dòng)行為、種群增長(zhǎng)及生殖的影響，系統(tǒng)分析不同濃度的PBDEs脅迫對(duì)于輪蟲(chóng)個(gè)體及種群的影響，找出響應(yīng)脅迫的規(guī)律性;研究輪蟲(chóng)抗氧化防御系統(tǒng)對(duì)兩種PBDEs亞致死脅迫的響應(yīng)，并對(duì)這兩種PBDEs對(duì)輪蟲(chóng)的脂質(zhì)過(guò)氧化、DNA的損傷差異進(jìn)行分析，以期從種群、個(gè)體、生理生化、分子等不同生物組織層次入

3、手，闡明PBDEs對(duì)海洋浮游動(dòng)物褶皺臂尾輪蟲(chóng)的生態(tài)學(xué)效應(yīng)，并對(duì)可能的毒性作用機(jī)理進(jìn)行了初步的探討，同時(shí)評(píng)估上述指標(biāo)是否可以作為PBDEs毒性評(píng)估的有效途徑和監(jiān)測(cè)手段。研究方法及主要結(jié)論如下:
　　1.BDE-47和BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)的急性毒性效應(yīng)
　　(1)運(yùn)用概率單位法計(jì)算得到DMSO對(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)的96 h-NOEC值為1.01％。
　　(2)用解剖鏡觀察并記錄輪蟲(chóng)的存活數(shù)和死亡數(shù)，采用概率單位法計(jì)算得到

4、BDE-47對(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)的半致死濃度24h LC50＞22 mg/L，BDE-209對(duì)輪蟲(chóng)的24h LC50＞80 mg/L，其海水溶液短時(shí)間內(nèi)毒性極低。
　　(3) BDE-47在96 h內(nèi)的LC50值均比BDE-209的LC50值小，說(shuō)明BDE-47對(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)的急性毒性比BDE-209更強(qiáng)。
　　(4) Olympus倒置顯微鏡下觀察拍攝輪蟲(chóng)形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，作用96后BDE-47使輪蟲(chóng)個(gè)體形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，

5、而B(niǎo)DE-209的影響不大。
　　2.BDE-47和BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)的聯(lián)合毒性效應(yīng)
　　聯(lián)合毒性作用時(shí)，分別采用濃度1:1和毒性1:1進(jìn)行試驗(yàn)，應(yīng)用Marking相加指數(shù)法計(jì)算AI(Additive index)，評(píng)價(jià)二者的聯(lián)合毒性，兩種試驗(yàn)配比方式得到的結(jié)果類似，暴露時(shí)間為24 h、48 h時(shí)AI＞0，聯(lián)合作用結(jié)果均為協(xié)同作用;72 h、96 h時(shí)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(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)種群增長(zhǎng)和休眠卵產(chǎn)量的影響
　　采用3d種群增長(zhǎng)和4d休眠卵產(chǎn)量實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果證明了輪蟲(chóng)的種群增長(zhǎng)和有性生殖相關(guān)參數(shù)是反映BDE-47和BDE-209對(duì)輪蟲(chóng)亞致死毒性的敏感指標(biāo)。二者對(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)的種群增長(zhǎng)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(zhǎng)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(chǎn)量和混交雌體百分率。應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(G

7、C-MS)測(cè)定輪蟲(chóng)體內(nèi)PBDEs濃度，經(jīng)過(guò)7天暴露后，BDE-47在輪蟲(chóng)體內(nèi)積累的相對(duì)含量遠(yuǎn)高于BDE-209。
　　4.BDE-47和BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)生命表統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)、種群增長(zhǎng)參數(shù)以及生殖價(jià)的影響;
　　應(yīng)用生命表技術(shù)獲得輪蟲(chóng)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(chóng)種群增長(zhǎng)過(guò)程，計(jì)算最大環(huán)境容納量、種群生長(zhǎng)曲線到達(dá)拐點(diǎn)的時(shí)間及生殖價(jià)。
　　(1)高濃度的BDE-47和BDE-209皆能

8、使輪蟲(chóng)存活率開(kāi)始下降的時(shí)間提前和顯著降低輪蟲(chóng)的特定年齡繁殖率。BDE-209能夠一定程度地推遲輪蟲(chóng)生殖高峰到達(dá)的時(shí)間，BDE-47則不明顯。
　　(2)輪蟲(chóng)的生命表參數(shù)，包括凈生殖率（R0）、種群增長(zhǎng)率(rm)、周限增長(zhǎng)率(λ)、生命期望（E0）和世代時(shí)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(chóng)種群增長(zhǎng)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(chóng)種群最大環(huán)境容納量K值，顯著縮短了輪蟲(chóng)種群生長(zhǎng)曲線到達(dá)拐點(diǎn)的時(shí)間（Tp）。BDE-47比BDE-209對(duì)輪蟲(chóng)種群增長(zhǎng)能夠產(chǎn)生更加不利的影響。
　　(4) PBDEs作用下的生殖價(jià)與對(duì)照相比整體水平有所降低。
　　5.BDE-47和BDE-209對(duì)褶皺臂尾輪蟲(chóng)體內(nèi)幾種抗氧化酶活力、脂質(zhì)過(guò)氧化及DNA損傷的影響。
　　(1)在BDE-47和BDE-209作用的48h內(nèi)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，輪蟲(chóng)的S

10、OD活力整體均表現(xiàn)出“先促后抑”的趨勢(shì);CAT活力總體均呈現(xiàn)下降趨勢(shì);POD活力呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。上述結(jié)果反映出二者能夠顯著破壞褶皺臂尾輪蟲(chóng)的抗氧化能力。
　　(2)輪蟲(chóng)MDA含量隨時(shí)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(shì)，二者能夠顯著造成輪蟲(chóng)體內(nèi)的脂質(zhì)過(guò)氧化。
　　(3) DNA堿解旋值的下降說(shuō)明BDE-47和BDE-209對(duì)輪蟲(chóng)DNA造成了一定程度的損傷。
　　(4)上述各指標(biāo)均