典型持久性有毒物质对铜锈环棱螺的分子生态毒理学效应
持久性有毒污染物（Persistent Toxic Substance，PTS）是指可在环境中长期残留，难以降解，具有脂溶性和生物累积性、致癌致畸致突变性、以及内分泌干扰等特性，对生物和人类具有较高毒性的化学污染物。目前有关 PTS对底栖动物的分子生态毒理学效应研究很少报道。铜锈环棱螺（Bellamya aeruginosa）在我国淡水水体中广泛分布，主要栖居在沉积物中，且在食物链中具有重要地位，可以作为一种潜在的淡水沉积物毒性测试生物。 以实验室培养的铜锈环棱螺为受试生物，对自然沉积物分别进行人工添加重金属 Cd、多溴联苯醚 BDE-47、人工纳米颗粒 CuO-NPs，通过沉积物生物测试研究了铜锈环棱螺肝胰脏中的Na+, K+-ATPase、MDA和HSP70对这三种典型 PTS的响应敏感性，探讨了PTS对铜锈环棱螺的潜在分子生态毒理学作用机理以及Na+, K+-ATPase、MDA和HSP70用作 PTS污染胁迫分子生物标志物的可行性。研究结果表明，三种典型 PTS胁迫下，三种分子生物标志物均表现出明显的浓度-效应和时间-效应关系。不同浓度 Cd污染沉积物暴露后，Na+, K+-ATPase活性随暴露时间的延长均表现为先升后降的变化趋势；较低浓度组 MDA含量先上升，再回落，然后又显著升高，而高浓度组在暴露后期上升至较高水平；低浓度组 HSP70表达量呈时间依赖性上升，较高浓度组均先受诱导而后被抑制。铜锈环棱螺肝胰脏的Na+, K+-ATPase活性、MDA和HSP70含量均可以用作沉积物 Cd胁迫的有效分子生物标志物。不同浓度 BDE-47污染沉积物胁迫后，低浓度组 Na+, K+-ATPase活性呈时间依赖性上升，而较高浓度组均表现为先激活后抑制；MDA含量则均呈现先升后降再趋于平缓；高浓度短期暴露（3 d）即引起 HSP70显著诱导，不同浓度 BDE-47长期胁迫后 HSP70表达量均显著低于对照组。MDA可以有效地指示沉积物中低浓度 BDE-47的短期胁迫，而Na+, K+-ATPase活性和HSP70含量可以作为指示低水平 BDE-47长期胁迫的有效分子生物标志物。不同浓度 CuO-NPs的污染沉积物暴露后，Na+, K+-ATPase活性随暴露时间的增加均表现为先诱导后抑制；较低浓度组MDA含量先升高后下降，高浓度组则表现为升高-降低-升高-降低的变化趋势；不同浓度 CuO-NPs短期（3 d）暴露均引起 HSP70表达量急剧升高，但长期暴露对HSP70表达量没有影响。铜锈环棱螺肝胰脏的Na+, K+-ATPase活性和MDA含量对 CuO-NPs胁迫均表现出较好的敏感性，但 HSP70仅能在短期内对 CuO-NPs胁迫做出响应，因此不适宜作为指示 CuO-NPs长期胁迫的分子生物标志物。 本研究通过沉积物生物测试初步建立了三种典型 PTS（Cd、BDE-47和CuO-NPs）胁迫下，Na+, K+-ATPase、MDA和HSP70的浓度-效应和时间-效应关系，研究结果对合理评价沉积物中PTS的生态毒性风险和进一步发展基于铜锈环棱螺的生物毒性测试方法具有重要的理论意义和实践价值。
底栖动物;铜锈环棱螺;持久性有毒物质;分子生态毒理学
吉首大学
硕士
生态学
马陶武
2012
中文
Q959.21
60
2012-11-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）