纳米二氧化钛和1，2，4-三氯苯联合染毒对斑马鱼遗传毒性与抗氧化酶的影响研究

发布时间：2017-05-17 03:01

  本文关键词：纳米二氧化钛和1，2，4-三氯苯联合染毒对斑马鱼遗传毒性与抗氧化酶的影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)与纳米二氧化钛(nano-TiO2)均是目前工业生产应用残留比较多的物质之一,nano-TiO2与其他污染物联合作用的研究很少。本研究拟通过nano-TiO2、1,2,4-TCB单独和联合作用于斑马鱼,对斑马鱼进行病理切片观察、微核试验、彗星试验及生理生化指标测定,分析nano-TiO2与1,2,4-TCB联合作用对斑马鱼鳃组织及细胞遗传毒性效应,并观察其抗氧化酶的变化。从而了解nano-TiO2和1，2,4-TCB联合作用的毒性,为水生态环境保护和nano-TiO2光催化剂的安全应用提供理论依据。结果如下：(1) nano-TiO2(40nm)与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼的毒性症状及鳃结构损伤的研究表明：nano-TiO2和1,2,4-TCB对斑马鱼存在毒性作用,毒性症状表现为焦躁,窜动,焦虑不安,猛烈游动,跳动,此外,出现部分鱼死亡。nano-TiO2和1,2,4-TCB联合染毒引起斑马鱼出现鳃部红肿、肺部肿大、脊柱弯曲等中毒症状。鳃是两种污染物联合作用的靶器官之一nano-TiO2和1,2,4-TCB联合染毒会导致斑马鱼鳃组织结构模糊、鳃小片排列紊乱,表层细胞断失,柱细胞异形,鳃小片上皮细胞坏死脱落,柱细胞原有构造消失,鳃组织功能受损。(2) nano-TiO2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼遗传毒性的研究表明：短期内(7d)染毒,单独nano-TiO2 (1、10、20、30 mg·L-1)未导致斑马鱼鳃细胞染色体和DNA损伤,不存在遗传毒性；而单独的1,2,4-TCB(5、10、20 mg·L1)组斑马鱼鳃细胞的染色体、DNA损伤与1,2,4-TCB间存在浓度——效应关系,当1,2,4-TCB浓度"g10 mg·L-1时,染色体、DNA的损伤显著增加；1,2,4-TCB与nano-TiO2联合组斑马鱼鳃细胞的微核率,彗星试验的彗星细胞百分率、尾部DNA百分率、尾长、尾矩均随1,2,4-TCB或nano-TiO2浓度升高而升高,呈现浓度——效应关系。经二因子析因分析,nano-TiO2与1,2,4-TCB联合对斑马鱼存在协同遗传毒性,增强了各自的遗传毒性。此外,还发现nano-TiO2粒径越小,暴露时间越长,遗传损伤越强。3) nano-TiO2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼抗氧化酶的影响研究表明：短期内(7d)染毒,单独nano-TiO2 (1、10、20、30mg·L-10组斑马鱼SOD、CAT活性的降低处于正常范围中,与对照组间不存在显著差异；而单独的1,2,4-TCB(5、10、20mg·L-1)组斑马鱼的SOD、CAT活性均与1,2,4-TCB间存在浓度——效应关系,当1,2,4-TCB浓度"g10 mg.L-1时,SOD、CAT活性显著降低。nano-TiO2与1,2,4-TCB联合组斑马鱼的SOD、CAT活性随1,2,4-TCB或nano-TiO2浓度增加而减少,呈现浓度——效应关系。经二因子析因分析,nano-TiO2与1,2,4-TCB联合会协同抑制斑马鱼的SOD、CAT活性,影响斑马鱼抗氧化防御系统。此外,相同浓度染毒组的斑马鱼的SOD、CAT活性均随暴露时间增加而先增加后减少,具有短期诱导,长期抑制的特点,呈现时间——效应关系。另外,发现nano-TiO2粒径越小,暴露时间越长,对SOD、CAT活性影响越大。(4) nano-TiO2与1,2,4-TCB引起的鳃组织损伤、染色体损伤及DNA损伤与其诱发的抗氧化酶(如SOD和CAT)活性降低有关。在不同毒物浓度、染毒时间、粒径下,nano-TiO2和1,2,4-TCB均是通过干扰抗氧化防御系统,而最终导致氧化损伤。
【关键词】：纳米二氧化钛 1 2 4-三氯苯 联合毒性 微核试验 DNA损伤 抗氧化酶
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X171.5
【目录】：

• 课题来源4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-16
• 第一章 绪论16-28
• 1.1 1,2,4-三氯苯概况16-18
• 1.2 纳米二氧化钛的概况18-22
• 1.3 1,2,4-TCB的毒性效应研究现状22-24
• 1.3.1 1,2,4-TCB对陆生动物的毒理效应研究现状22-23
• 1.3.2 1,2,4-TCB对水生生物的毒性效应研究23-24
• 1.4 nano-TiO_2的毒性作用研究现状及展望24-25
• 1.4.1 nano-TiO_2毒性效应的国内外研究现状24
• 1.4.2 nano-TiO_2的安全性展望24-25
• 1.5 纳米材料和环境污染物的联合毒性作用研究现状及展望25-27
• 1.5.1 纳米材料和环境污染物的联合毒性作用研究现状25-26
• 1.5.2 纳米材料和环境污染物联合毒性的研究展望26-27
• 1.6 选题的目的、意义及研究内容27-28
• 第二章 材料与方法28-36
• 2.1 实验试剂28-29
• 2.2 仪器设备29-30
• 2.3 供试生物与染毒方式30-31
• 2.3.1 供试生物30
• 2.3.2 染毒方式30-31
• 2.4 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼鳃组织损伤影响研究31-32
• 2.5 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼鳃染色体损伤的影响32
• 2.5.1 试剂配制32
• 2.5.2 微核试验32
• 2.6 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼鳃DNA损伤的测定32-34
• 2.6.1 试剂配制32-33
• 2.6.2 彗星试验条件优化33
• 2.6.3 斑马鱼鳃细胞悬液的制备33-34
• 2.6.4 彗星试验步骤34
• 2.7 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼抗氧化酶系的影响测定34-35
• 2.7.1 SOD活性测定34-35
• 2.7.2 CAT活性测定35
• 2.8 数据处理35-36
• 第三章 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼鳃组织损伤的影响研究36-41
• 3.1 nano-TiO_2和1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼中毒症状的研究36-38
• 3.2 nano-TiO_2和1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼鳃病理损害的影响38-39
• 3.3 讨论39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼的遗传毒性的影响研究41-58
• 4.1 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼鳃染色体损伤的影响41-43
• 4.1.1 不同浓度nano-TiO_2与1,2,4-TCB对斑马鱼鳃细胞微核率的影响41-42
• 4.1.2 暴露时间对斑马鱼鳃细胞微核率的影响42-43
• 4.2 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼鳃DNA损伤的影响43-48
• 4.2.1 不同浓度nano-TiO_2与1,2,4-TCB对斑马鱼鳃DNA损伤的影响43-46
• 4.2.2 暴露时间对斑马鱼鳃细胞DNA损伤的影响46-48
• 4.3 不同粒径nano-TiO_2对斑马鱼的遗传毒性影响48-55
• 4.4 讨论55-57
• 4.4.1 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合作用对斑马鱼的遗传毒性的协同效应55-56
• 4.4.2 暴露时间对斑马鱼的遗传毒性的影响56
• 4.4.3 不同粒径nano-TiO_2对斑马鱼的遗传毒性的影响56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼抗氧化酶的影响研究58-70
• 5.1 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼SOD活性的影响58-62
• 5.1.1 不同浓度nano-TiO_2与1,2,4-TCB对斑马鱼SOD活性的影响58-59
• 5.1.2 暴露时间对斑马鱼SOD活性的影响59-61
• 5.1.3 不同粒径nano-TiO_2对斑马鱼SOD活性影响61-62
• 5.2 nano-TiO_2与1,2,4-TCB联合处理对斑马鱼CAT活性的影响测定62-66
• 5.2.1 不同浓度nano-TiO_2与1,2,4-TCB对斑马鱼CAT活性的影响62-63
• 5.2.2 暴露时间对斑马鱼CAT活性的影响63-65
• 5.2.3 不同粒径nano-TiO_2对斑马鱼CAT活性影响65-66
• 5.3 讨论66-67
• 5.4 各试验指标的相关性研究67-68
• 5.5 本章小结68-70
• 结论与展望70-72
• 参考文献72-79
• 攻读学位期间发表论文79-81
• 致谢81

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