石油烃污染对翡翠贻贝毒性效应及机理研究

发布时间：2016-08-17 13:22

  本文关键词：石油烃污染对翡翠贻贝毒性效应及机理研究，由笔耕文化传播整理发布。

《上海海洋大学》 2012年

石油烃污染对翡翠贻贝毒性效应及机理研究

肖雅元  

【摘要】：石油作为全球能源主要物质长期大量地应用于实际生产和生活中，近年来海上石油开采和运输事故频频发生，加之海上轮船运输业的快速发展以及工业、生活污水的大量排放，海洋环境中石油烃污染日益严重，甚至威胁到海洋生物的生存。目前越来越多的学者投身于海洋生态环境保护的大潮中来，本论文也以翡翠贻贝(Perna viridis)为实验生物，研究了不同浓度下0#柴油水溶液（diesel iol water-soluble fraction,WSF）对翡翠贻贝的生理生态影响。在室内半静水的实验条件下，将翡翠贻贝分别暴露于0.005mg/L，0.010mg/L，0.050mg/L，0.100mg/L的WSF中，在污染后1、3、7、15d取样，15d后转入清洁海水中进行7d污染释放试验，18，22d取样。检测翡翠贻贝内脏团和外套膜急慢性毒性效应、CYP4基因表达水平；应用碱解旋法测定WSF对翡翠贻贝内脏团、外套膜、鳃组织和性腺组织的DNA损伤程度；并定量检测分析翡翠贻贝对石油烃富集和释放；同时选取翡翠贻贝鳃组织进行组织细胞受WSF影响的研究。通过对以上各项指标的检测分析来探讨WSF对翡翠贻贝抗氧化防御系统的胁迫与生物响应以及对翡翠贻贝的分子致毒机理；也为开展海洋环境评价工作以及海洋环境的生物监测提供基础数据。 1.石油烃污染对翡翠贻贝慢性毒性研究 测定内脏团和外套膜丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽-S-转移酶（GST）活性的结果表明：高剂量组（0.100，0.050mg/L）暴露的翡翠贻贝内脏团和外套膜SOD活性和MDA含量变化比低剂量组（0.005mg/L）显著（P0.01），整个暴露过程中呈现先抑制后诱导再抑制的波动变化趋势，无明显的剂量-时间-效应关系。石油烃暴露初期，内脏团组织中GSH含量和GST活性，初期反应灵敏且受到抑制，此后受到明显诱导，GSH含量和GST活性升高，在暴露第7d达到最大值并显著高于空白组（P0.01）。外套膜各剂量组GSH含量和GST活性存在此消彼长的趋势，剂量-时间效应明显。污染解除后，4种生理指标均缓慢恢复至空白对照组水平。 2.石油烃污染对翡翠贻贝CYP4基因表达的影响 用实时荧光定量PCR技术，定量测定了在0#柴油水溶液（WSF）污染下翡翠贻贝(Perna viridis) CYP4基因相对表达水平。结果显示：在0#柴油水溶液（WSF）暴露处理初期，各浓度处理组翡翠贻贝内脏团和外套膜CYP4基因的表达水平较空白组都有所提高（P0.01），呈现缓慢上升的趋势；诱导作用持续3到5天后，出现诱导饱和现象且0.005mg/L浓度组抑制表达作用强烈。随着暴露时间的延长，内脏团和外套膜CYP4基因的相对表达水平整体呈现出先诱导后抑制再诱导的波动变化趋势；同时外套膜CYP4基因表达水平存在一定剂量-时间效应关系，整个暴露过程中，翡翠贻贝内脏团CYP4基因的表达明显比外套膜活跃并且在浓度组0.050mg/L影响下的翡翠贻贝CYP4基因表达最为显著（P0.01）。污染解除后，翡翠贻贝0.010mg/L和0.050mg/L浓度组外套膜CYP4基因表达并没有迅速恢复到空白组水平，依旧差异显著（P0.01），而其他两组则无明显差异。 3.石油烃污染对翡翠贻贝DNA的损伤研究 用碱解旋法研究了翡翠贻贝(Perna viridis)内脏团、外套膜、鳃组织和性腺DNA链在0#柴油水溶液（WSF）胁迫下断裂的情况及DNA损伤的程度。结果显示：WSF对内脏团、外套膜、鳃组织和性腺DNA损伤有强烈的诱导作用，且表现出一定的时间效应规律（P0.01）。在WSF暴露阶段，各组织DNA链断裂水平第1d内被显著诱导，内脏团和外套膜DNA损伤在WSF暴露第3d达到损伤最大值，之后随着WSF在组织内的不断积累，DNA修复系统被激活，从暴露第3d开始DNA逐渐开始被修复。鳃组织DNA损伤在WSF暴露第7d最为严重，于7d后损伤减弱并开始修复受损DNA。性腺组织则不同于其他组织，其DNA损伤第1d表现为严重受损后出现短暂的修复并于第7d再次被破坏，造成性腺DNA不可逆损伤。在整个WSF污染暴露期间，内脏团、外套膜、鳃组织和性腺组织随着暴露时间的延长，DNA损伤波动变化，且具有明显的积累-时间效应关系。 4.翡翠贻贝对石油烃的富集效应研究 应用国家标准检测法对翡翠贻贝软组织体内石油烃富集量进行检测，反应翡翠贻贝在不同浓度和不同时间的条件下，对石油烃富集及净化的能力。结果显示：0#柴油水溶液（WSF）4种暴露浓度影响下翡翠贻贝软组织对石油烃存在明显的富集效应。0.005mg/L浓度组于暴露第3d开始就进入动态平衡阶段，而0.001mg/L、0.050mg/L和0.100mg/L浓度组翡翠贻贝软组织对石油烃的富集于3d后开始跃升式增加，在第3d翡翠贻贝软组织中WSF的实际负载量与暴露浓度成正比，剂量-效应关系明显。受不同浓度WSF污染影响的翡翠贻贝对石油烃化合物的富集具有“选择性”。翡翠贻贝对WSF的净化过程为迅速释放后再缓慢释放，并于第22d最终达到动态平衡。 5.石油烃污染对翡翠贻贝鳃结构影响的显微观察 应用石蜡切片技术从组织细胞水平观察0#柴油水溶液（WSF）对翡翠贻贝鳃组织的结构变化影响，取样时间为WSF暴露第7d和第15d，WSF释放阶段第18d和第22d，分析不同WSF暴露浓度对鳃组织结构变化的差异。结果显示：WSF对翡翠贻贝鳃丝结构存在较强的毒害作用，不同暴露浓度对其结构破坏的效果不同，，鳃丝上皮细胞排列不规则甚至断裂，鳃丝结构破坏更加严重，越高浓度影响下造成微绒毛柱状细胞变形、顶端的微绒毛脱落和方形平扁细胞自溶，剂量效应显著。WSF污染释放阶段，各浓度组鳃丝细胞结构并没有得到相应的恢复，则反映出石油烃对翡翠贻贝鳃组织的破坏大都不可逆。

【关键词】：
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X174
【目录】：

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