聚天冬氨酸緩解鎘對(duì)魚毒性的機(jī)制研究.pdf

1、環(huán)境與生物的生存息息相關(guān)，人類對(duì)于生態(tài)環(huán)境的態(tài)度也由不曾關(guān)注到日益的重視。隨著人類對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注，中國(guó)也把生態(tài)文明建設(shè)置于重要地位。在一系列環(huán)境污染治理方式方法研究中，科學(xué)家們成功合成了聚天冬氨酸(PASP)這一類氨基酸。PASP現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于水處理的方方面面，由于其對(duì)重金屬有良好的絡(luò)合作用，土壤重金屬污染修復(fù)也需要PASP發(fā)揮重要作用，故PASP是一款廣受歡迎綠色產(chǎn)品。目前，重金屬在水體中的毒性修復(fù)也是大家較為關(guān)注的重點(diǎn)，但還

2、沒有學(xué)者研究過PASP是否可以有效緩解鎘對(duì)于魚類的毒性。為此，本實(shí)驗(yàn)首先測(cè)定了PASP與Cd在斑馬魚可存活的條件下，可實(shí)現(xiàn)螯合率最大化的最佳配比，設(shè)計(jì)最佳暴露條件并測(cè)定暴露過程中水環(huán)境Cd的濃度以及PASP對(duì)Cd的螯合率，并在10μM的Cd，3μM的Cd，10μM的Cd+25mg/L的PASP，和單獨(dú)的25mg/L的PASP這4個(gè)不同體系下分別將斑馬魚暴露2天，7天和14天，并與不加任何試劑的空白對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比，測(cè)定了斑馬魚肝組織對(duì)Cd

3、的生物積累、氧化應(yīng)激效應(yīng)、基因表達(dá)、DNA損傷以及細(xì)胞凋亡的情況，和魚腦組織對(duì)Cd的生物積累、氧化應(yīng)激效應(yīng)、基因表達(dá)、神經(jīng)毒性以及細(xì)胞凋亡的情況，并明確其機(jī)制，主要研究結(jié)果如下:
　　(1)在Cd濃度為10μM，PASP濃度為25mg/L，pH值為7的條件下，PASP對(duì)Cd的螯合率可達(dá)到最佳70％;在10μM的Cd+25mg/L PASP的PASP體系中對(duì)斑馬魚進(jìn)行暴露，水環(huán)境中PASP對(duì)Cd的螯合率也可以達(dá)到這一水平，為后續(xù)斑馬

4、魚的暴露以及各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定奠定了條件基礎(chǔ)。
　　(2)PASP與Cd的螯合體系可以有效降低斑馬魚肝組織對(duì)Cd的生物積累。在氧化應(yīng)激方面，10μM的Cd+25mg/L PASP體系下，SOD、CAT、GST的活性和MDA的含量變化范圍要么與空白對(duì)照組無(wú)顯著性差異，要么介于10μM的Cd暴露體系和3μM的Cd暴露體系之間，說明PASP與Cd的螯合可以緩解斑馬魚肝細(xì)胞的氧化損傷;在DNA損傷方面，相比于單獨(dú)含Cd的暴露體系肝細(xì)胞彗星拖尾

5、嚴(yán)重，尾距長(zhǎng)，尾部DNA含量高，Cd+PASP暴露體系肝細(xì)胞彗星少有拖尾現(xiàn)象，尾距和尾部DNA含量均和空白對(duì)照沒有顯著性差異。在細(xì)胞凋亡的實(shí)驗(yàn)中，Cd+PASP暴露體系也可以有效減少肝細(xì)胞凋亡的現(xiàn)象。
　　(3)PASP與Cd的螯合體系也可以有效降低斑馬魚腦組織對(duì)Cd的生物積累。在氧化應(yīng)激方面，Cd+PASP暴露體系對(duì)腦組織的GST活性不再產(chǎn)生顯著性影響，SOD、CAT、8-OHdG的活性和MDA的含量也基本沒有顯著性變化或者變化