不同增塑剂对短凯伦藻的生长抑制作用及其机理研究

发布时间：2017-10-27 06:08

  本文关键词：不同增塑剂对短凯伦藻的生长抑制作用及其机理研究

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【摘要】：增塑剂在我国被大量生产和使用,其中邻苯二甲酸酯类(PAEs)占增塑剂使用量的80%以上。我国各大水体中均检出了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸(2-乙基)己酯(DEHP)等PAEs,包括黑龙江、黄河、长江和珠江等水域。海洋藻类作为海洋生态系统的初级生产力,为维持整个海洋生态系统的稳定起重要作用。已有研究表明PAEs是一种环境荷尔蒙,对人体、动物的生殖系统、内分泌系统等有很大的危害作用。而进入水体中的PAEs由于其较小的饱和蒸汽压(VP),只能在水体环境中迁移转化。因此,进入海洋中的PAEs对海洋藻类产生毒性效应,会影响整个海洋生态系统的平衡。因此本文以在海洋中有广泛分布的短凯伦藻(Karenia brevis)为研究对象,研究了11种PAEs包括邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二庚酯(DHP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP),对短凯伦藻生长的抑制作用,并从氧化胁迫作用出发,对PAEs抑制短凯伦藻生长的机制进行了进一步的探究,阐述了不同烷基链长度PAEs对短凯伦藻生长的抑制作用规律,为评估PAEs对海洋生态系统的平衡的威胁提供理论基础。结果表明,不同烷基链长度的PAEs对短凯伦藻的毒性效应不同。烷基链长度较短的的PAEs(侧链C个数6)对短凯伦藻的EC50，96h值随着烷基链长度的增加而减小,说明其毒性逐渐增大。短凯伦藻的生长受到DEP, DAP, DBP, DIBP, BBP的抑制,不受其他6种PAEs的影响。藻细胞个数显著少于对照组,且随着时间的推移差异越大,浓度越高的PAEs作用下,藻细胞数越少,不同浓度组间差异较大。而其他6种PAEs作用下,实验组与对照组的藻细胞数没有明显差异。DBP、DIBP、BBP作用下,藻细胞内的叶绿素a含量有显著下降。其他几种PAEs作用下,与对照组相比,处理组叶绿素a含量不随着浓度的变化而有显著变化。DEP, DAP, DBP, BBP4种PAEs作用下,短凯伦藻细胞内的MDA含量较对照组均有显著的促进作用。MDA含量在PAEs作用下,随着时间的推移和浓度的增加逐渐升高,在96h达到最高值或趋于平稳。SOD和CAT的活性先升高后降低。表明DEP, DAP, DBP, BBP作用下,短凯伦藻细胞的抗氧化酶活性诱导升高来清除产生的多余的ROS。活性氧自由基的含量先升高后降低又升高,这与SOD和CAT的活性变化相吻合。直接证明了DEP, DAP, DBP, BBP作用下,短凯伦藻细胞内产生了较多的ROS。通过电子传递链抑制剂鱼藤酮、敌草隆和双香豆素对DEP, DAP, DBP, BBP诱导短凯伦藻细胞产生ROS的研究,发现DEP主要作用于短凯伦藻的线粒体电子传递链上,DAP和DBP都作用于短凯伦藻叶绿体和线粒体电子传递链上,BBP主要作用于短凯伦藻的叶绿体电子传递链上。离体叶绿体中,与对照组相比,加入DAP, DBP, BBP对离体叶绿体产生OH·的量显著性升高。离体线粒体中,与对照组相比,加入DEP, DAP, DBP对离体线粒体产生OH·的量显著性升高。验证了ROS产生的位点。
【关键词】：短凯伦藻 邻苯二甲酸酯类 氧化胁迫
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q949.2;TQ414
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 0 前言11-13
• 1 绪论13-24
• 1.1 研究背景和意义13-15
• 1.2 烷基链长度对PAEs的影响15
• 1.3 PAEs的毒性效应15-17
• 1.3.1 PAEs对人体和动物的毒性效应15-16
• 1.3.2 PAEs对水生生物的毒性效应16-17
• 1.4 短凯伦藻的简介17-18
• 1.5 氧化胁迫的危害18-20
• 1.5.1 对生物大分子物质的影响18-19
• 1.5.2 对生理生化过程的影响19-20
• 1.6 本研究的内容和技术路线20-24
• 1.6.1 本研究的内容20-22
• 1.6.2 技术路线22-24
• 2 不同烷基链长度的PAEs对短凯伦藻生长抑制作用24-35
• 2.1 引言24-25
• 2.2 材料与方法25-28
• 2.2.1 实验材料25-26
• 2.2.2 实验方法26-27
• 2.2.3 分析测试方法27-28
• 2.2.4 数据分析28
• 2.3 结果与讨论28-34
• 2.3.1 丙酮对短凯伦藻的NOEC值28-29
• 2.3.2 不同烷基链长度PAEs对短凯伦藻藻细胞数目的影响29-32
• 2.3.3 不同烷基链长度的PAEs对短凯伦藻叶绿素a含量的影响32-34
• 2.4 小结34-35
• 3 典型增塑剂对短凯伦藻的氧化胁迫作用35-45
• 3.1 引言35-36
• 3.2 材料与方法36-39
• 3.2.1 实验材料36-37
• 3.2.2 实验方法37
• 3.2.3 检测方法37-39
• 3.2.4 数据分析39
• 3.3 结果与讨论39-44
• 3.3.1 典型增塑剂对短凯伦藻丙二醛(MDA)含量的影响39-40
• 3.3.2 典型增塑剂对短凯伦藻抗氧化体系酶(SOD、CAT)活性的影响40-42
• 3.3.3 典型增塑剂对短凯伦藻主要活性氧自由基(O2~(·-)、H_2O_2和~·OH)含量的影响42-44
• 3.4 小结44-45
• 4 短凯伦藻在典型增塑剂作用下产生并累积ROS的位点的探究45-54
• 4.1 引言45
• 4.2 材料与方法45-48
• 4.2.1 实验材料45-46
• 4.2.2 实验方法46-47
• 4.2.3 检测方法47-48
• 4.2.4 数据分析48
• 4.3 结果与讨论48-53
• 4.3.1 电子传递链抑制剂对典型增塑剂诱导藻细胞产生ROS的影响48-50
• 4.3.2 藻细胞内ROS的产生及累积位点的验证50-53
• 4.4 小结53-54
• 5 结论与展望54-56
• 5.1 结论54
• 5.2 创新之处54-55
• 5.3 展望55-56
• 参考文献56-60
• 致谢60-61
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果61

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本文编号：1102225