納米銀及自由銀離子對菲律賓蛤仔的生物毒性效應.pdf

1、作為人類最重要的棲居地之一和海洋-陸地相接區(qū)域,沿海和河口環(huán)境的健康問題一直受到大家的關注。由于金屬能夠在環(huán)境中永久存在,具有潛在的生物風險以及在沉積物中能出現較高的累積而變成大家研究的熱點。納米科學是上世界80年代新興起的一門學科,納米材料的結構尺寸在1 nm-100 nm之間。作為納米材料的一個重要組成部分,納米銀由于擁有良好的光電、催化、導電和殺菌消毒功能,在市場上已經得到了廣泛的應用。而納米銀的大量生產和使用增加了其向環(huán)境中釋放

2、的機會,同時增加了向生物和人體暴露的可能,其獨特的物理和化學性質使得納米材料具有對生態(tài)環(huán)境難以預料的影響和危害。本文中選用海洋底棲生物菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)作為生物毒性研究的目標,研究了在天然海水環(huán)境中,通過對比在相同濃度(10μg/L,100μg/L和500μg/L)的Ag+溶液中和AgNP溶液中菲律賓蛤仔的生物化學響應。實驗采用Millipore離心超濾膜的方法研究 AgNP在海水環(huán)境中的釋放并

3、測定了兩種形態(tài)的銀在生物體內的吸收蓄積;以總谷胱甘肽硫轉移酶(GST)、過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)作為生物標志物來探究生物的兩種形態(tài)的銀對菲律賓蛤仔的生物效應。通過研究AgNP和Ag+在天然海水環(huán)境中對菲律賓蛤仔防御機制的誘導及機體損傷效應,探討納米銀對菲律賓蛤仔可能的致毒機制。
　　實驗結果表明:
　　1.經過7天的毒性暴露,在Ag+和AgNP暴露溶液中菲律賓蛤仔都出現了不同程度的銀的富集現象?？偟膩碚f

4、,在相同濃度條件下,Ag+溶液組中要比AgNP溶液暴露的蛤仔中能蓄積更多的銀。
　　2.在CAT活性的變化中,在10μg/L的Ag+和AgNP暴露溶液中,較空白對照組,CAT的活性出現不顯著的上升(8.3％和22.5%,p>0.05),且AgNP溶液組要比Ag+組活性要高(13.2%);在100μg/L的Ag+組中CAT活性會低于空白對照組(11.01%,p>0.05),而在AgNP暴露溶液中,CAT活性與10μg/L AgNP暴

5、露溶液比基本處于同一水平。在500μg/L的暴露溶液中,Ag+組中CAT活性會低于AgNP溶液組(21.72%),兩組中CAT活性均小于前兩組(10μg/L and100μg/L)暴露,同時低于空白對照組(22.67%和1.2%)。
　　3. SOD活性,在10μg/L的暴露實驗中,相較于空白組兩組暴露中蛤仔組織中的SOD活性均會上升,且Ag+組SOD活性增加量高于AgNP溶液組(1.4%, p>0.05)。在100μg/L的暴露

6、溶液中,Ag+組SOD活性與10μg/L Ag+組保持在相似的水平狀態(tài),但AgNP溶液組中SOD的活性會增加,且高于10μg/L AgNP溶液組(9.6%)。在500μg/L的暴露濃度條件下,Ag+組SOD活性會出現下降,AgNP溶液組中SOD的活性同樣會下降,且同時低于空白組(27.7%, p<0.05)和 Ag+溶液組(19.4%)。這就表明在一定程度內的銀暴露濃度下,不同形態(tài)的銀都會促進 CAT和SOD活性的增加,但是超過一定的壓

7、力反而會抑制酶的活性。
　　4. GST活性在三組暴露濃度下,兩組毒性暴露實驗中的GST活性均顯著小于空白對照組(p<0.05),但兩種不同形態(tài)的銀暴露組之間并不呈現顯著性的不同(p>0.05),在10μg/L的暴露實驗中AgNP溶液組中GST活性小于Ag+溶液組(18.8%)。在100μg/L的暴露條件下,Ag+溶液組較10μg/L Ag+溶液組的菲律賓蛤仔組織中的GST活性會出現更一步明顯的降低(18.9%),而AgNP溶液組

8、會相較于10μg/L AgNP會有上升(26.2%),但仍小于空白對照組(20.7%,p<0.05)。在最高的500μg/L的暴露條件下,AgNP溶液組中GST活性會進一步降低,與500μg/L AgNP溶液組中GST活性基本在同一水平中。
　　考慮到在暴露實驗結束后,菲律賓蛤仔組織中蓄積的銀量和體內酶類的變化情況,兩種形態(tài)的銀對菲律賓蛤仔的毒性效應是不同的,在相同的濃度條件下, Ag+溶液要比AgNP溶液對菲律賓蛤仔的毒性大,由