全氟辛烷磺酰基化合物对多齿围沙蚕毒性效应的研究

发布时间：2017-08-06 08:30

  本文关键词：全氟辛烷磺酰基化合物对多齿围沙蚕毒性效应的研究

  更多相关文章： 多齿围沙蚕 PFOS 抗氧化防御系统 DNA损伤 细胞色素P450

【摘要】：PFOS是一类新型持久性有机污染物,已经表现出全球污染性,蓄积性和复合毒性,人类仍将长期处于PFOS暴露中。沙蚕是海洋和滩涂环境监测的重要指示生物,生理生化和生态相关的生物标志物广泛应用于海洋环境检测中。本研究填补了PFOS对沙蚕毒性效应研究的空白,以沙蚕优势种多齿围沙蚕(Perinereis nuntia)为研究对象,从分子水平水平探讨PFOS对多齿围沙蚕的毒性效应。研究结果不但丰富了沙蚕作为指示生物的基础数据,也为PFOS的致毒机理研究提供了理论基础,为PFOS早期预警提供了科学依据。本研究以PFOS对沙蚕96 h半致死浓度(96 h-LC50)的1/4、1/8、1/16设置胁迫梯度,以终浓度含0.01%的DMSO海水为对照,暴露14 d后将对照组、实验组转入清洁环境进行净水恢复。研究在胁迫第1、4、7、14 d及净水恢复第5 d沙蚕对PFOS的毒性响应,包括抗氧化防御系统、DNA损伤、解毒酶系统的响应,主要研究结果如下:1.PFOS对多齿围沙蚕的急性毒性:96 h-LC50为64 mg·L-1,处于中等水平,沙蚕表现出一定的PFOS耐受性。2.沙蚕抗氧化防御系统对PFOS的响应:多齿围沙蚕敏感生物指示物中超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽还原酶(GR)对低浓度PFOS胁迫敏感。谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)主要在胁迫后期产生响应。丙二醛(MDA)含量以及还原型谷胱甘肽(GSH)/氧化型谷胱甘肽(GSSG)比值可以一定程度反映机体的受损伤情况。3.DNA损伤对PFOS的响应:PFOS诱导的DNA损伤可能与氧化损伤有关。DNA损伤与PFOS剂量效应表现为正相关关系,时间效应表现为不同处理组均出现“上升-下降-上升”的趋势,表明一定胁迫强度下PFOS造成的DNA损伤可以被沙蚕修复。DNA损伤有作为PFSO污染生物标志物的潜力。4.细胞色素P450(CYP450),GST的蛋白和基因对PFOS胁迫的联合响应:以细胞色素P450(CYP)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)的基因和酶作为联合指标,研究了在在PFOS亚致死浓度(4,8,16 mg·L-1)暴露第1、4、7、14 d及净水恢复5 d后多齿围沙蚕CYP431A1,CYP424A1基因转录水平和EROD酶活性、GST omega基因转录水平和GST酶活性的响应情况。结果表明,PFOS暴露对EROD的抑制具有明显的时间-效应关系;CYP2系成员CYP431A1基因转录水平对PFOS的响应具有良好的剂量-效应关系并在胁迫第14 d表现出最高的可诱导性;CYP4系基因CYP424A1的转录在4、8 mg·L-1处理组中与PFOS暴露时间正相关。II相解毒系统成员GST酶活和GST omega基因的响应均表现出随着PFOS胁迫时间的延长先下降,后上升的规律;多齿围沙蚕在高强度PFOS胁迫下仍可加速新陈代谢表现出对PFOS的耐受性;净水恢复阶段,各指标都有向对照组水平恢复的趋势。总之,基因和蛋白的响应表明CYPs和GST在多齿围沙蚕PFOS新陈代谢中发挥重要作用,这些基因和酶具有作为生物标志物监测海洋潮间带PFOS污染效应的潜力。5.PFOS可能的致毒机理:PFOS进入生物机体后通过干扰多齿围沙蚕CYP通路受体,触发机体I相解毒反应系统,刺激多齿围沙蚕机体内部产生ROS,间接对机体内产生氧化损伤,如脂质过氧化的出现(MDA升高);诱导抗氧化防御系统的响应如SOD、CAT、GSH、GR、GSH-PX等;随后受到代谢产物的诱导,II相解毒系统如GST也参与了PFOS的代谢;随着氧化损伤蓄积,最后导致DNA严重损伤,造成遗传毒性等。
【关键词】：多齿围沙蚕 PFOS 抗氧化防御系统 DNA损伤 细胞色素P450
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R114
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 全氟辛烷磺酰基化合物PFOS10-13
• 1.1.1 PFOS污染持久性10
• 1.1.2 PFOS污染蓄积性10-12
• 1.1.3 PFOS污染的复合毒性12-13
• 1.2 多毛类沙蚕生物标志物在海洋环境监测中的研究现状13-19
• 1.2.1 沙蚕生理生化标志物在海洋环境监测中的应用14-17
• 1.2.2 沙蚕生态相关的生物标志物在海洋环境监测中的应用17-19
• 1.2.3 沙蚕标志物在海洋环境监测中存在的问题19
• 1.3 研究目的与意义19-21
• 第2章 PFOS对多齿围沙蚕急性毒性和抗氧化防御系统的毒性效应21-37
• 2.1 引言21
• 2.2 材料与方法21-28
• 2.2.1 试剂仪器21
• 2.2.2 沙蚕暂养及 96 h-LC50的测定21-22
• 2.2.3 慢性毒性实验22
• 2.2.4 样品处理22
• 2.2.5 抗氧化防御系统指标的测定22-28
• 2.2.6 数据统计28
• 2.3 结果28-32
• 2.3.1 96 h-LC50急性毒性实验28-29
• 2.3.2 PFOS胁迫对多齿围沙蚕体内MDA含量的影响29
• 2.3.3 PFOS胁迫对多齿围沙蚕体内GSH含量的影响29-30
• 2.3.4 PFOS胁迫对多齿围沙蚕体内GSH/GSSG比值的影响30
• 2.3.5 PFOS胁迫对多齿围沙蚕体内SOD酶活性的影响30-31
• 2.3.6 PFOS胁迫对多齿围沙蚕体内GSH-PX酶活性的影响31
• 2.3.7 PFOS胁迫对多齿围沙蚕体内GST酶活性的影响31
• 2.3.8 PFOS胁迫对多齿围沙蚕体内GR酶活性的影响31-32
• 2.4 讨论32-36
• 2.4.1 PFOS对多齿围沙蚕的急性毒性32
• 2.4.2 PFOS对多齿围沙蚕抗氧化非酶系统的影响32-34
• 2.4.3 PFOS对多齿围沙蚕抗氧化防御酶系统的影响34-35
• 2.4.4 总结35-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 PFOS对多齿围沙蚕DNA损伤的毒性效应37-43
• 3.1 引言37
• 3.2 材料与方法37-39
• 3.2.1 试剂仪器37
• 3.2.2 暴露实验37
• 3.2.3 彗星电泳37-38
• 3.2.4 数据统计38-39
• 3.3 结果39-41
• 3.3.1 PFOS胁迫下多齿围沙蚕体腔细胞DNA损伤彗星图片39-40
• 3.3.2 PFOS胁迫对多齿围沙蚕DNA损伤彗星尾长的影响40
• 3.3.3 PFOS胁迫对多齿围沙蚕DNA损伤彗尾DNA含量的影响40
• 3.3.4 PFOS胁迫对多齿围沙蚕DNA彗星尾距OTM的影响40-41
• 3.4 讨论41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第4章 PFOS对多齿围沙蚕CYP、GST基因表达及其酶活性的毒性效应43-54
• 4.1 引言43-44
• 4.2 材料与方法44-46
• 4.2.1 试剂仪器44
• 4.2.2 暴露实验44
• 4.2.3 酶活性的测定44
• 4.2.4 PFOS暴露下基因相对表达量的测定44-46
• 4.2.5 数据统计46
• 4.3 结果46-50
• 4.3.1 PFOS对多齿围沙蚕EROD酶，CYPs基因相对表达量的影响47-49
• 4.3.2 PFOS对多齿围沙蚕GST酶活性、GST omega基因的影响49-50
• 4.4 讨论50-53
• 4.5 本章小结53-54
• 第5章 结论与展望54-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-70
• 附录70-73
• 在学期间发表的学术论文73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 黄晓春,苏秀榕,苏月萍;沙蚕和星虫的营养成分研究[J];水产科学;2005年06期

2 ;[J];;年期

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 陈淑玲;沙蚕养殖[N];中国渔业报;2005年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 王少华;日本刺沙蚕蛋白酶的纯化、鉴定及日本刺沙蚕纤溶酶的部分药效学研究[D];吉林大学;2011年

2 邓志会;一种新型日本刺沙蚕纤溶酶的分离、特性及质量标准[D];吉林大学;2010年

3 李奇;沙蚕蛋白酶及同工酶的分离纯化、性质及药用生物活性研究[D];吉林大学;2008年

4 张云龙;沙蚕纤溶蛋白酶的生化与分子生物学研究[D];吉林大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张荣生;沙蚕活性成分分离纯化与抗肿瘤活性评价[D];福州大学;2014年

2 陈西;全氟辛烷磺酰基化合物对多齿围沙蚕毒性效应的研究[D];集美大学;2016年

3 季雪;酶类溶栓药物技术平台的建立与成品质量分析[D];吉林大学;2010年

4 王振;多齿围沙蚕（Periereis nuntia Savigy）对苯并（a）芘的毒性响应[D];汕头大学;2010年

5 蔡东亿;沙蚕修复滩涂生境效果的初步研究[D];集美大学;2014年

6 蔡文倩;中国海索沙蚕科分类学和动物地理学研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2010年

7 邓园;围沙蚕属的系统发育与双齿围沙蚕的遗传多样性研究[D];中国海洋大学;2014年

8 赵百慧;Ⅰ：沙蚕纤溶酶—沙蚕激酶的克隆、表达及活性测定 Ⅱ：汉滩病毒截短核蛋白的表达和初步应用[D];青岛大学;2004年

9 任可欣;Cd~(2+)污染胁迫对多齿围沙蚕（Perinereis nuntia）的毒性效应[D];黑龙江大学;2013年

10 杜荣斌;多齿围沙蚕（Perinereis Nuntia Savigny）人工养殖条件下亲体培育生态条件和繁殖生物学的研究[D];中国海洋大学;2004年

，

本文编号：629141