近江牡蛎富集和排出Cd、Pb及其与金属硫蛋白含量相关性的研究

摘要

在工业高度发达的今天，Cd、Pb等重金属对海洋环境的污染日益严重，并可被贝类等水生生物大量富集，再沿食物链进行传递，最终严重威胁人类健康，贝类的重金属污染引发了食品安全问题，怎样生产清洁、安全的海鲜食品已然倍受瞩目。本实验采用半静态双箱动力学模型，在不同金属离子浓度下研究了近江牡蛎(Crassostrea rivularis)富集和排出Cd、Pb的动力学和体内金属硫蛋白(metallothionein，MT)的相关性，在不同温度和不同盐度条件下，研究了近江牡蛎内脏团、鳃、闭壳肌和外套膜对食物和海水中Cd和Pb的富集及其对各组织中MT含量的影响；研究了不同浓度维生素C（VC）、二巯基丁二酸（DMSA）、羧甲基壳聚糖（CMCS）和N-乙酰-L-半胱氨酸（NAC）对近江牡蛎内脏团、鳃、闭壳肌和外套膜排出Cd和Pb的效果及各组织MT含量的影响。
　　近江牡蛎对Cd、Pb富集和排出动力学研究结果显示，富集实验吸收速率常数k1分别为37.2828~96.8233和7.1533~13.6953，排出实验中排出速率常数 k2分别为0.0297~0.0336和0.0214~0.0358，生物富集因子BCF分别为1365.6715~2788.7511和321.5582~821.3512，排出实验生物学半衰期B1/2分别为21~24d和20~33d。在相同暴露的金属离子浓度下，近江牡蛎对Cd的富集量和BCF显著大于Pb，因而对Cd的富集能力大于Pb。富集平衡状态下生物体内金属含量Cmax与Pb、Cd暴露浓度成良好的线性关系，说明近江牡蛎是比较理想的重金属 Pb、Cd污染的指示生物。在 Pb、Cd的富集实验中，MT含量均随时间变化呈现出先增高后降低的趋势，而MT对Cd污染反应比Pb更敏感，效应时间更短；排出实验中，Pb、Cd实验组的MT含量随时间呈相反的趋势波动变化。实验过程中金属暴露浓度梯度与近江牡蛎体内的MT含量变化没有―剂量—效应‖关系，但不能作为Pb、Cd对水环境污染的定量生物标志物。
　　近江牡蛎体内80％以上的Cd和Pb以溶解态形式从海水中富集，溶解态重金属在各组织间的浓度顺序为：鳃＞内脏团、外套膜＞闭壳肌。各组织中Cd、Pb浓度和MT含量随温度、盐度变化规律不一致。一定范围内，内脏团和鳃富集Cd浓度均随温度升高而升高；各组织富集溶解态Pb浓度随温度升高而先升高后降低。内脏团和鳃富集Cd浓度随盐度上升而下降；内脏团富集溶解态Pb浓度随盐度上升而下降，鳃却先升高后降低。溶解态Cd和Pb胁迫下，各组织中MT含量基本随温度升高而先升高后降低，其他情况下实验组间规律不一致。相同条件下，内脏团MT含量高于鳃，近江牡蛎各组织中MT含量与Cd、Pb浓度无明显相关性。
　　不同物质对 Cd、Pb的排出结果表明，0.5mg/L DMSA对近江牡蛎各组织排 Cd的效果最好，排出率（Re）分别为：53%、57%、34%、45%，内脏团的促排率（Rp）高达52%，作用效果分别高出VC、CMCS和NAC2.5倍、4.2倍和3.7倍，鳃中Rp是其他药物组的12倍以上；对近江牡蛎各组织排Pb效果最好的是VC和CMCS，Re高达100%，Rp达41%~51%。近江牡蛎具有排Pb大大快于排Cd的特征。对比发现，不同浓度VC、DMSA、CMCS和NAC作用下的近江牡蛎各组织中MT含量与相应Cd、Pb浓度之间无明确相关性。各药物处理下，近江牡蛎各组织中的MT含量在大多数情况下处于低水平，对药物剂量效应不敏感。但是，排出实验结束时，DMSA0.5mg/L实验组中近江牡蛎各组织Cd浓度最低，而相应的MT含量最高，这表明0.5mg/LDMSA可能提高了机体MT含量并促进了体内Cd的排出。

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第一章 贝类富集与排出重金属的研究进展（综述）

1.1 重金属富集

1.2 贝类体内重金属排出净化研究进展

1.3 展望

1.4 研究目的与意义

第二章 近江牡蛎富集和排出Pb与Cd的动力学及其体内金属硫蛋白的相关性研究

2.1 料与方法

2.2 结果

2.3 讨论

第三章 温度和盐度对近江牡蛎富集Cd、Pb及其对不同组织中MT含量的影响

3.1 料与方法

3.2 结果

3.3 讨论

第四章 四种促排剂对近江牡蛎排出Cd和Pb以及各组织MT含量的影响

4.1 料与方法

4.2 结果

4.3 讨论

总结

参考文献

致谢

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