多環(huán)芳烴--蒽對紫貽貝(Mytius galloprpvincialis)生理生化效應(yīng)的研究.pdf

1、近年來,隨著海上石油開采、輪船運輸業(yè)的發(fā)展以及工業(yè)廢水、生活污水的大量排放,海洋環(huán)境中多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon,PAHs)的污染日益加重,引起了各國學者的廣泛關(guān)注。由于某些PAHs具有致畸、致癌和致突變性,美國環(huán)保局(US EPA)將16種PAHs列為優(yōu)先控制污染物。葸是最簡單的線性三環(huán)芳烴,也是其它復(fù)雜多環(huán)芳烴的母體,在自然界天然水體中普遍存在。它被認為是光毒性最強的一種PAHs,也是能

2、進行光修飾反應(yīng)最快的PAHs之一。通過研究蒽對環(huán)境生物的生理生化效應(yīng)不僅能為進一步研究復(fù)雜的PAHs提供基礎(chǔ)的科學依據(jù),也可以為環(huán)境污染早期預(yù)警和水產(chǎn)品安全檢測提供技術(shù)支持。本文通過在實驗生態(tài)條件下研究葸對環(huán)境崗哨生物--紫貽貝(Mytius galloprpvincialis)的毒性效應(yīng),分析了低劑量、長時間的亞致死脅迫作用對目標生物不同組織(鰓和消化腺)的生理生化效應(yīng);研究了不同組織間抗氧化反應(yīng)的敏感性差異;并對可能的機理進行了初步

3、探討;以期篩選出能反映膠州灣近海蒽污染狀況的代表性和高靈敏性的生物標志物,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
　　 1.蒽的亞致死脅迫作用對紫貽貝生長的影響
　　 較長時間(21d)、不同亞致死濃度的蒽脅迫基本不會對紫貽貝的殼長和組織干重產(chǎn)生影響,與未受脅迫的對照組相比差異不顯著(P＞0.05),說明該脅迫條件基本不會對紫貽貝的生長產(chǎn)生影響。
　　 2.葸的亞致死脅迫作用對紫貽貝抗氧化防御系統(tǒng)的影響
　　 谷胱甘肽(Gluthi

4、one,GSH)在生物體對有機污染物代謝過程中起重要作用,因此系統(tǒng)檢測了與GSH相關(guān)的一系列酶活性的變化,結(jié)果顯示:
　　 (1)谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(Glutathione S-Transferase,GST)
　　 在鰓組織中,長時間的葸脅迫對GST的活性變化基本沒有影響,與對照組相比差異不顯著(P＞0.05);在消化腺組織中,0.25μg/L葸脅迫(低濃度組)能顯著誘導GST的活性增強(P＜0.05),而2.5μg/L

5、葸脅迫(高濃度組)中GST的活性基本沒有變化(P＞0.05)。
　　 (2)谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione Peroxidase,GPx)
　　 在鰓組織中,低濃度的蒽脅迫能顯著誘導GPx的活性增強(P＜0.05),而高濃度的葸脅迫對GPx的活性變化基本沒有影響(P＞0.05);在消化腺組織中,GPx的活性變化與鰓組織中的變化不同,GPx的活性在所有的實驗組中均被顯著誘導,與對照組相比活性增強(P＜0.05)

6、。
　　 (3)谷胱甘肽還原酶(Glutathione Reductasc,GR)
　　 在鰓組織中,長時間的蒽脅迫對GR的活性變化基本沒有影響(P＞0.05);在消化腺組織中,低濃度的蒽脅迫對GR的活性變化基本沒有影響(P＞0.05),高濃度的蒽脅迫能顯著誘導GR的活性增強(P＜0.05)。
　　 (4)還原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)
　　 在鰓組織中,低濃度的葸脅迫能顯著抑制組織細胞

7、生成GSH(P＜0.05),而高濃度的蒽脅迫能顯著誘導組織細胞生成GSH(P＜0.05);在整個實驗過程中葸脅迫能顯著誘導消化腺組織中GSH的生成,與對照組相比含量增加(P＜0.05)。
　　 3.蒽的亞致死脅迫作用對紫貽貝丙二醛(malondialdehyde,MDA)和超氧陰離子自由基(surperoxide anion radical,O2-·)含量的影響
　　 低濃度的葸脅迫能顯著誘導鰓組織中MDA的生成,與對照

8、組相比差異顯著(P＜0.05),而高濃度處理組對MDA的含量變化在整個實驗過程中影響不大,與對照組相比沒有明顯差異(P＞0.05);葸脅迫對消化腺組織中MDA的含量基本沒有影響(P＞0.05)。同期對O2-·含量的檢測結(jié)果表明,低濃度的蒽脅迫能顯著誘導鰓組織細胞中O2-·的產(chǎn)生,導致其含量增加,與對照組相比差異顯著(P＜0.05),而高濃度處理組對O2-·含量變化影響不大,與對照組相比沒有明顯差異(P＞0.05);與鰓組織中O2-·含量

9、變化不同,葸脅迫能顯著誘導消化腺組織中O2-·的產(chǎn)生,導致其含量增加(P＜0.05)。
　　 4.蒽對紫貽貝脅迫作用的機理初探
　　 研究結(jié)果表明,葸脅迫與紫貽貝鰓和消化腺組織中的氧化脅迫程度以及抗氧化系統(tǒng)變化之間均具有一定的相關(guān)性:葸脅迫能導致組織細胞中MDA以及O2-·含量的變化,二者之間具有一定的相關(guān)性,并且在實驗后期(18d之后)達到顯著水平(P＜0.05);進一步的分析結(jié)果表明,MDA含量變化還與GR活性之間具

10、有明顯的相關(guān)性(P＜0.05),而O2-·含量變化則與GST、GPx和GR具有極顯著的相關(guān)性(P＜0.01)。
　　 上述分析表明,蒽脅迫能導致紫貽貝體內(nèi)膜脂過氧化程度升高,活性氧水平增加,產(chǎn)生顯著的氧化脅迫效應(yīng);GST、GPx和GR等抗氧化酶在清除自由基、緩解氧化脅迫方面起到重要作用。實驗結(jié)果同時表明,紫貽貝消化腺組織對葸的長時間、亞致死脅迫作用較為敏感,是作用的主要靶器官,而GPx、GSH和O2-·對蒽脅迫的響應(yīng)非常靈敏,可