基于秀麗線蟲評(píng)估三種環(huán)境激素類農(nóng)藥的環(huán)境毒性研究.pdf

1、人類在改造環(huán)境的同時(shí)，也使環(huán)境受到不同程度的污染，環(huán)境污染又反過(guò)來(lái)干擾和破壞了人類正常生活以及生物的生長(zhǎng)繁衍，甚至使生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境失衡，因此加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)和防治迫在眉睫。環(huán)境激素污染是繼燃料和尾氣等大氣污染之后，新提出的一種環(huán)境污染，由于其具有較高的隱蔽性，很容易被人們忽視，然而長(zhǎng)期接觸環(huán)境激素會(huì)使生物包括人類產(chǎn)生不良反應(yīng)。環(huán)境激素的種類有很多，其中約有70％的環(huán)境激素為農(nóng)藥，且大部分農(nóng)藥為環(huán)境激素。傳統(tǒng)的儀器分析大都無(wú)法評(píng)價(jià)各成

2、分的毒性效應(yīng)，而指示生物毒理檢測(cè)法可以彌補(bǔ)這方面的不足。近年來(lái)，模式生物秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）由于其自身特點(diǎn)和研究的深入，被廣大國(guó)內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和毒性評(píng)估。目前利用秀麗隱桿線蟲對(duì)激素類農(nóng)藥污染進(jìn)行毒性評(píng)估已有一些報(bào)道，但是此類研究大部分側(cè)重個(gè)體水平機(jī)理研究，將秀麗隱桿線蟲種群水平各指標(biāo)應(yīng)用到毒理學(xué)研究中鮮有報(bào)道，本論文利用線蟲Caenorhabditis elegans作為指示生物，以敵敵畏

3、、久效磷和樂(lè)果作為染毒污染物，檢測(cè)了環(huán)境激素類農(nóng)藥對(duì)線蟲的急性毒性，并在亞致死濃度下，從個(gè)體水平和種群水平上研究了線蟲各指標(biāo)的變化，并對(duì)其機(jī)制進(jìn)行了探討，判斷了可以用于環(huán)境激素類農(nóng)藥環(huán)境污染監(jiān)測(cè)和評(píng)估的生物學(xué)指標(biāo)。
　　檢測(cè)了農(nóng)藥對(duì)秀麗隱桿線蟲的急性毒性，單一毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果:4 h LC50:敵敵畏為47.09±1.41μmol/L，久效磷為18.88±0.21 mmol/L，樂(lè)果為69.95±0.12mmol/L;聯(lián)合毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4、:敵敵畏與久效磷為協(xié)同作用，且高劑量混合協(xié)同作用更加明顯;敵敵畏與樂(lè)果也為協(xié)同作用，且比與久效磷的效果更加明顯;樂(lè)果和久效磷為相加作用。
　　從乙酰膽堿酯酶（acetylcholinesterase，AChE）活性、攝食率和運(yùn)動(dòng)能力三個(gè)方面檢測(cè)了敵敵畏、久效磷和樂(lè)果對(duì)C.elegans的神經(jīng)毒性作用，結(jié)果顯示:AChE活性隨著農(nóng)藥染毒濃度的增加而逐漸降低，為劑量效應(yīng)關(guān)系。三種農(nóng)藥也在不同程度上抑制了線蟲的攝食率，且攝食抑制率與AC

5、hE活性抑制率之間具有明顯的線性相關(guān)關(guān)系，R2值分別為0.8917、0.7590、0.8907。同時(shí)這三種農(nóng)藥也在不同程度上抑制了線蟲的基本運(yùn)動(dòng)能力，向前運(yùn)動(dòng)行為與農(nóng)藥濃度呈現(xiàn)明顯的劑量效應(yīng)關(guān)系，且向前運(yùn)動(dòng)抑制率與AChE活性抑制率之間也具有一定的線性相關(guān)關(guān)系，R2值分別為0.6284、0.5980、0.7213。
　　以體長(zhǎng)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性、過(guò)氧化氫酶(catalase，C

6、AT)活性、谷胱甘肽(glutathione，GSH)總含量和活性氧(reactive oxygen species，ROS)含量作為生物學(xué)終點(diǎn)，檢測(cè)了這三種農(nóng)藥對(duì)秀麗隱桿線蟲生理生化指標(biāo)的影響，結(jié)果顯示:染毒后線蟲的生長(zhǎng)速度受到抑制，但是隨著恢復(fù)時(shí)間的延長(zhǎng)，線蟲的生長(zhǎng)在一定時(shí)間內(nèi)反而會(huì)有所提高，來(lái)減少之前環(huán)境不適引起的生長(zhǎng)遲緩，但是如果外源污染物濃度過(guò)高卻很難恢復(fù)到正常水平。線蟲體內(nèi)谷胱甘肽總含量和SOD酶活性均與三種農(nóng)藥呈負(fù)相關(guān)的劑

7、量效應(yīng)關(guān)系。敵敵畏對(duì)線蟲體內(nèi)CAT酶活性影響不大，但是線蟲體內(nèi)CAT酶活性與久效磷和樂(lè)果均為負(fù)相關(guān)的劑量效應(yīng)關(guān)系。線蟲體內(nèi)ROS含量與三種農(nóng)藥呈正相關(guān)的劑量效應(yīng)關(guān)系。
　　利用改良的半流體培養(yǎng)基和生命表方法，檢測(cè)了三種農(nóng)藥對(duì)秀麗隱桿線蟲實(shí)驗(yàn)種群動(dòng)態(tài)的影響，結(jié)果顯示:三種激素類農(nóng)藥抑制了線蟲種群的增長(zhǎng)。處理組的總繁殖率TFR、凈生殖率R0、生命期望e0和內(nèi)稟增長(zhǎng)率rm，都隨著激素類農(nóng)藥濃度的增加，數(shù)值減小，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另外

8、低劑量樂(lè)果暴露對(duì)線蟲內(nèi)稟增長(zhǎng)率rm具有毒物興奮效應(yīng)。
　　以樂(lè)果作為染毒污染物，從配子發(fā)生入手，探討了環(huán)境激素類農(nóng)藥引起秀麗隱桿線蟲生殖能力下降的原因，結(jié)果顯示:樂(lè)果24 h暴露可以使線蟲生殖腺遠(yuǎn)端有絲分裂細(xì)胞減少，同時(shí)減數(shù)分裂區(qū)的凋亡細(xì)胞增多，致使線蟲的卵子發(fā)生受到抑制。樂(lè)果4h暴露，使精子有關(guān)基因(fer-1、folt-1和spe-10) mRNA的表達(dá)水平明顯下降，致使線蟲的精子發(fā)生受到抑制。
　　綜合本論文所有檢測(cè)結(jié)