多環(huán)芳烴--蒽對(duì)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(yùn)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(guó)學(xué)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(guó)環(huán)保局(US EPA)將16種PAHs列為優(yōu)先控制污染物。葸是最簡(jiǎn)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(rèn)為是光毒性最強(qiáng)的一種PAHs,也是能

2、進(jìn)行光修飾反應(yīng)最快的PAHs之一。通過研究蒽對(duì)環(huán)境生物的生理生化效應(yīng)不僅能為進(jìn)一步研究復(fù)雜的PAHs提供基礎(chǔ)的科學(xué)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(cè)提供技術(shù)支持。本文通過在實(shí)驗(yàn)生態(tài)條件下研究葸對(duì)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(zhǎng)時(shí)間的亞致死脅迫作用對(duì)目標(biāo)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(duì)可能的機(jī)理進(jìn)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(biāo)志物,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
　　 1.蒽的亞致死脅迫作用對(duì)紫貽貝生長(zhǎng)的影響
　　 較長(zhǎng)時(shí)間(21d)、不同亞致死濃度的蒽脅迫基本不會(huì)對(duì)紫貽貝的殼長(zhǎng)和組織干重產(chǎn)生影響,與未受脅迫的對(duì)照組相比差異不顯著(P＞0.05),說明該脅迫條件基本不會(huì)對(duì)紫貽貝的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。
　　 2.葸的亞致死脅迫作用對(duì)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(duì)有機(jī)污染物代謝過程中起重要作用,因此系統(tǒng)檢測(cè)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(zhǎng)時(shí)間的葸脅迫對(duì)GST的活性變化基本沒有影響,與對(duì)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(dǎo)GST的活性增強(qiáng)(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(dǎo)GPx的活性增強(qiáng)(P＜0.05),而高濃度的葸脅迫對(duì)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(shí)驗(yàn)組中均被顯著誘導(dǎo),與對(duì)照組相比活性增強(qiáng)(P＜0.05)

6、。
　　 (3)谷胱甘肽還原酶(Glutathione Reductasc,GR)
　　 在鰓組織中,長(zhǎng)時(shí)間的蒽脅迫對(duì)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(duì)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(dǎo)GR的活性增強(qiáng)(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(xì)胞

7、生成GSH(P＜0.05),而高濃度的蒽脅迫能顯著誘導(dǎo)組織細(xì)胞生成GSH(P＜0.05);在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中葸脅迫能顯著誘導(dǎo)消化腺組織中GSH的生成,與對(duì)照組相比含量增加(P＜0.05)。
　　 3.蒽的亞致死脅迫作用對(duì)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(dǎo)鰓組織中MDA的生成,與對(duì)照

8、組相比差異顯著(P＜0.05),而高濃度處理組對(duì)MDA的含量變化在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中影響不大,與對(duì)照組相比沒有明顯差異(P＞0.05);葸脅迫對(duì)消化腺組織中MDA的含量基本沒有影響(P＞0.05)。同期對(duì)O2-·含量的檢測(cè)結(jié)果表明,低濃度的蒽脅迫能顯著誘導(dǎo)鰓組織細(xì)胞中O2-·的產(chǎn)生,導(dǎo)致其含量增加,與對(duì)照組相比差異顯著(P＜0.05),而高濃度處理組對(duì)O2-·含量變化影響不大,與對(duì)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(dǎo)消化腺組織中O2-·的產(chǎn)生,導(dǎo)致其含量增加(P＜0.05)。
　　 4.蒽對(duì)紫貽貝脅迫作用的機(jī)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(dǎo)致組織細(xì)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(shí)驗(yàn)后期(18d之后)達(dá)到顯著水平(P＜0.05);進(jìn)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(dǎo)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(shí)驗(yàn)結(jié)果同時(shí)表明,紫貽貝消化腺組織對(duì)葸的長(zhǎng)時(shí)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(duì)蒽脅迫的響應(yīng)非常靈敏,可