基于核磁共振代謝組學(xué)的除草劑丁草胺對金魚的毒性研究.pdf

1、丁草胺，農(nóng)業(yè)中使用最廣泛的除草劑之一，在水田、河流、湖泊中的大量殘留已經(jīng)造成了嚴(yán)重的水污染。前人的研究表明丁草胺對水生植物和動物具有很高的生態(tài)毒性，然而關(guān)于丁草胺對動物造成的內(nèi)源性分子代謝變化的毒理機制的研究甚少。隨著代謝組學(xué)的檢測手段與分析方法的發(fā)展，基于核磁共振代謝組學(xué)的研究方法已經(jīng)逐漸在農(nóng)藥等環(huán)境污染物的毒理機制研究中有了廣泛的應(yīng)用。本論文首次將基于核磁共振代謝組學(xué)方法運用到丁草胺的毒性機制研究中，并結(jié)合組織病理學(xué)檢查和生化指標(biāo)分

2、析，全面探究了丁草胺對金魚（Carassius auratus）的四個重要器官（鰓、腦、肝、腎）的毒性作用，在內(nèi)源性小分子代謝物水平上揭示丁草胺的毒理機制。
　　實驗設(shè)計1mg/L和0.2mg/L兩個丁草胺劑量組與對照組，金魚暴露10天后，取其鰓、腦、肝、腎四個組織并收集血清，分別進行組織病理學(xué)檢查、生化指標(biāo)測試以及核磁共振1H譜測試。然后對得到的數(shù)據(jù)進行多元統(tǒng)計分析與單變量分析，得到組織中內(nèi)源性分子代謝物變化的信息。病理組織學(xué)檢

3、查發(fā)現(xiàn)丁草胺暴露后金魚的鰓、肝臟和腎臟都受到嚴(yán)重損害表現(xiàn)出明顯的細胞水腫甚至中度壞死。丁草胺給藥組金魚鰓中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活性以及四個組織中丙二醛(MDA)含量的增加反映了染毒后金魚的抗氧化系統(tǒng)受到干擾，血清中乳酸脫氫酶(LDH)活性以及肌酐(CRE)含量增加分別表明了金魚肝功能與腎功能發(fā)生異常。對核磁共振1H譜數(shù)據(jù)進行的正交信號校正偏最小二乘判別分析(OSC-PLS-DA)進一步揭示了金魚體內(nèi)小分子代謝物的變化，從

4、而解釋了一些代謝過程紊亂如氧化應(yīng)激（膽堿、磷酸膽堿、甘油磷酸膽堿、谷胱甘肽、?；撬?、甜菜堿含量升高）、能量代謝紊亂（葡萄糖、麥芽糖以及6-磷酸葡萄糖含量降低，乳酸鹽、檸檬酸、琥珀酸鹽和延胡索酸鹽含量升高）、氨基酸代謝紊亂（亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、精氨酸含量升高）以及神經(jīng)遞質(zhì)失衡（谷氨酸含量升高、γ-氨基丁酸含量降低）。研究結(jié)果充分表明基于1H核磁共振的代謝組學(xué)方法是研究丁草胺毒理機制以及對其風(fēng)險評估的一種有力而且實用