基于秀麗線蟲評估三種環(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，也使環(huán)境受到不同程度的污染，環(huán)境污染又反過來干擾和破壞了人類正常生活以及生物的生長繁衍，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，然而長期接觸環(huán)境激素會使生物包括人類產(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)的儀器分析大都無法評價各成

2、分的毒性效應(yīng)，而指示生物毒理檢測法可以彌補(bǔ)這方面的不足。近年來，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，被廣大國內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測和毒性評估。目前利用秀麗隱桿線蟲對激素類農(nóng)藥污染進(jìn)行毒性評估已有一些報道，但是此類研究大部分側(cè)重個體水平機(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、、久效磷和樂果作為染毒污染物，檢測了環(huán)境激素類農(nóng)藥對線蟲的急性毒性，并在亞致死濃度下，從個體水平和種群水平上研究了線蟲各指標(biāo)的變化，并對其機(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)測和評估的生物學(xué)指標(biāo)。
　　檢測了農(nóng)藥對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;敵敵畏與樂果也為協(xié)同作用，且比與久效磷的效果更加明顯;樂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)動能力三個方面檢測了敵敵畏、久效磷和樂果對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。同時這三種農(nóng)藥也在不同程度上抑制了線蟲的基本運(yùn)動能力，向前運(yùn)動行為與農(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、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性、過氧化氫酶(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)，檢測了這三種農(nóng)藥對秀麗隱桿線蟲生理生化指標(biāo)的影響，結(jié)果顯示:染毒后線蟲的生長速度受到抑制，但是隨著恢復(fù)時間的延長，線蟲的生長在一定時間內(nèi)反而會有所提高，來減少之前環(huán)境不適引起的生長遲緩，但是如果外源污染物濃度過高卻很難恢復(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，檢測了三種農(nóng)藥對秀麗隱桿線蟲實(shí)驗(yàn)種群動態(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。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)計學(xué)意義。另外

8、低劑量樂果暴露對線蟲內(nèi)稟增長率rm具有毒物興奮效應(yīng)。
　　以樂果作為染毒污染物，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結(jié)