两种污染物联合暴露下斑马鱼行为响应的内在机制研究

摘要

水环境污染已经严重威胁到水生物和人类的生存环境。随着工业化进程的推进和农业生产的进步，全球水污染问题越来越严重。农药和重金属是最重要的水环境污染物，而污染物进入水环境会严重破坏水生生物生存环境，造成水生态系统紊乱。针对污染的水环境，水生生物有其调节机制，其中，水生物行为变化是对外界环境和内部环境的外在表现的变化。行为的改变能反映出生物体是否能够正常生存，因此，可以根据生物行为毒性响应的规律，构建出行为变化模型。近年来有关水生生物行为的研究已经逐渐得到重视，为环境污染的防治提供重要的理论依据和现实指导。乙酰胆碱酯酶（Acetyl cholinesterase， AChE）是生物神经传导过程中一种关键酶，水生生物中 AChE活性变化可作为水体污染的生物标志物。水生生物在外界环境胁迫下外在行为和内在神经分泌均会有所改变，AChE与外在行为间或许存在着某种响应关系。
　　本研究主要内容包括：⑴溴氰菊酯对斑马鱼的LC50-48h为5.2 ug/L，氯化镉对斑马鱼的LC50-48h为42.6 mg/L。说明，针对斑马鱼，溴氰菊酯为剧毒化合物，而氯化镉为高毒化合物。⑵在溴氰菊酯与氯化镉联合污染物暴露(按照毒性单位 TU比例配比，10:0、7:3、5:5、3:7、0:10)中，斑马鱼肌肉 AChE活性整体随暴露浓度和暴露时间的变化呈下降趋势，且两种污染物不同配比对肌肉 AChE抑制程度不尽相同。在0.1 TU较低浓度暴露中，AChE抑制率较低。随暴露浓度的提高，AChE抑制程度增加。在0.1 TU暴露中，AChE抑制即使处于较高程度，也能恢复到正常水平左右，说明在低浓度时斑马鱼自身的调整能力较强；在1 TU组各不同配比暴露中，酶活在0-0.5 h以后迅速下降，并且酶活抑制曲线在不停的上下波动，波动次数也较0.1 TU暴露中多，说明1 TU暴露比0.1 TU对斑马鱼的毒性作用更大。2 TU暴露组，AChE被抑制后很难恢复到一个比较高水平，说明较高浓度暴露下，对斑马鱼的毒性效应更明显，且具有不可逆的作用。以上结果表明，AChE受抑制程度随着暴露时间、污染物剂量的增大而增大。⑶在48h行为毒性分析中，在低浓度（0.1TU）的两种污染物联合暴露中，斑马鱼的行为强度平均值比高浓度（1 TU和2 TU）暴露时大，斑马鱼行为相对比较平稳以调整适应为主；在1TU和2TU暴露中，斑马鱼的行为呈适应-毒性效应死亡或适应-调整-毒性效应后死亡或再调整的逐级调整或适应过程。⑷两种污染物联合暴露下，各浓度组 AChE和行为强度变化均符合环境胁迫下水生物行为变化逐级响应模型。对斑马鱼行为强度与肌肉 AChE相关性分析结果表明：在溴氰菊酯48 h暴露下，各实验组的毒性从使肌肉 AChE受到抑制到对行为产生影响都有2 h的延迟。溴氰菊酯：氯化镉7:3比例暴露下，0.1 TU毒性作用下有0.5 h的延迟，1 TU和2 TU作用下有2 h的延迟。5:5暴露下，0.1 TU组有2 h延迟，1 TU组没有延迟。3:7和氯化镉单独暴露下，各浓度组行为和AChE之间都没有相关性。

目录

声明

第1章综述

1.1水体污染现状

1.2农药污染及其危害

1.3重金属污染及其危害

1.4拟除虫菊酯类农药对水生生物的毒性作用

1.5重金属对水生生物的毒性作用

1.6拟除虫菊酯和重金属的联合毒性作用

1.7受试生物

1.8乙酰胆碱酯酶（AChE）

1.9水生生物行为

1.10研究目的与意义

第2章 溴氰菊酯和氯化镉对斑马鱼的急性毒性

2.1材料与方法

2.2结果及讨论

第3章溴氰菊酯和氯化镉单独或联合连续暴露对斑马鱼肌肉AChE影响

3.1材料与方法

3.2 实验设计

3.3数据分析

3.4结果与讨论

第4章溴氰菊酯和氯化镉单独或联合连续暴露下斑马鱼行为强度的变化

4.1材料与方法

4.2数据处理与分析

4.3结果及讨论

第5章单独或联合作用下斑马鱼肌肉AChE与行为变化的关系

5.1溴氰菊酯48小时暴露下各浓度组相对AChE和行为强度的相关性分析

5.2溴氰菊酯：氯化镉7:3，48h暴露下各浓度组相对AChE和行为强度的相关性分析

5.3溴氰菊酯：氯化镉5:5，48h暴露下各浓度组相对AChE和行为强度的相关性分析

5.4溴氰菊酯：氯化镉3:7，48h暴露下各浓度组相对AChE和行为强度的相关性分析

5.5氯化镉48小时暴露下各浓度组相对AChE和行为强度的相关性分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文