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Cu~(2+)胁迫对单齿螺的毒性影响.doc

Cu~(2+)胁迫对单齿螺的毒性影响.doc

上传者: 没人值得我去了解 2018-04-03 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《Cu~(2+)胁迫对单齿螺的毒性影响doc》,可适用于高等教育领域,主题内容包含Cu~(+)胁迫对单齿螺的毒性影响Cu~()胁迫对单齿螺的毒性影响生态与农村环境学报,():JournalofEcologyandRuralEnvi符等。

Cu~(+)胁迫对单齿螺的毒性影响Cu~()胁迫对单齿螺的毒性影响生态与农村环境学报,():JournalofEcologyandRuralEnvironmentCu胁迫对单齿螺的毒性影响南旭阳,戴灵鹏,曹琦(温州大学生命与环境科学学院,浙江温州)摘要:以海生单齿螺(Monodontalabio)为受试生物,研究不同浓度cu胁迫下,cu对单齿螺的急性毒性,单齿螺对cu的富集性以及cu对单齿螺体内过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响结果表明,cu”对单齿螺的和h的半致死浓度P(LC)分别为和mgL,,安全浓度(P)为mgL,单齿螺对Cu”的富集性随P(Cu)的增加而增强,具有明显的剂量效应当P(Cu”)为mgL时,单齿螺对cu”的累积量随处理时间的增加而增加,具有较明显的时间效应各cu”处理组单齿螺肝胰腺CAT活性均比对照(海水)组高,而且大多数处理组与对照组问差异均达显着水平(P)或极显着水平(P或P)但部分cu处理组单齿螺肝胰腺SOD活性低于对照组关键词:单齿螺Cu急性毒性富集性CATSOD中图分类号:XQ文献标志码:A文章编号:()ToxicEffectsofCopperonMonodontalabioNANXuy叫,DAILingpeng,CAOQi(SchoolofLifeandEnvironmentalScience,WenzhouUniversity,Wenzhou,China)Abstract:AcuteCutoxicitvandCuenrichmentofMonodontlabiounderCutressandeffectsofCuonCATandSODactivitiesinthehepatopancreasofMonodontafabiowerestudiedResuhsshowthattheandhhalflethalconeentrationP(LC)fCutoMonodontalabiowereandmgL一,respectivelyAndthesafeconcentrationofCu”(P)toMonodontalabiowasmgL,MonodontalabioenhanceeditsCuenrichmentwhentheP(Cu)rangedfromtomgL一AnobviousdosedependenteffectofCuwasobservedonMonodontalabioWhenP(Cu)wasmgL一,CuaccumulationinMonodontalabioincreasedwiththetimeoftreatment,showingaobvioustimedependenteffectInalltheCu一treatedgroupsCATactivityinhepatopancreasofMondontalabiowerehigherthanthoseinthecontroInmostofthetreatments,thedifferenceswerehighlysignificant(P)orextremelysignificant(PlorP)However,insometreatments,MonodontalabioshowedlowerhepatopancreasSODactivitythantheydidinthecontroKeywords:MonodontalabioCu”acutetoxicityaccumulationCATSOD重金属容易在贝类等生物体内累积而对生物产生毒害影响张少娜等在室内应用半静态双箱模型模拟紫贻贝(Mytilusedul~)对As,Hg,Cd,Pb种重金属的生物富集过程,得出”在平衡状态下生物体内金属含量随着外部水体中金属浓度的增加而增加,且基本呈正相关”等结论,说明紫贻贝是反映重金属Hg,Cd,Pb污染状况的比较理想的指示生物孙平跃等研究发现不同大小的河蚬(Corbiculafluminea)个体体内zn,cr,Ph和Cd含量差异并不显着,但大个体体内cu含量明显高于小个体谭树华等研究发现在高浓度zn作用下,克氏原螯虾血清SOD活性和丙二醛(MDA)含量在暴露d后均表现为升高,然后持续下降,与暴露时间呈负相关DUCROT等和CALABRESEl研究表明zn污染沉积物可以降低鱼盘螺(Valvatapiscinalis)的壳长增长率,而低含量cd能显着提高其生长速率RINGENARY等研究显示Pb加标沉积物导致扁跳虾(Elasmopuslaevis)繁殖力显着降低的最低浓度为gg,翁焕新的研究表明重金属在牡蛎(Crassostreavirginica)中的生物积累是牡蛎自身的新陈代谢,重金属元素的地球化学性质和环境因子等诸因素综合影响的结果,其中,牡蛎的生理作用对重金属在软体动物中的积累所产生的影响尤为重要,而贝壳中重金属的积累对来自环境的影响更为敏感软体动物是仅次于节肢动物的第二大门,种类多,分布广,近年来其对重金属的较强富集能力也受到越来越多的关注,现已广泛用于海洋污染的生收稿日期:基金项目:国家自然科学基金()温州市科技发展计划($A)通信作者Email:nanxuyangOsohuconnxyWZUeducn生态与农村环境学报第卷物监测,成为重金属污染的指示生物J但有关利用单齿螺(Monodontalabio)对海洋环境污染进行监测,评价方面的研究尚不多见单齿螺是我国沿海常见的种类,属马蹄螺科,俗称芝麻螺,适宜温度为,oC,适宜盐度范围为,,属广温广盐性种类单齿螺壳质坚厚呈圆锥形,主要在潮间带中上区的石缝或石块下栖息,以海藻为食物,是潮间带生物群落组成的优势种笔者以单齿螺为对象,研究了cu对单齿螺的毒害效应,以期为利用海生软体动物对重金属污染进行监测,评价与防治等提供理论依据材料与方法试验材料供试单齿螺采自浙江省温州市洞头县海域(N,E),经物种鉴定后选鲜活,无损伤,且体形,大小相似的个体为试验材料,壳长()mm,体质量()g试验海水为取自浙江省温州市洞头海域经沉淀,砂滤的自然海水,密度为O,gm,,pH值为,盐度为,海水中P(Cun)为,,,mgL,试剂与仪器WFX一型原子吸收分光光度计(北京瑞利分析仪器公司),N紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司),TGL一C台式高速离心机(上海安亭科学仪器厂),BSS分析天平(北京赛多利斯天平有限公司),过氧化氢酶(CAT)试剂盒与超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,CuSOH等化学试剂均采用国产分析纯或优级纯试验方法预培养试验前,将单齿螺外表刷洗干净,清除附着物,并在海水中预培养h,选择闭壳反应灵敏的个体进行试验急性毒性试验根据文献,在p(Cu)为,mgL范围内设个浓度梯度,每个浓度组溶液中放入O只经预培养生长正常的单齿螺,并设置一个海水组作为对照组记录各组单齿螺在,,和h时的死亡数,随后利用SPSS软件(Probit程序)计算cu对单齿螺和h的半致死浓度P(LC)和安全浓度(P),P=P(h,LC)试验期问不投饵,每隔h换水次,并随时捞出死亡个体单齿螺死亡标准为腹足剧烈萎缩并逐渐痉挛变僵,无针刺反应富集试验分别设置P(Cu”)为,,O,O,mgL个处理组,并以海水作为空白对照各试验组溶液中各放入只已作标记(用记号笔在螺外壳上画记号)的单齿螺,分别于试验,,,d时随机取个受试个体称量,取其肉,采用酸溶法(硝酸):V(双氧水)=:消解处理样品后再用WFX一型火焰原子吸收仪测定溶液中cu”含量试验期间每隔h换水次,设个重复CAT和SOD活性的测定培养,,,d时,各处理(对照,,,O,O,OmgL)组各取个单齿螺用锤子敲破螺壳,从内脏团中分离出肝胰腺,称量后立即放入液氮中保存备用取冷冻的肝胰腺样品按m(肝胰腺):V(缓冲液)=:(gmL)比例加入OtoolL,,pH的TrisHC缓冲液(用toolLNa,EDTA,OtoolL蔗糖和gLNaC混合而成),用玻璃匀浆器在冰浴中制成匀浆,,相对离心力F…为条件下离心rain,取适量上清液(gL)稀释成gL的匀浆液置于液氮中保存,用于测定SOD和CAT活性”SOD活性采用羟胺法测定,CAT活性采用紫外分光光度法测定,具体操作和计算按试剂盒说明书进行CAT活性单位为Ixkatmg(kat=toolS),表示mg组织蛋白S内分解IxmolHO的量定义mg组织蛋白在mL反应液中SOD抑制率达时所对应的SOD量为个SOD酶活性单位,以mg表示采用SPSS统计软件对试验数据进行处理结果与分析Cu对单齿螺的急性毒性效应研究发现,与其他软体动物类似,在cu胁迫下,单齿螺活动状态先是”假死”静栖,然后逐渐露出腹足缓慢移动,最后在容器中央聚集或附于容器壁作逃逸状,而且随着染毒时间的延长,其迁移能力明显减弱,对外界刺激反应变得越来越迟钝,直至死亡由表可知,当P(Cu)较低,胁迫时间较短时,各处理组单齿螺并没有出现死亡现象但随着P(Cu)的加大和胁迫时间的增加,单齿螺死亡率随之上升,说明Cu对单齿螺的致死作用可能具有一定的时间效应和剂量效应第期南旭阳等:cu胁迫对单齿螺的毒性影响经统计分析可得,和h的P(LC)分别为mgL(置信区间为mgL)和mgL(置信区间为,mgL)和h单齿螺死亡率概率单位(Y)和P(Cu)对数()的回归方程为表Cu对单齿螺的致死效应TableLethaleffectofcopperonMonodontalabioyh=X(=,自由度为,P=,拟合良好)h=X(=,自由度为,P=,拟合良好)根据p(h,LCo),求得p=mgL,单齿螺体内Cu的累积效应处理时间对单齿螺体内cu累积效应的影响由图可知,在海水中,单齿螺体内W(Cu)较低,而且变化极小各cu处理组单齿螺体内(Cu)虽基本上随着处理时间的延长而增加,但变化特征却有较大不同mgLCu处理组单齿螺体内(Cu)在试验d时达最大值(mgg)后在d时有所下降,说明mgLcu可能并未对单齿螺产生毒害影响,单齿螺可以较好地将吸入体内的cu排出,并维持在一定的水平而,OmgLCu”处理组单齿螺体内(Cu)在,d时的变化并不大,仅在d时出现较大幅度的增加而最高Cu浓度(OmgL)处理组单齿螺体内W(Cu)一直随着处理时间的增加而增加,具有一定的时间效应海水(对照)O同一组直方柱上方英文小写字母不同表示同一Cu浓度处理组单齿螺体内cu含量差异显着(P)图处理时间对单齿螺体内Cu累积效应的影响FigCuaccumulationinMonodontalabiovaryingwithtimeoftreatmentP(Cu)对单齿螺体内cu累积效应的影响由图可知,当单齿螺暴露于不同浓度Cu溶液中且处理时间相同时,单齿螺体内(Cu)均会随着P(Cu)的增加而增加,具有极明显的剂量效应方差分析结果表明,P(cu)对单齿螺体内W(Cu)影响的,值为,P,差异极显着经多重比较发现,除与mgL,与OmgL处理组两两之问差异达显着水平(P)外,其他各处理组两两之间差异均lO一一一r)】翟髫生态与农村环境学报第卷达极显着水平(P或P)这说明单齿螺对Cu具有较强的适应能力,随着P(Cu)的增加,其对Cu”的富集能力也逐渐增强Cu对单齿螺体内CAT活性的影响由表可知,各Cu处理组单齿螺体内CAT活性均比对照组高,而且大多数cu处理组与对照组之间差异均达显着水平(P)或极显着水平(P或P),这说明一定浓度Cu的胁迫能提高单齿螺体内CAT活性当P(Cu)为,mgL时,单齿螺体内CAT活性基本上随着胁迫时间的增加(,d)和P(Cun)的增加而上升,具有一定的时间效应和剂量效应但当P(Cu”)较高(,mgL)时,随着处理时间的延长,单齿螺体内CAT活性却逐渐降低表Cu对单齿螺CAT活性的影响TableEffectofCuonCATactivityinMonodontalabioCu”对单齿螺体内SOD活性的影响由表可知,与Cu对CAT活性影响结果不同,部分Cu”处理(mgL,,和d时)组单齿螺体内SOD活性比对照组低但是绝大部分处理组SOD活性比对照组高,而且多数处理组与对照组之间差异达显着水平(P)或极显着水平(P或P)当P(Cu)为,mgL时,单齿螺体内SOD活性随着胁迫时间的增加而上升,具有一定的时间效应而当P(Cu)为和mgL时,随着处理时间的增加,SOD活性反而下降这说明较低浓度cu能激活单齿螺体内的SOD活性,而当P(Cu)超过P(mgL)时则可能会抑制SOD活性平均值标准差,和分别表示各处理组与对照组相比在=,OL=和d=水平上差异显着表Cu对单齿螺SOD活性的影响TableEffectofCIlOnSODactivityinMonodontalabio平均值标准差,和分别表示各处理组与对照组相比在=,a=O和=水平上差异显着讨论研究结果表明,cu对单齿螺的P为mgL,,远远高于NY《无公害食品海水养殖用水水质》中P(Cu)的标准值(mgL)即使考虑到cu性质比较稳定,易于在生物体内积累等因素,其P以P(h,LC)(mgL)来计算,也约为该标准限值的倍该结果可能与近年来水体重金属污染日趋严重,导致海生生物对重金属的耐受能力变化有关,具体原因有待于进一步研究考虑到贝类是人类的重要食物来源之一,所以上述问题应该引起有关部门的重视张丽岩等等研究发现海水中cd浓度与受试青蛤(Cyclinasinensis)死亡率间呈正相关王志铮等研究表明彩虹明樱蛤(Moerellairdescens)对重金属的耐受性均随试验时间延长而缓慢降低从笔者试验结果可知,单齿螺在较低质量浓度(mgL)Cu胁迫下并未出现死亡现象,但随着P(Cu)的逐渐提高,单齿螺死亡个体数越来越多,其死亡率也随之快速上升,和h的P(LCo)分别为和mgL,,与上述相第期南旭阳等:cu胁迫对单齿螺的毒性影响关研究结论相似笔者通过试验发现当单齿螺受到Cu等不良环境因素的胁迫时,由于有厣保护,在暴露初始阶段可关闭厣以保护自身不受毒害但随着胁迫时间的增加,重金属通过呼吸等作用不断进入螺体内,逐渐引起其腹足剧烈萎缩,痉挛变僵,最终导致死亡这与王志铮等对泥螺(Bullactaexarata)等的研究结果相似重金属胁迫可诱导生物体内产生活性氧自由基,导致脂质过氧化l为抵御过氧化损伤,机体启动各种抗氧化物质来维持正常的生理状态,SOD和CAT就是在这个过程中起重要作用的种抗氧化酶,因而SOD和CAT活性常作为指示污染胁迫的重要生物标志物笔者研究发现,Cu对单齿螺肝胰腺CAT和SOD活性均有较大影响在Cun胁迫下,单齿螺肝胰腺CAT活性均比对照组高,而且大多数处理组与对照组之问差异均达显着水平(P)或极显着水平(P或P)而部分Cu”处理组单齿螺肝胰腺SOD活性反而低于对照组这与南旭阳等所作的Cu对铜锈环棱螺CAT和SOD活性影响研究的结果有一定差异这可能与试验动物种类(如海生生物与淡水生物)不同有关,具体原因有待于进一步深入研究参考文献张少娜,孙耀,宋云利,等紫贻贝(Mytilusedulis)对种重金属的生物富集动力学特性研究J海洋与湖沼,,():孙平跃,王斌季节变化和个体大小对河蚬积累重金属的影响J海洋通报,,():谭树华,何艳,谢佳,等高浓度zn对克氏原螯虾几种免疫学相关指标的影响J生态与农村环境学报,,():DUCROTV,COGNATC,MONSR,etaDevelopmentofRearingandTestingProtocolsforaNewFreshwaterSedimentTestSpecies:TheGastropodValvatapiscinalisJChemosphere,,():一lCALABRESEEJHormesis:WhyItIsImportanttoToxicologyandToxicologistsJEnvironmentalToxicologyandChemistry,,():RINGENARYMJ,MOLOFAH,TANACREDIJT,etaLongTermSedimentBioassayofLeadToxicityinTwoGenerationsoftheMarineAmphipodElasmopuslaevis,SISmith,JEnvironmentalToxicologyandChemistry,,():翁焕新重金属在牡蛎(Crassostreavirginica)中的生物积累及其影响因素的研究J环境科学学报,,():RAINBOWPS,PHLILLIPSDJHCosmopolitanBiomonitorsofTraceMetalsJMarinePollutionBulletin,,():陆超华,周国君,谢文造近江牡蛎作为海洋重金属镉污染指示生物的研究J中国水产科学,,():O周永欣,章宗涉水生生物毒性试验方法M北京:农业出版社,:张丽岩,宋欣,高玮玮,等cd对青蛤(Cyclinasinensis)的毒性及蓄积过程研究J海洋与湖沼,,():邓勃原子吸收光谱分析的原理,技术和应用M北京:清华大学出版社,:周科,马陶武,朱程,等,,,’四溴联苯醚(BDE一)污染沉积物对铜锈环棱螺肝胰脏的SOD,CAT和EROD活性的影响J环境科学学报,,():王志铮,王伟定,杨阳,等种重金属离子对彩虹明樱蛤(Moerellairidescens)的急性致毒效应J海洋与湖沼,,():王志铮,付锋勇,袁桂铮,等种常见农药对泥螺,彩虹明樱蛤的急性毒性J浙江海洋学院学报:自然科学版,,():PANLQ,ZHANGHXMetallothionein,AntioxidantEnzymesandDNAStrandBreaksasBiomarkersofCdExposureinaMarineCrab,CharybdisjaponicafJComparativeBiochemistryandPhysiology,,C():COMPANYR,SERAFIMA,COSSONR,etaTheEffectofCadmiumonAntioxidantResponsesandtheSusceptibilitytoOxidativeStressintheHydrothermalVentMusselBath)rmodiolusazoricusJMarineBiology,,():GERACITANOL,MONSERRATJM,BIANCHINIAPhysiologicalandAntioxidantEnzymeResponsestoAcuteandChronicExposureofLaeonereisacuta(PolychaetaNereidiae)toCopperJJournalofExperimentalMarineBiologyandEcology,,():南旭阳,戴灵鹏铜胁迫对铜锈环棱螺致死率,富集性,CAT和SOD的影响J生态与农村环境学报,,():作者简介:南旭阳(一),男,浙江乐清人,副教授,硕士,主要从事动物生理生态学方面的研究Email:nanxuyangsohucon:nxyWZHeducnjJJ二

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