生态毒理学报


综述

  • CRISPR/Cas系统抵御细菌耐药

    徐艳;崔玉晓;杨洋;罗义;郑向群;毛大庆;

    近年来,细菌耐药性问题在全球范围内日益严重,世界各地不断出现各种新型耐药基因及"超级细菌",以此形成的细菌耐药性污染已成为威胁全球公共卫生与环境安全的重大问题。目前除了在管理上规范合理用药和限制抗生素排放,应探讨抵御细菌耐药的分子机制,有效地从根本上遏制细菌耐药的产生。CRISPR系统作为一种天然免疫系统,可用来对抗入侵的外源性遗传物质,其结构和功能与细菌耐药及毒力因素密切相关,深入分析两者的关系有助于更好地理解细菌耐药机制,为防治细菌耐药提供了新的方向。

    2018年03期 v.13 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K]
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  • 内分泌干扰物对胰腺发育的影响及其机制研究进展

    王洪芳;赵飞;王蔚;汝少国;

    内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals,EDCs)可以从不同来源释放到环境中,近年来动物实验研究表明,多种EDCs能够破坏生命早期胰腺发育,增加成年期患代谢疾病的风险,但其潜在机制尚不完全清楚。本文总结了近年来EDCs对不同动物模型胰腺发育的影响,主要包括胰岛β细胞结构损伤、胰岛β细胞功能障碍、胰岛尺寸降低、胰岛畸形、次级胰岛形成延迟以及胰腺长度缩短等,并从转录因子、氧化应激以及表观遗传修饰等方面对其作用机制进行综述,以期为EDCs健康风险评估提供参考。

    2018年03期 v.13 9-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K]
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  • 有机磷酸酯类阻燃剂毒性效应研究进展

    徐怀洲;王智志;张圣虎;郭敏;陈玫宏;石利利;

    有机磷酸酯类阻燃剂(organophosphate flame retardants,OPFRs)作为多溴联苯醚等溴代阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)的替代品被广泛应用,由此带来的环境影响广受关注。目前针对OPFRs的生物毒性研究仍相对有限,需要更全面调查其在多环境介质中的暴露状况、环境归趋、生物毒性效应等研究成果,在此基础上才能综合评价其可能引起的生态风险。因此,综述了OPFRs对水生生物、哺乳动物和人类等多种生物体的急性毒性、生殖与发育毒性、神经毒性、脏器毒性、基因毒性与致突变性和内分泌干扰性。OPFRs的多种生物毒性已得到证实,但相关致毒机制研究尚不完整深入。最后对OPFRs的进一步研究存在的问题进行分析,提出了研究展望,以期促进开展OPFRs的环境风险和人体健康风险研究。

    2018年03期 v.13 19-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
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  • 基于土壤模式生物的纳米材料毒理研究进展

    王晓科;石清清;邓代莉;蒲生彦;

    随着纳米科技与工业的高速发展,大量的纳米材料被广泛应用并最终汇聚到土壤环境中,对土壤生态和人体健康造成潜在影响。由于土壤生物具有多样性,选择具有代表性、敏感性并便于获取的土壤模式生物作为实验受体进行纳米材料的生物安全评估及环境毒理效应研究尤为重要。较为系统地回顾和总结了几种典型土壤模式生物的特点,为纳米材料毒理研究中受试生物的选择提供参考,在此基础上整理了大量基于典型土壤模式生物的纳米材料毒性研究资料,归纳了不同层次的研究方法,分析探索了纳米材料毒性机理,并展望了未来的研究重点。

    2018年03期 v.13 31-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 196K]
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  • 典型环境内分泌干扰物的来源、环境分布和主要环境过程

    杨清伟;梅晓杏;孙姣霞;胡莺;

    内分泌干扰物(EDCs)作为一种新兴污染物,具有憎水性、低剂量效应和半衰期长等特征,在全球的土壤/沉积物中已被广泛检测到,并发现已给环境带来了严重的威胁。本文重点综合评述了近10年来土壤/沉积物中EDCs的来源、浓度水平、空间分布及吸附特性的研究。结果发现,EDCs来源涉及农业、工业和生活等多个方面;空间分布上,一般呈近海地区沉积物中EDCs浓度水平较河流底泥及土壤低,而高度工业化、城市化地区土壤/沉积物中EDCs浓度亦较高;EDCs的吸附受土壤/沉积物理化性质、EDCs自身性质和环境条件的共同影响,一般土壤有机质的含量和成熟度、土壤颗粒的比表面积与其吸附能力呈正相关,黏土矿物类型对EDCs的吸附也有重要的影响;EDCs的吸附能力与其自身的疏水性和结构特征有关;温度升高和溶液p H值增加都不利于EDCs的吸附,而溶液离子强度的增加对其吸附起着促进作用。土壤/沉积物对EDCs的吸附是一个复杂的过程,因此对其吸附特性需要进一步的探讨。

    2018年03期 v.13 42-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K]
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  • 轮虫在生态毒理学中的研究进展

    沙婧婧;戴媛媛;潘玉龙;李娟;徐兆东;张继民;

    轮虫是浮游动物中的重要类群,因具有生活周期短、对毒物的敏感性高、有两性生殖方式、易培养和实用性强等优势特征,已被用作生态毒理学实验中重要的模式生物,颇有研究前景。本文简介了轮虫作为受试生物的特点及其生活史,并从实验方法、污染物种类、测试指标等角度对近几十年来轮虫在生态毒理学中的应用现状、主要成果和最新进展作了概述,主要包括轮虫在常规毒性评价中的应用:急性毒性、慢性毒性以及对其行为的影响效应;综述了几类典型环境污染物,例如重金属、UV辐射、持久性有机污染物以及农药化合物的胁迫对轮虫的毒性效应,特别对目前存在的问题、研究热点及今后需要加强研究的方向进行了讨论和展望,以期为应用轮虫生态毒理学进行环境污染及风险评估提供参考。

    2018年03期 v.13 56-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
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专论

  • 丛枝菌根真菌砷酸盐还原酶基因RiarsC的克隆和功能分析

    李景龙;孙玉青;陈保冬;李涛;胡亚军;张莘;

    丛枝菌根真菌(AMF)在增强植物砷(As)抗性方面发挥着重要作用。已有相关研究表明,接种AMF能提高植物体内三价砷As(III)的比例,AMF可能参与了将五价砷As(V)还原为As(III)的过程从而提高了菌根植物的As抗性,但目前尚缺乏直接分子证据。本文从异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis)菌丝中克隆得到了一个砷酸盐还原酶基因RiarsC并进行序列分析。将该基因转入arsC缺陷型大肠杆菌(Escherichia coli)菌株WC3110(ΔarsC)中,通过As(V)抗性生长曲线和As形态测定,分析了该基因的功能。结果显示,RiarsC属于谷氧还蛋白-谷胱甘肽依赖的砷酸盐还原酶家族;RiarsC基因的表达显著提高了As敏感型E.coli菌株对As(V)的抗性,当培养基中As(V)浓度为100μmol·L-1时表现更加明显。As形态分析表明,表达RiarsC的E.coli菌株能够将培养基中71.03%的As(V)还原为As(III);与表达空载体的菌株相比,还原效率提高了61.98%。本研究证明了AMF的砷解毒还原能力,为进一步开展AMF的砷代谢机制研究提供了一定的分子生物学基础。

    2018年03期 v.13 71-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2217K]
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  • DEHP和MEHP对H295R细胞类固醇激素合成基因表达的影响

    叶婷;董四君;王佳;杨丹;杨文佳;李灿;

    为探讨邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)及其代谢产物邻苯二甲酸单-2-乙基己酯(mono-(2-ethylhexyl)phthalate,MEHP)对H295R细胞类固醇激素合成关键基因表达的影响,本实验将H295R细胞分别暴露于DEHP(0、1、10、100、1 000μmol·L-1)和MEHP(0、1、10、100、1 000μmol·L-1)24 h,用MTT法检测细胞活性,并应用荧光定量PCR法分析细胞类固醇激素合成过程中关键酶的基因表达水平。结果显示,1 000μmol·L-1DEHP和MEHP对H295R细胞染毒24 h显著降低H295R细胞活力,所以本研究采用了较低的染毒浓度(0、1、10和100μmol·L-1)对H295R细胞染毒24 h来评估DEHP和MEHP对H295R细胞类固醇激素合成通路的影响。1、10和100μmol·L-1DEHP显著增加醛固酮合成酶CYP11B2的基因表达水平。10μmol·L-1DEHP显著上调了3-β羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD2)的基因表达水平。1、10和100μmol·L-1MEHP显著下调了3-β羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD1和3β-HSD2)、17β羟基类固醇脱氢酶17β-HSD4、17α羟化酶/17,20裂解酶CYP17和芳香酶CYP19a的基因表达水平。10和100μmol·L-1MEHP染毒H295R 24 h显著下调了CYP21和STAR的基因表达水平,然而,10和100μmol·L-1MEHP显著上调了CYP11B2的基因表达水平。100μmol·L-1MEHP显著下调了17β-HSD1的基因表达水平。上述研究结果表明,DEHP、MEHP都可不同程度影响H295R细胞类固醇激素合成过程中关键基因的表达。MEHP可以通过抑制STAR基因的表达,从而将影响胆固醇在细胞内的转运;并能显著性抑制类固醇激素合成过程中CYP17、CYP19a、3β-HSD1、3β-HSD2、17β-HSD1、17β-HSD4、CYP21基因的表达,最终将抑制H295R细胞中类固醇激素的合成。与DEHP相比,MEHP对H295R细胞类固醇激素合成关键基因表达的影响较明显。

    2018年03期 v.13 78-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K]
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  • PM_(2.5)和甲醛联合暴露致小鼠肺损伤及其分子机制的研究

    閤静;赵云;黄佳伟;张萍;潘雯;尤安琪;黄希;杨旭;李睿;

    我国城市当前普遍存在室外大气PM_(2.5)与室内甲醛(FA)联合污染状况,二者均被报道在单独暴露下可以导致肺损伤并诱导和诱发哮喘的急性发作,但其联合污染的具体效应,以及分子机制目前尚不清楚。为探究PM_(2.5)和/或甲醛暴露对小鼠的肺损伤及其可能的机制,分别将雄性Balb/c小鼠分为以下6组:对照组,AZD8055组,PM_(2.5)组,FA组,PM_(2.5)+FA组,PM_(2.5)+FA+AZD8055组。染毒结束后,观察肺组织病理学变化;检测肺组织氧化损伤,活性氧(reactive oxygen species,ROS),还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量,DNA损伤,DNA-蛋白质交联(DNA-protein crosslink,DPC)系数和8羟基脱氧鸟苷(8-OH-d G)的含量,以及细胞凋亡、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)的含量。结果表明,当吸入气态甲醛浓度为3 mg·m-3,气道滴注PM_(2.5)浓度为2.5 mg·m L-1时,肺组织出现不同程度的支气管重塑和炎症细胞浸润。ROS显著上升,GSH显著下降,DPC、8-OH-d G以及Caspase-3都显著上升。添加AZD8055后,肺组织损伤效应更加显著。PM_(2.5)复合甲醛的暴露导致小鼠肺损伤具有协同作用,氧化应激及其下游的DNA损伤可能是甲醛联合PM_(2.5)致小鼠肺损伤的一种重要机制。

    2018年03期 v.13 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2613K]
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  • 纳米银和PVP包被纳米银对HepG2细胞遗传毒性的比较研究

    王秀娟;李婷竹;陆强;苏雪荣;薛玉英;唐萌;

    为了探讨纳米银对HepG2细胞DNA损伤、染色体畸变等遗传毒性指标的影响,以期为纳米银体外遗传毒性评价提供参考依据,本文采用2种纳米银材料(20 nm-PVP包被纳米银、20 nm-无包被纳米银),分别以20μg·mL~(-1)、40μg·mL~(-1)、80μg·mL~(-1)、160μg·mL~(-1)的剂量对HepG2细胞染毒24 h,用Hoechst-33258染色法检测细胞凋亡,彗星实验检测DNA损伤,胞质分裂阻滞微核细胞组学试验法检测染色体畸变。结果表明,20 nm Ag NPs组在160μg·mL~(-1)时引起细胞凋亡数显著增多(P<0.05);20 nm PVP-Ag NPs组在80μg·mL~(-1)和160μg·mL~(-1)剂量组中细胞凋亡数显著增多(P<0.01)。2种纳米银引起HepG2细胞发生细胞凋亡,并呈剂量效应关系。彗星试验结果表明,20 nm Ag NPs和20 nm PVP-Ag NPs在40μg·mL~(-1)、80μg·mL~(-1)、160μg·mL~(-1)剂量组中,Olive尾矩、尾长和尾部DNA百分比与空白对照组相比均有显著差异(P<0.05)。2种纳米银对HepG2细胞DNA损伤程度为:20 nm Ag NPs>20 nm PVP-Ag NPs。胞质分裂阻滞微核细胞组学试验结果表明,2种纳米银均不会引起核质桥数发生明显改变(P>0.05),20 nm Ag NPs在高染毒剂量下引起微核总数、I型微核、II型微核、核芽数明显升高(P<0.05);20 nm PVP-Ag NPs在各染毒剂量下均会引起微核总数及I型微核数量升高(P<0.01),II型微核数在160μg·mL~(-1)剂量下升高明显(P<0.01),剂量大于20μg·mL~(-1)时核芽数升高(P<0.01)。20 nm PVP-Ag NPs对细胞核的影响大于20 nm Ag NPs(P<0.05)。总之,2种纳米银材料均会引起HepG2细胞DNA损伤及染色体畸变等遗传毒性效应的改变,无包被纳米银比PVP包被纳米银更容易引起DNA损伤,PVP包被纳米银比无包被纳米银更容易引起细胞染色体畸变相关效应;2种材料对HepG2细胞的损伤存在浓度-效应关系,浓度越高遗传毒性损伤越严重。

    2018年03期 v.13 94-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1311K]
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  • 中国七大水系淡水沉积物中林丹(γ-HCH)的生态风险评估

    陈心悦;张彦峰;沈兆爽;祝凌燕;

    林丹(γ-HCH)作为曾广泛应用的有机氯农药,自2000年在中国停止生产以来,全国范围内环境介质中仍广泛检出,对生物体及自然环境存在潜在危害。在收集γ-HCH的沉积物毒性数据基础上,通过物种敏感度分布(Species Sensitivity Distributions,SSD)曲线拟合的方法获得其沉积物质量基准。选取7种常用模型进行拟合,通过比较,最终采用S-Logistic模型拟合γ-HCH急性毒性曲线,得到急性基准值CMCsed=0.00530μg·g~(-1);采用S-Gompertz模型拟合γ-HCH慢性毒性曲线,得到慢性基准值CCCsed=0.00106μg·g~(-1)。我国七大水系68.2%的水体沉积物中γ-HCH的残留浓度均低于其CCCsed,说明其风险较低。但是,在海河和辽河流域某些点位的残留超标,需要引起足够的重视。所获得的沉积物基准值对评估沉积物中γ-HCH的生态风险和环境修复具有重要指导意义。

    2018年03期 v.13 103-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 628K]
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  • 脱氧雪腐镰刀菌烯醇、黄曲霉毒素B_1和玉米赤霉烯酮对秀丽隐杆线虫的联合毒性研究

    周鸿媛;唐莉莉;路勇;杨惠成;孙秀兰;王加生;钱和;

    脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、黄曲霉毒素B_1(AFB_1)和玉米赤霉烯酮(ZEN)是最为常见的粮食真菌毒素,易共存于谷物产品和动物饲料中,而目前对其联合毒性的研究较少,且研究结果并不完全一致。为探究DON、AFB_1和ZEN的联合毒性作用,本论文以秀丽隐杆线虫(C.elegans)为模型,分别评估了毒素混合物AFB_1+DON、AFB_1+ZEN、DON+ZEN和AFB_1+DON+ZEN对C.elegans的生长发育(体长)和生殖能力(产卵量)的毒性作用,并用Chou-Talalay模型来判定毒素混合物的相互作用类型。研究表明,AFB_1、DON和ZEN单独染毒C.elegans时,其毒作用强弱为AFB_1>ZEN>DON。联合染毒时,AFB_1+DON对C.elegans产生协同作用,而DON+ZEN则产生拮抗作用;AFB_1+ZEN对体长(24 h)和产卵量的毒作用随着暴露浓度的增加,由弱拮抗变为协同作用,而在毒素暴露48 h后,对线虫的生长发育呈协同作用;AFB_1+DON+ZEN除在EC50-24 h和EC75-24 h时对体长产生明显的毒性增强作用外,其他普遍表现出拮抗作用。由此表明,DON、AFB_1和ZEN对C.elegans的联合毒性作用与剂量和时间相关。

    2018年03期 v.13 112-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 810K]
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  • 转cry1Ab和epsps基因玉米C0030.3.5对大型蚤(Daphnia magna)的生态毒性研究

    张莉;韩娟;刘标;

    随着抗虫和耐草甘膦除草剂转基因玉米的迅速推广和种植,其环境安全性也越来越成为人们关注的焦点。为探讨抗虫耐除草剂转基因玉米C0030.3.5(外源基因cry1Ab和epsps)对水生动物环境的安全性,以模式生物大型蚤(Daphnia magna)为指示生物,分别使用1.5 g·L~(-1)C0030.3.5玉米粉和其非转基因对照DBN318玉米粉饲喂大型蚤28 d,探讨C0030.3.5玉米对大型蚤生长和繁殖的影响。结果显示,C0030.3.5玉米粉组大型蚤与亲本DBN318组大型蚤相比,体长、存活率、新生幼蚤总数等没有显著性差异(P>0.05)。28 d饲喂实验结果表明,抗虫耐除草剂玉米C0030.3.5没有对大型蚤生长和繁殖产生不良影响。上述研究结果为转基因玉米的商业化种植和安全管理提供科学数据。

    2018年03期 v.13 122-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K]
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  • BaP和DDT暴露对翡翠贻贝胚胎重要酶活性影响的比较研究

    林芳;毛楷林;江秀;周海龙;

    为了揭示不同浓度苯并芘(BaP)及滴滴涕(DDT)对海洋贝类胚胎的生态毒理效应,将翡翠贻贝(Perna viridis)胚胎分别暴露于不同浓度BaP及DDT中,检测暴露24 h和48 h后,BaP和DDT对翡翠贻贝胚胎抗氧化及非特异性免疫酶活性的影响,包括超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP),并利用综合生物标志物响应(IBR)指数对苯并芘及DDT对翡翠贻贝胚胎的综合毒理效应进行评价。结果表明,BaP和DDT胁迫显著影响翡翠贻贝胚胎抗氧化酶(SOD、GPx)和非特异性免疫酶(ACP、AKP)的活性。与对照组相比,随着暴露浓度的升高,胚胎SOD、AKP的活性呈现先抑制后诱导的趋势。DDT和BaP对ACP酶活性的影响不同,其中BaP对ACP活性的影响表现为先抑制,后恢复,而DDT对翡翠贻贝胚胎ACP的活性影响不显著。IBR分析表明,在胁迫早期随着污染物浓度的升高,RIB值逐渐增大,随着染毒时间延长,处理组RIB值均减小,总体来说,DDT的RIB值比BaP的RIB值大,表明DDT的胚胎毒性较强。通过探究翡翠贻贝胚胎重要酶应答BaP和DDT胁迫的毒理生化响应,评价持久性有机污染物对海洋贝类的毒理效应,为敏感生物标志物的筛选打下一定的基础,且为海洋环境的污染早期预警监测提供了一种新思路。

    2018年03期 v.13 129-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1722K]
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  • 利用CRISPR/Cas9系统敲除斑马鱼bco1基因与bco1l基因

    李文龙;冯永永;李凯彬;聂湘平;

    β-胡萝卜素-15,15'-加氧酶(β-carotene-15,15'-momoxygenase 1,bco1)是β-胡萝卜素转化成维生素A过程中的关键酶,bco1与bco1l是编码此酶的主要基因。本实验利用CRISPR/Cas9技术敲除斑马鱼的与β-胡萝卜素-15,15'-加氧酶编码相关的基因bco1与bco1l,以便深入开展对斑马鱼bco1的功能研究。分别在斑马鱼bco1与bco1l基因2号外显子选取sg RNA识别位点,体外转录制备sg RNA并与Cas9 m RNA混合对斑马鱼Ⅰ细胞期受精卵进行显微注射,24 h后收集部分胚胎进行PCR检测并将PCR产物进行单克隆测序确定sg RNA的有效性,构建首建鱼,并在此基础上通过PCR检测、凝胶电泳及测序筛选可遗传突变体。本研究分别获得了bco1基因突变与bco1l基因突变,分析表明这些缺失和插入均可导致编码序列的移码,为研究鱼类胡萝卜素代谢及相关发育过程等后续研究提供了材料。

    2018年03期 v.13 138-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 2231K]
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  • 烧烤场景中基于PBPK模型的人群PAHs暴露评估

    宋韬;黄青;徐琪依;柴源;

    为探究烧烤场景中人群多环芳烃(PAHs)的暴露特征与健康风险,使用美国环保署推荐的计算模型和基于生理的药代动力学模型(PBPK)模拟了我国人群的PAHs外暴露剂量和健康风险以及内暴露剂量变化情况。结果表明:1)普通居民和职业人群的日均苯并[a]芘等效摄入剂量为(50±3)ng·d~(-1)和(179±98)ng·d~(-1),其终生致癌风险为7.57×10~(-7)~1.28×10~(-5),均在可接受范围内;2)普通居民暴露后体内组织中PAHs内暴露标志物芘的最大浓度范围依次为肝(6.52~8.67 ng·L~(-1))>肾(0.97~1.12 ng·L~(-1))>静脉血(0.71~0.94 ng·L~(-1))>皮肤(0.64~0.75 ng·L~(-1))>脂肪(0.36~0.56 ng·L~(-1)),职业人群暴露后体内组织芘最大浓度为脂肪(2.97ng·L~(-1))>皮肤(1.14 ng·L~(-1))≥肾(1.14 ng·L~(-1))>肝(0.57 ng·L~(-1))>静脉血(0.17 ng·L~(-1));3)膳食是普通人群的主导暴露途经,会导致肝组织浓度最大;呼吸和皮肤接触是职业人群的主导暴露途经,会导致脂肪组织浓度最大;4)暴露标志物芘的组织总富集量关系为职业人群(48 ng·d~(-1))大于普通人群(6~11 ng·d~(-1))。

    2018年03期 v.13 146-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K]
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  • 对二甲苯对褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)幼鱼的毒性效应研究

    蔺鹏飞;苗晶晶;潘鲁青;林雨霏;武江越;

    采用急性和28 d慢性暴露试验研究了海洋典型危险化学品对二甲苯对褐牙鲆幼鱼的致死效应和生长抑制效应,并测定了遗传毒性、神经毒性以及免疫毒性效应相关的毒理学评价指标。研究结果表明:对二甲苯对褐牙鲆幼鱼的96 h-LC50为45.7 mg·L~(-1),根据国家环保局水和废水监测分析方法编委会规定的化学物质对鱼类毒性分级标准,属于中等毒性,浓度高于2.3 mg·L~(-1)的暴露能显著抑制褐牙鲆幼鱼的生长;4.6和9.2 mg·L~(-1)浓度组观察到对二甲苯暴露28 d后褐牙鲆肝脏中的丙二醛含量与DNA损伤程度显著升高,脑组织中乙酰胆碱酯酶(Ach E)活力被明显抑制;9.2 mg·L~(-1)浓度组暴露28 d后,褐牙鲆幼鱼体内总血细胞数量和溶菌酶活力显著降低。这些结果表明较高浓度的对二甲苯长期作用可导致褐牙鲆幼鱼的氧化胁迫,造成其肝脏毒性损伤并产生神经毒性与免疫毒性。本实验结果为了解对二甲苯对鱼类的毒性作用机制以及对二甲苯的海洋生态风险评估提供了科学依据。

    2018年03期 v.13 156-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1216K]
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  • 纳米氧化铝对斑马鱼幼鱼早期运动行为的影响

    贺凯宏;尚楠;陈建平;张萍;张玲;牛侨;张勤丽;

    随着纳米技术的迅猛发展,纳米材料的安全性研究具有十分重要的意义。为探讨纳米氧化铝对斑马鱼幼鱼早期运动行为的影响,本研究将受精后6 h(6 hpf)的斑马鱼胚胎随机分成空白对照组(E3培养液)、纳米氧化铝组(12.5、25、50、100μg·mL~(-1))。采用6孔板染毒,每组160颗卵,共8个孔,每孔20颗卵/10 m L试液,染毒液更新周期为1 d。观察急性毒性和运动行为。结果显示,各纳米氧化铝组无明显的急性毒性;运动行为检测发现,25、50、100μg·m L~(-1)纳米氧化铝组受精后6 d幼鱼(6dpf)黑暗状态下的运动速度、运动距离、趋触性程度较空白对照组均显著下降(P<0.05);在6 dpf幼鱼对强光刺激的惊恐逃避反射试验中发现,各组幼鱼在光照1 min内运动速度较光照前的黑暗期均明显下降(P<0.05),但25μg·mL~(-1)和100μg·mL~(-1)浓度组在光照时速度下降得更慢(P<0.05);关闭光源后,各组幼鱼的运动速度都会上升,但25μg·mL~(-1)和100μg·mL~(-1)浓度组在打开光源后速度上升得更慢(P<0.05)。上述结果表明,纳米氧化铝可以影响斑马鱼幼鱼早期的运动行为。

    2018年03期 v.13 165-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 1677K]
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  • ZnO纳米粒子通过线粒体通路抑制小鼠光感受器细胞Na~+/K~+-ATP酶表达和活性的作用研究

    刘滨;殷学伟;郭励劼;丁红燕;毕宏生;郭大东;

    氧化锌(ZnO)纳米粒子已被发现具有生物毒性,氧化应激被认为是最重要的因素之一。前期实验证实,ZnO纳米粒子能显著减少锰超氧化物歧化酶(Mn SOD)蛋白的表达,降低Mn SOD活性。本文通过检测乳酸脱氢酶(LDH)释放、线粒体活性氧(ROS)水平和膜电位(Δφm)、延迟整流钾电流变化和Na~+/K~+-ATP酶的表达及活性等变化,检测ZnO纳米粒子对小鼠光感受器细胞的细胞毒作用。结果表明,ZnO纳米粒子可显著增强小鼠光感受器细胞中LDH的释放、增加线粒体内ROS水平并下调Δφm、阻断延迟整流钾电流,同时降低Na~+/K~+-ATP酶的表达及活性,从而对小鼠视网膜光感受器细胞产生细胞毒作用,提示ZnO纳米粒子可通过线粒体通路引起氧化应激,从而抑制小鼠光感受器细胞Na~+/K~+-ATP酶表达和活性,产生细胞毒性,导致细胞死亡。本文的研究结果有助于理解ZnO纳米粒子引起细胞毒性的作用机理。

    2018年03期 v.13 172-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 3876K]
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  • 宜兴市莲花荡水系整治工程前后生态健康评价

    李增辉;曲丹;孙德智;李本行;

    以入太湖莲花荡水系为研究对象,结合2015年4个季度9个采样点的水质学、生物学共7个指标生态调查数据,采用多指标综合评价法,从生物完整性、化学完整性2个方面评价了莲花荡水系整治工程前后的生态健康状况。结果表明,2015年第1、2季度健康状况较差,健康的样点个数分别为3和1,在2015年6月开展清淤工程及集约化畜禽产业整改后,3、4季度健康状况明显改善,健康样点个数分别达到9和7。影响莲花荡水系化学完整性的主要水质指标是TN、TP,3、4季度TN仍超出地表水Ⅴ类标准,处于严重病态,TP为地表IV类标准,处于病态。影响莲花荡水系生物完整性的主要因子是底栖动物,仅监测到20种耐污能力较高的底栖动物物种,而未发现清洁物种。为了进一步改善莲花荡水系生态健康状况,建议开展沿岸农村生活污水的截污治理、农业面源的生态拦阻等污染源控工程,辅以生态岸带建设及湖滨带生态修复等工程。

    2018年03期 v.13 181-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 5382K]
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  • 红霉素对连续3个世代多刺裸腹溞存活和生殖的影响

    储斌;席贻龙;朱凌云;冯若楠;

    红霉素是一种常用的大环内酯类抗生素,其对多刺裸腹溞连续世代生活史参数的影响尚不得而知。本文以连续3个世代的多刺裸腹溞为对象,研究了不同浓度(0.02、0.2、2、20、200和2 000μg·L~(-1))的红霉素对其平均寿命、首次生殖年龄、生殖窝数、窝卵数和总后代数等的影响。结果表明,红霉素浓度对多刺裸腹溞的平均寿命、首次生殖年龄、生殖窝数、窝卵数和总后代数的影响在多刺裸腹溞世代间均存在着明显的差异。与空白对照组相比,红霉素浓度对多刺裸腹溞F0代平均寿命的影响表现出"低(0.02μg·L~(-1))促高(2~2 000μg·L~(-1))抑"的剂量-效应关系,暴露于20μg·L~(-1)红霉素溶液中的多刺裸腹溞F0代的生殖窝数显著减小了55.76%,但暴露于各浓度红霉素溶液中的多刺裸腹溞F1和F2代的平均寿命和生殖窝数均未出现显著性差异;暴露于各浓度红霉素溶液中的多刺裸腹溞F0代的首次生殖年龄也未出现显著性差异,但暴露于0.2、20~2 000μg·L~(-1)红霉素溶液中的F1代的首次生殖年龄显著减小了4.90%~15.69%,暴露于0.2~2 000μg·L~(-1)红霉素溶液中的F2代的首次生殖年龄显著减小了5.00%~16.00%;暴露于20和200μg·L~(-1)红霉素溶液中的多刺裸腹溞F1代的窝卵数分别显著增加了28.87%和10.18%,但暴露于各浓度红霉素溶液中的F0和F2代的窝卵数未出现显著性差异;暴露于2~200μg·L~(-1)的红霉素溶液中的多刺裸腹溞F0代的总后代数显著减少了43.99%~62.21%,而暴露于20和200μg·L~(-1)红霉素溶液中的F1代的总后代数分别增加28.56%和37.17%,红霉素浓度对多刺裸腹溞总后代数的显著性影响在F2代中消失。本研究结果表明,多刺裸腹溞对不同剂量红霉素多代暴露表现出适应性或耐受性。

    2018年03期 v.13 193-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K]
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  • 稻米来源镉对生长期猪的生长特性及不同脏器组织镉蓄积的影响

    夏耀耀;黎俊;冯泽猛;龙次民;曾昭英;黄瑞林;印遇龙;

    环境中的镉污染对动植物及人类都带来了极大的危害。目前,多数镉毒理研究关注其无机状态,而来源于稻米的有机态镉的毒害作用报道较少。为评估稻米来源镉对生长期猪的毒性作用,选用初始体重为30 kg左右的健康生长猪28头,随机分为体重无明显差异的2组,即对照组与稻米来源镉组(试验组),研究稻米来源镉对生长期猪(生长及育肥全阶段)的生长特性及不同脏器组织镉蓄积的影响。结果表明,在生长及育肥阶段,试验组与对照组相比:1)生长特性无显著差异(P>0.05);2)育肥期组织游离氨基酸含量,除肌肉中的赖氨酸显著降低外(P<0.05),血浆、肝脏、肾脏及肌肉中其他游离氨基酸水平均无显著差异(P>0.05);3)心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、胃、小肠、大肠、骨骼中镉蓄积量显著增高(P<0.05),而肌肉、血液中无显著差异(P>0.05),脂肪、皮中未检出镉。日粮使用大比例镉超标稻米后镉在各脏器和组织中的蓄积规律为肾脏>肝脏>小肠>脾>肺>大肠>胃>血液>骨头>心>腿肌>背肌>脂肪、皮。由此可见,镉超标稻米对生长期猪的生长特性未产生显著的影响,稻米来源镉主要蓄积于肝脏和肾脏,而主流食用组织肌肉和血液中镉的蓄积量较少。

    2018年03期 v.13 201-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K]
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  • 办公室地面灰尘中PAHs污染的时间变化规律及人体健康风险

    曹治国;王萌萌;王小颍;李逍逍;孟雪洁;王世华;节建业;董夏妍;苗正;闫广轩;沈墨海;

    为探究室内地面灰尘中15种多环芳烃(PAHs)污染的时间变化规律,于2012年3—7月对北京市一座办公楼内的某办公室进行了每周一次的连续高密度灰尘样品采集。利用高效液相色谱-荧光检测器检测15种PAHs含量。结果表明,该办公室内灰尘样品中∑PAHs浓度范围为1 180~24 300 ng·g~(-1),平均浓度为8 960 ng·g~(-1)。总体上,检出的PAHs以3环PAHs为主,其中菲占PAHs总量的59%以上,其次是4环和5环PAHs,4环PAHs中占的比重最高,约占4环PAHs总量的34%。该办公室内灰尘中∑PAHs的浓度存在显著的时间变化差异,总体表现为∑PAHs浓度随气温升高而降低的趋势。源解析结果显示,机动车排放源、石油源、木材与煤燃烧是北京市室内灰尘中PAHs的主要来源。健康风险评估结果显示,ILCR皮肤接触>ILCR手口摄入,且CR均值大于10-6,说明该采样点的PAHs污染存在"潜在致癌风险"。

    2018年03期 v.13 209-219页 [查看摘要][在线阅读][下载 1933K]
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  • 多氯代苯并噻吩分子空间坐标指数与气相色谱保留时间的QSPR研究

    张文华;赵继颖;王琼瑶;拦继元;杨林;

    运用Chem Office软件绘制37个多氯代苯并噻吩三维图,并得到对应的分子空间坐标Pi(xi,yi,zi)。以多氯代苯并噻吩分子的原子距离指数、分子空间特征指数、分子电性距离矢量、氯原子数为分子描述变量,采用多元线性回归和BP人工神经网络建立描述变量与多氯代苯并噻吩的气相色谱保留时间的QSPR模型。结果表明:多元线性回归建模相关系数R=0.9970,SD=2.1830,基于BP人工神经网络建立的模型R=0.9996,SD=0.3123。为多氯代苯并噻吩分子结构与物性的QSPR研究提供了新思路。

    2018年03期 v.13 220-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K]
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  • 北京不同污染天气PM_(2.5)和PM_(10)染毒对大鼠生理病理参数的影响

    程志斌;刘艳菊;亓学奎;李俊芳;单云芳;钟震宇;杨峥;张婷婷;王欣欣;

    为探讨北京不同污染天气大气可吸入颗粒物PM_(10)和细颗粒物PM_(2.5)污染对雄性大鼠血常规、氧化损伤、炎症反应和肺组织的影响,将64只雄性8周龄Wistar大鼠随机分为8组,分别为2个对照组(空白组和生理盐水组)和6个染毒组(清洁、雾霾及沙尘暴3种不同天气的PM_(10)染毒组和PM_(2.5)染毒组),每组8只。用2015年3月—5月在北京南海子麋鹿苑采集的清洁、雾霾和沙尘暴3种不同天气的PM_(10)和PM_(2.5)制备悬液,分别采用气管滴入PM_(10)和PM_(2.5)悬液作为染毒组,空白对照组不做任何处理,生理盐水对照组采用气管滴注生理盐水。急性染毒24 h后处死大鼠。采集血液测定18个血常规指标,分析肺泡灌洗液(BALF)中转化生长因子-β1(TGF-β1)、乳酸脱氢酶(LDH)、总抗氧化能力(T-AOC)、白介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量,并在高倍显微镜下观察肺组织和气管病理形态变化。同时,对PM_(10)和PM_(2.5)中的水溶性离子、有机碳/元素碳、16种多环芳烃和7种重金属等元素进行了测定,并分析了各组分与大鼠生理病理指标的相关性。结果表明:清洁、沙尘暴天气的PM_(10)和雾霾天气的PM_(2.5)急性染毒导致大鼠白细胞系参数即免疫力显著下降。污染天气颗粒物染毒后大鼠BALF氧化炎症因子的改变表明呼吸系统受到感染:沙尘暴和清洁天的PM_(10)染毒均显著提高了TGF-β1,雾霾PM_(10)染毒后IL-6和LDH有一定程度升高。3种天气颗粒物染毒对肺和气管造成的组织病理伤害各有特点,但PM_(2.5)伤害程度普遍大于PM_(10)。染毒颗粒物粒径大小,其化学成分类别、浓度是造成大鼠血常规指标变化、氧化炎症反应和组织学病变的可能原因。

    2018年03期 v.13 226-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 3115K]
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  • 细颗粒物(PM_(2.5))主要组分模拟溶液对发光细菌的光抑制分析

    孙成华;刘保献;鹿海峰;张大伟;洪姗姗;刘康;常淼;杜泽瑞;

    为明确NH_4~+、 NO_3~-、SO_4~(2-)及金属等组分在水溶性提取液对发光细菌的光抑制过程中所起的作用,参照PM_(2.5)样品提取液浓度,模拟配制与3级以上PM_(2.5)样品提取液中主要组分:硫酸盐、硝酸盐、氨盐相同浓度的溶液,同时选取与PM_(2.5)可溶性提取液发光抑制率相关性较强的铅、锌,配制不同浓度级别模拟溶液,测试各单一组分对发光细菌的发光抑制率及其混合溶液对发光细菌的联合影响效应。基于毒性单位法(TU)、相加指数法(AI)和混合毒性指数法(MTI)评价了混合体系联合影响的作用类型。结果表明,与3~6级PM_(2.5)可溶性提取液中硫酸氨、硫酸氢氨、硝酸氨、硫酸锌和硝酸铅浓度相同的模拟溶液对发光细菌的发光没有抑制作用。不同的评价方法对PM_(2.5)主要组分混合体系联合效应评价结果具有较好的一致性,硫酸氨、硝酸氨、硫酸氢氨混合溶液中,对发光细菌的光抑制均为硫酸氢氨的独立作用,硫酸锌与硝酸铅的混合体系,锌和铅对发光细菌的联合影响效应表现为协同,硫酸氨、硝酸氨、硫酸氢氨与硫酸锌、硝酸铅的多元混合体系呈现协同作用。

    2018年03期 v.13 241-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 1869K]
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  • 基于TLSER和QSPR关系预测PAHs和PCBs的LDPE膜-空气分配系数

    朱腾义;李毛;吴晶;

    有机污染物在被动采样材料与环境介质之间的平衡分配系数(K_P),是测定环境中有机污染物浓度的重要参数,但K_P值大部分都需要经过繁琐的实验测定获取,无法逐个测定数量繁多的污染物,因此需开发一种预测K_P值的方法。为此,搜集整理了一些多环芳香烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)的低密度聚乙烯(LDPE)-空气分配系数(K_PA)的实测值,基于理论线性溶解能(TLSER)和定量结构性质关系(QSPR),利用逐步多元线性回归(MLR)分别构建了预测K_PA值的模型。模型的决定系数R2adj分别为0.927和0.956,交叉验证系数Q2LOO分别为0.915和0.946,外部系数Q2ext分别为0.913和0.960。结果表明,2种模型具有良好的拟合优度、稳健性和预测能力,并解释了模型的机理。所构建的2种模型均可用来预测应用域内有机污染物的LDPE膜-空气分配系数。

    2018年03期 v.13 253-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K]
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  • 农药类化合物对大型溞的毒性作用模式:与基线毒性化合物比较研究

    闫俐辰;王晓红;赵元慧;

    农药在控制有害生物的同时,对水生生态系统产生较大的毒性效应。本文通过实验获得了25种基线化合物对大型溞的急性毒性数据,并与57种农药类化合物对大型溞的急性毒性数据进行比较研究,同时根据体外浓度LC_(50)、生物富集因子BCF和体内临界浓度CBR的关系,计算了这些化合物在大型溞体内的临界浓度,研究了农药类化合物对大型溞的毒性作用机理。结果表明,基线化合物在大型溞体内的临界浓度log1/CBR值在一个很窄的范围波动,而农药类化合物在大型溞体内的临界浓度log1/CBR值范围广且较高。这说明多数农药类化合物对大型溞为反应性毒性作用模式。其中,除草剂对大型溞的毒性显著低于杀菌剂和杀虫剂对大型溞的毒性。这可能是因为除草剂主要通过干扰植物光合作用、植物激素或植物分子合成发挥毒性效应,从而导致其对大型溞的生理系统难以发生反应性毒性效应。而杀虫剂和杀菌剂主要通过干扰生物神经系统、生殖系统、呼吸作用或大分子合成发挥毒性效应,因此易与大型溞生理系统发生生物化学反应,从而具有较高的毒性效应。本文分别建立了除草剂、杀菌剂和杀虫剂对大型溞的急性毒性QSAR模型。除草剂对大型溞的急性毒性机理较简单,其毒性与化合物疏水性程度和离子化程度有关;而杀菌剂对大型溞的急性毒性主要与化合物的标准生成热和极性表面积有关;杀虫剂对大型溞的急性毒性作用机理较复杂,它们对大型溞的毒性效应与其和生物分子之间的氢键和范德华力有关。

    2018年03期 v.13 260-268页 [查看摘要][在线阅读][下载 845K]
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