五种不同碳链长度的溴化咪唑类离子液体对蚯蚓的氧化应激效应

发布时间：2017-10-14 19:40

  本文关键词：五种不同碳链长度的溴化咪唑类离子液体对蚯蚓的氧化应激效应

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【摘要】：离子液体(ionic liquids,ILs)是一类在室温或室温附近温度下呈液态的、由阴阳离子构成的物质。由于离子液体的理化性质优点众多,因此其已经在化学分离提纯、生物等方面得到了应用。由于大部分离子液体具有良好的水溶性,其不可避免的流失和废弃就会对水体和土壤中的生物体产生危害。目前已经有关于不同类型的ILs对微生物、水生生物和陆生生物的毒性研究,但不同碳链长度的溴化咪唑类离子液体对蚯蚓的毒性研究比较匮乏。因此,研究碳链长度不同的溴化咪唑类离子液体对蚯蚓的毒性具有重要的意义。本实验选取了五种不同碳链长度的离子液体[C_2mim]Br,[C_4mim]Br,[C_6mim]Br,[C_(10)mim]Br和[C_(12)mim]Br,研究其对赤子爱胜蚓(Eisenia Fetida)的急性毒性和亚慢性毒性。急性毒性采用滤纸法和土壤法分别测定五种离子液体对蚯蚓的LC50;亚慢性毒性实验,离子液体染毒浓度为5、10、20、40mg/kg人工土,取样时间为14 d和28 d,选取指标为ROS含量、抗氧化酶系(SOD、CAT、POD)活性、解毒酶GST活性、氧化损伤(脂质损伤、蛋白质损伤、DNA损伤),以评价五种ILs的生态毒性和遗传毒性,为探索五种离子液体对陆生生态系统的影响提供依据。主要结果如下:(1)[C_2mim]Br,[C_4mim]Br,[C_6mim]Br,[C_(10)mim]Br,[C_(12)mim]Br土壤法14 d LC50分别为1441.23、358.46、305.59、153.30和160.10 mg/kg。碳链长度小于12时,离子液体毒性随着碳链长度增加,毒性增大;当碳链长度为12时,离子液体毒性反而有所下降,这可能因为高度亲脂性的物质对蚯蚓有“截断效应”。(2)五种离子液体对蚯蚓染毒处理,在人工土壤中染毒28 d,[C_2mim]Br、[C_4mim]Br≤10 mg/kg时,蚯蚓体内ROS含量与对照相比无显著差异;[C_2mim]Br≥20 mg/kg、[C_4mim]Br≥10 mg/kg、[C_6mim]Br、[C_(10)mim]Br和[C_(12)mim]Br≥5 mg/kg时蚯蚓体内ROS含量显著增加。(3)五种离子液体染毒28 d内,各离子液体染毒浓度在5 mg/kg及以上时,SOD活性与对照相比变化显著;当[C_4mim]Br≥20 mg/kg、[C_6mim]Br≥5 mg/kg、[C_(10)mim]Br≥10 mg/kg、[C_(12)mim]Br≥5 mg/kg时,CAT活性与对照相比变化显著;当[C_2mim]Br≥10 mg/kg,其余四种离子液体浓度在5 mg/kg及以上时,POD活性与对照相比变化显著。(4)[C_2mim]Br≤20mg/kg、[C_4mim]Br≤10mg/kg染毒时,GST活性与对照无显著差异,这可能与机体的成功防御有关;而当[C_2mim]Br为40 mg/kg、[C_4mim]Br≥20mg/kg、[C_6mim]Br≥5mg/kg、[C_(10)mim]Br为5mg/kg时,GST活性显著增加,这可能是由于GST应对过量的ROS的应激反应。当[C_(10)mim]Br≥20 mg/kg、[C_(12)mim]Br≥10 mg/kg时,GST活性显著被抑制。(5)在染毒28 d中,当[C_(10)mim]Br和[C_(12)mim]Br≥5 mg/kg时,MDA含量显著增加;当[C_2mim]Br≥40 mg/kg、其余四种离子液体浓度在5 mg/kg及以上时,PCO含量显著增加;当[C_2mim]Br≥10 mg/kg、其余四种离子液体浓度在5 mg/kg及以上时,OTM值显著增加。(6)根据ROS含量变化结果,结合抗氧化酶活性变化结果可知,三种抗氧化酶中,SOD和POD最灵敏,而CAT在毒性较低时不灵敏。解毒酶GST比较灵敏,能作为有效的毒性检测指标。氧化损伤的三个指标中,在离子液体毒性较低,或者染毒浓度较低时,MDA不灵敏,PCO和DNA损伤则较灵敏性。因此,在不同浓度离子液体对蚯蚓染毒时,SOD、POD、GST、PCO和DNA损伤是比较灵敏的毒性检测指标。
【关键词】：离子液体 赤子爱胜蚓 抗氧化酶 解毒酶 氧化损伤
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X171.5
【目录】：

• 符号说明4-8
• 中文摘要8-10
• Abstract10-12
• 1 前言12-20
• 1.1 离子液体概述12-18
• 1.1.1 离子液体概念12
• 1.1.2 离子液体的特点及应用12-13
• 1.1.3 离子液体的毒性13-17
• 1.1.4 实验中的五种离子液体17-18
• 1.1.5 离子液体的降解性研究18
• 1.2 实验指示生物18
• 1.3 本文研究内容18-20
• 2 材料与方法20-32
• 2.1 药品试剂20
• 2.2 仪器设备20-21
• 2.3 蚯蚓及染毒方式21-22
• 2.4 样品制备和测定22-31
• 2.4.1 蛋白含量标准曲线绘制方法及测定22
• 2.4.2 ROS的测定22-23
• 2.4.2.1 ROS测定试剂配制23
• 2.4.2.2 蚯蚓线粒体的制备23
• 2.4.2.3 ROS测定步骤23
• 2.4.3 蚯蚓匀浆的制备23
• 2.4.4 蚯蚓体内SOD活性的测定23-24
• 2.4.4.1 SOD活性测定试剂配制23-24
• 2.4.4.2 SOD活性测定步骤24
• 2.4.4.3 SOD活性测定结果与计算24
• 2.4.5 蚯蚓体内CAT活性的测定24-25
• 2.4.5.1 CAT活性测定试剂配制24-25
• 2.4.5.2 CAT活性测定步骤25
• 2.4.5.3 CAT活性测定结果与计算25
• 2.4.6 蚯蚓体内POD活性的测定25-26
• 2.4.6.1 POD活性测定试剂配制25
• 2.4.6.2 POD活性测定步骤25-26
• 2.4.6.3 POD活性测定结果与计算26
• 2.4.7 蚯蚓体内GST活性的测定26-27
• 2.4.7.1 GST活性测定试剂配制26
• 2.4.7.2 GST活性测定步骤26-27
• 2.4.7.3 GST活性测定结果与计算27
• 2.4.8 蚯蚓体内MDA含量的测定27-28
• 2.4.8.1 MDA含量的测定试剂配制27
• 2.4.8.2 MDA含量测定步骤27-28
• 2.4.8.3 MDA含量测定结果与计算28
• 2.4.9 蚯蚓体内PCO含量的测定28-29
• 2.4.9.1 PCO含量测定试剂配制28
• 2.4.9.2 PCO含量测定步骤28-29
• 2.4.9.3 PCO含量测定及结果计算29
• 2.4.10 蚯蚓体内DNA损伤的测定29-31
• 2.4.10.1 彗星实验试剂配制29-30
• 2.4.10.2 蚯蚓体腔细胞悬浮液的制备30
• 2.4.10.3 彗星实验步骤30-31
• 2.5 数据处理31-32
• 3 结果与分析32-49
• 3.1 五种离子液体对蚯蚓急性毒性实验结果32
• 3.2 五种离子液体对蚯蚓ROS含量影响的实验结果32-34
• 3.3 五种离子液体对蚯蚓体内抗氧化酶活性影响的实验结果34-40
• 3.3.1 五种离子液体对蚯蚓体内SOD活性影响的实验结果34-36
• 3.3.2 五种离子液体对蚯蚓体内CAT活性影响的实验结果36-38
• 3.3.3 五种离子液体对蚯蚓体内POD活性影响的实验结果38-40
• 3.4 五种离子液体对蚯蚓体内解毒酶GST活性影响的实验结果40-42
• 3.5 五种离子液体对蚯蚓体内氧化损伤实验结果42-49
• 3.5.1 五种离子液体对蚯蚓体内脂质损伤的实验结果42-44
• 3.5.2 五种离子液体对蚯蚓体内蛋白质损伤的实验结果44-46
• 3.5.3 五种离子液体对蚯蚓体内DNA损伤的实验结果46-49
• 4 讨论49-57
• 4.1 五种离子液体的毒性大小的分析49
• 4.2 五种离子液体对蚯蚓体内ROS含量影响的分析49-50
• 4.3 五种离子液体对蚯蚓体内抗氧化酶系统影响的分析50-52
• 4.3.1 五种离子液体对蚯蚓体内SOD活性影响的分析50-51
• 4.3.2 五种离子液体对蚯蚓体内CAT活性影响的分析51-52
• 4.3.3 五种离子液体对蚯蚓体内POD活性影响的分析52
• 4.4 五种离子液体对蚯蚓体内GST活性影响的分析52-53
• 4.5 五种离子液体对蚯蚓氧化损伤的分析53-56
• 4.5.1 五种离子液体对蚯蚓脂质损伤的分析53-54
• 4.5.2 五种离子液体对蚯蚓蛋白质损伤的分析54-55
• 4.5.3 五种离子液体对蚯蚓DNA损伤分析55-56
• 4.6 各实验指标的灵敏性研究56-57
• 5 结论57-58
• 6 本论文创新之处58-59
• 7 参考文献59-70
• 8 致谢70-71
• 9 攻读学位期间发表论文71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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本文编号：1032831