水体中硝基芳烃诱导鱼体氧化应激生物标志物研究

摘要

本研究以我国地表水中常见的硝基芳烃类化合物(对硝基甲苯、邻硝基苯胺和对硝基苯胺)和二甲苯为研究对象,以我国的典型鱼类锦鲤鱼为试验生物,通过短期和长期暴露试验,研究了其对锦鲤鱼的单一急性毒性和联合毒性以及对锦鲤鱼肝脏抗氧化酶、脂质过氧化等多种生物指标的影响。取得如下成果。
　　 1)急性毒性试验可知,二甲苯、对硝基甲苯、邻硝基苯胺和对硝基苯胺对锦鲤鱼的96hLC50分别为35.78mg/L、41.43mg/L、20.42mg/L和49.36mg/L,均属于中等毒性物质,其毒性顺序为邻硝基苯胺＞二甲苯＞对硝基甲苯＞对硝基苯胺。
　　 2)通过联合毒性试验发现,不同混合体系对锦鲤鱼的联合作用不同,同一混合体系在不同配比下联合作用也不尽相同。二甲苯和对硝基甲苯二元混合体系在等浓度和等毒性配比下,对锦鲤鱼均为拮抗作用。对硝基苯胺和对硝基甲苯等浓度和等毒性配比的联合作用均为部分相加或拮抗作用。邻硝基苯胺与对硝基苯胺,二甲苯与邻硝基苯胺在等浓度和等毒性配比下具有不同的联合作用。四种化合物的二元混合体系对锦鲤鱼的联合作用以相加作用为主,其对水生态系统产生的负面影响不容忽视。
　　 3)暴露试验发现,锦鲤鱼肝脏SOD、CAT和GPx指标对硝基苯胺类物质的胁迫比较敏感,同时CAT、GST、T-AOC和MDA指标对二甲苯的胁迫比较敏感,它们在鱼体暴露3d时便开始对邻硝基苯胺、对硝基苯胺和二甲苯的毒性做出应激反应。锦鲤鱼暴露于这3种化合物时,各指标对3种化合物的胁迫反应不同。
　　 暴露于邻硝基苯胺时,与空白对照组相比,各浓度组肝脏SOD活性表现为先诱导后抑制,且诱导作用和抑制作用显著。随暴露时间延长,1/296hLC50浓度组SOD活性呈V字型变化,其它四个浓度组SOD活性呈现出“钟型”的趋势。1/2、1/4、1/8和1/1696hLC50的邻硝基苯胺对肝脏CAT、GPx活性的影响主要表现为显著诱导,1/25696hLC50的邻硝基苯胺对CAT、GPx活性影响不显著(P＞0.05)。
　　 5个浓度的对硝基苯胺对肝脏SOD活性的影响表现为先诱导后抑制,对CAT活性的影响以显著诱导为主。锦鲤鱼暴露于对硝基苯胺3d时,GPx活性主要表现为抑制作用,高浓度组(1/2和1/396hLC50)GPx活性的抑制作用较强,但随暴露时间延长,GPx活性以诱导作用为主。
　　 锦鲤鱼暴露于4个浓度的二甲苯时,肝脏CAT活性以显著诱导为主,1/4和1/896hLC50浓度组CAT活性均呈现“钟型”的趋势。二甲苯暴露3d时,1/4和1/896hLC50浓度组T-AOC水平显著低于对照组;1/16和1/6496hLC50浓度组T-AOC水平只在第6d显著高于对照组(P＜0.01),其它时间段维持在对照组水平(P＞0.05)。二甲苯对锦鲤鱼肝脏GST活性的影响以诱导为主,暴露3～15d,1/496hLC50浓度组GST活性显著高于对照组(P＜O.01),其它浓度组只在12d和15d被显著诱导。锦鲤鱼暴露于不同浓度的二甲苯时,均观察到明显的脂质过氧化作用,浓度越高,其脂质过氧化作用越明显:最高浓度组(1,496hLC50)MDA含量显著高于对照组(P＜0.01),而最低浓度组(1/6496hLC50)MDA含量在暴露后期(12～21d)维持在对照组水平(P＞0.05)。
　　 当锦鲤鱼受到邻硝基苯胺、对硝基苯胺和二甲苯污染胁迫时,其肝脏SOD、CAT、GPx和T-AOC的活性变化不具有同步性,而且MDA含量的升高并不总是与抗氧化酶的降低相一致。通过锦鲤鱼肝脏各抗氯化指标对二甲苯、对硝基苯胺和邻硝基苯胺污染胁迫的反应可知,邻硝基苯胺、对硝基苯胺和二甲苯对锦鲤鱼肝脏造成了一定程度的损伤,但这3种物质在渔业水质标准(GB11607-89)中并没有浓度限值规定,本研究成果可为渔业水质标准的修订提供基础毒性数据。