0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷的分子毒理效应

发布时间：2017-10-10 23:15

  本文关键词：0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷的分子毒理效应

  更多相关文章： 0~#柴油 平湖原油 黑棘鲷 活性氧(ROS) 抗氧化酶 DNA损伤

【摘要】：石油的主要构成成分是烷烃、芳烃、杂环芳烃等多种复杂分子结构,入海后发生一系列复杂变化,最终大多以水溶性成分(water soluble fraction,WSF)存在于海洋中,从而对水生生物产生毒性效应。不同油类对水生生物产生毒性效应不同。本文选择燃料油(0~#柴油)和原油(东海平湖原油)两种不同油类,以常见的海洋鱼类黑棘鲷(Acanthopagrus schlegelii)为试验对象,研究这两种不同油类胁迫对鱼类的抗氧化酶影响和DAN损伤效应,以期为海洋石油污染对海洋生物影响评价提供科学参考。本实验通过将受试生物黑棘鲷暴露于不同浓度的0~#柴油和平湖原油中,经过富集-释放试验,分析、比较两种不同油类胁迫下黑棘鲷肝脏的ROS含量,黑棘鲷肝脏、肌肉、鳃抗氧化酶活性变化(GST、SOD、CAT)和黑棘鲷血细胞DNA的损伤效应。通过实验研究,获得主要如下结果:1.0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷肝脏组织中活性氧(ROS)含量的影响(1)将黑棘鲷在不同浓度的0~#柴油和平湖原油中进行富集(0~19d)-释放(20~22d)试验,结果表明:两种油对黑棘鲷肝脏组织中ROS含量都有明显的诱导效应。经过19天的富集后,ROS诱导量与曝油浓度有剂量-效应关系,ROS含量随时间变化趋势整体呈上升-下降趋势。0~#柴油的低浓度组(0.015 mg·L~(-1))、中浓度组(0.03 mg·L~(-1))、高浓度组(0.06 mg·L~(-1))ROS含量均在第7天达到峰值,最大诱导量分别比同一时间对照组ROS含量高出26%、56%、87%;平湖原油的低浓度组(0.03 mg·L~(-1))、中浓度组(0.06 mg·L~(-1))、高浓度组(0.12 mg·L~(-1))ROS含量同样也在第7天达到峰值,最大诱导量比同一时间对照组ROS含量分别高出18%、61%、112%。将黑棘鲷转移到清洁的海水中进行3天的释放试验,结果表明:第22天时,高浓度组的0~#柴油(0.06 mg·L~(-1))和平湖原油(0.12 mg·L~(-1))实验组ROS含量较对照组有显著差异(P0.05),分别是此刻对照组水平的1.60、1.86倍,其余各组与之无显著统计学差异。(2)整体来看,同一浓度下的0~#柴油对黑棘鲷肝脏组织中ROS含量的影响大于平湖原油。2.0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷抗氧化酶活性的影响富集试验进行19天,分别于第0天、第3天、第7天、第15天、第19天采集黑棘鲷肝脏、肌肉和鳃等组织,测定其各种抗氧化酶的活性。随后将黑棘鲷移至清洁海水中,再进行3天释放试验,于第22天取样进行酶活性的测定。分析结果显示:(1)从时间-效应关系分析0~#柴油富集实验对各种解毒酶类活性的影响发现,0~#柴油胁迫下,黑棘鲷各组织各浓度组GST活性被诱导,整体呈上升-下降趋势,肝脏、肌肉和鳃组织中实验组分别在第7天、第15天、第3天达到峰值;三种组织中SOD变化趋势不同;肝脏和肌肉中CAT随着时间也呈现先升后降的变化规律。从剂量-效应来看,黑棘鲷肝脏、肌肉和鳃组织各实验组GST活性都受到显著诱导(P0.05),0~#柴油0.06 mg·L~(-1)实验组对三种组织中GST诱导程度最大,0.03 mg·L~(-1)实验组次之,0.015 mg·L~(-1)实验组最小,即GST酶的表达与两种油的浓度成正相关;肝脏中SOD活性呈抑制-诱导-抑制趋势,鳃中SOD活性呈抑制-诱导趋势,肌肉中SOD活性整个实验过程被诱导,0.06 mg·L~(-1)实验组最大应激量最高。肝脏中CAT活性先诱导后抑制,肌肉中始终被诱导,而鳃组织中CAT活性始终被抑制。(2)平湖原油染毒后,黑棘鲷各组织GST活性先升后降,在第3天就被诱导,具体关系表现为0.03 mg·L~(-1)实验组0.06mg·L~(-1)实验组0.12 mg·L~(-1)实验组,各浓度组GST活性在第7天达到最大诱导,低、中、高浓度组最大诱导量分别比同一时间对照组GST诱导量高出63%、84%、117%。肌肉组织高浓度组SOD活性被诱导,先升后降,肝脏和鳃组织中呈降低-升高-降低趋势,始终被抑制。各组织中CAT活性随时间的变化均无明显规律,但最大应激量仍与暴露浓度呈正比。肝脏和鳃中CAT同时出现诱导和抑制作用。(3)从黑棘鲷各组织中三种酶活性的应激量来看,0~#柴油的影响大于平湖原油。3.0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷DNA的损伤效应实验共分为两个过程,富集试验连续19后转为3的释放试验。在第0天、第3天、第7天、第15天和第21天分别取样进行彗星实验,测定黑棘鲷DNA损伤水平。相关性分析结果如下:(1)0~#柴油和平湖原油胁迫15天后的彗星图片表明,0~#柴油中(0.03 mg·L~(-1))、高浓度组(0.06 mg·L~(-1))黑棘鲷血细胞核中均有彗尾出现,表明核DNA受到损伤,且高浓度组彗尾更长;平湖原油只有高浓度组(0.12 mg·L~(-1))出现细胞凋亡现象,并带有松鼠尾巴状的彗尾。(2)黑棘鲷血细胞DNA损伤程度与两种石油有一定的浓度-效应正相关关系。富集阶段,彗尾DNA相对含量(Tail DNA%)与0~#柴油在第3天、第7天、第15天的相关系数(R值)分别为0.927、0.922、0.857,对应时间与平湖原油的R值分别为0.932、0.894、0.918;胁迫结束后,第21天时0~#柴油中、高浓度组(0.03、0.06 mg·L~(-1))和平湖原油中、高浓度组(0.06、0.12 mg·L~(-1))的Tail DNA%仍显著高于对照组水平(P0.05)。随着两种油类浓度的增高和胁迫时间的延长,Tail DAN%呈上升趋势,有时间-效应关系。(3)从第7天起,高浓度组0~#柴油(0.06 mg·L~(-1))和平湖原油(0.12 mg·L~(-1))胁迫组的黑棘鲷血细胞彗尾长度/核直径(TL/D)值0.6,即造成3级损伤;中浓度组则从第15天开始出现3级损伤;直至第21天恢复实验结束以后,以上各组均无法恢复至对照水平。(4)相同浓度水平的0~#柴油对黑棘鲷DNA损伤效应大于平湖原油。
【关键词】：0~#柴油 平湖原油 黑棘鲷 活性氧(ROS) 抗氧化酶 DNA损伤
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X171.5;X55
【目录】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 前言13-25
• 1.1 石油污染的研究进展13-21
• 1.1.1 石油污染13-14
• 1.1.2 石油污染对海洋生物毒性效应的研究进展14-18
• 1.1.3 石油污染氧化应激生物标志物的研究进展18-21
• 1.2 黑棘鲷概述21-22
• 1.3 本文研究目的及意义22-25
• 1.3.1 主要技术路线22-24
• 1.3.2 研究的目的和意义24-25
• 第二章 0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷肝脏活性氧(ROS)含量的25-31
• 2.1 实验材料与方法25-26
• 2.1.1 实验材料25
• 2.1.2 试验方法25
• 2.1.3 指标的测定25-26
• 2.1.4 数据统计分析26
• 2.2 结果与分析26-29
• 2.2.1 0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷肝脏中 ROS 含量的剂量-效应26-28
• 2.2.2 0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷肝脏中 ROS 含量的时间-效应28-29
• 2.3 讨论29-30
• 2.4 小结30-31
• 第三章 0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷抗氧化酶活性的影响31-51
• 3.1 材料及方法31
• 3.1.1 实验材料31
• 3.1.2 试验方法31
• 3.1.3 毒理学指标的测定31
• 3.1.4 数据的处理和分析31
• 3.2 结果与分析31-48
• 3.2.1 0~#柴油对黑棘鲷肝脏、肌肉和鳃组织中 GST 活性的剂量效应31-33
• 3.2.2 0~#柴油对黑棘鲷肝脏、肌肉和鳃组织中 SOD 活性的剂量效应33-35
• 3.2.3 0~#柴油对黑棘鲷肝脏、肌肉和鳃组织中 CAT 活性的剂量效应35-37
• 3.2.4 平湖原油对黑棘鲷肝脏、肌肉和鳃组织中GST活性的剂量效应37-39
• 3.2.5 平湖原油对黑棘鲷肝脏、肌肉和鳃组织中SOD活性的剂量效应39-41
• 3.2.6 平湖原油对黑棘鲷肝脏、肌肉和鳃组织中CAT活性的影响41-43
• 3.2.7 0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷肝脏、肌肉和鳃组织中 GST、SOD、CAT 活性43-48
• 3.3 讨论48-50
• 3.4 小结50-51
• 第四章 0~#柴油和平湖原油对黑棘鲷 DNA 的损伤效应51-58
• 4.1 实验材料与方法51-53
• 4.1.1 实验材料51
• 4.1.2 试验方法51
• 4.1.3 血细胞样品制备51
• 4.1.4 彗星实验51-53
• 4.1.5 数据处理53
• 4.2 结果与分析53-56
• 4.2.1 DNA损伤形态53-54
• 4.2.2 DNA损伤指标54-55
• 4.2.3 DNA损伤程度55-56
• 4.3 讨论56-57
• 4.4 小结57-58
• 第五章 总结58-60
• 5.1 结论与主要创新点58
• 5.2 展望58-60
• 参考文献60-67
• 致谢67-68
• 发表论文及科研成果68

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