酚类污染物对金鱼体内卵黄蛋白原的诱导及相关酶活性的影响

摘要

近年来，环境内分泌干扰物尤其是具有雌激素活性的内分泌干扰物因对生物个体及其后代生长发育的不良影响以及对生态系统的潜在危害而受到高度重视。其中酚类污染物因其环境分布广泛、生态危害严重而受到广泛关注。目前对酚类污染物雌激素效应的研究仅限于单种物质，对于混合物联合作用的研究则鲜有报道。
　　 本文以金鱼为实验动物，通过活体试验建立了卵黄蛋白原(Vtg)诱导分析法，研究壬基酚(NP)、辛基酚(OP)、双酚A(BPA)和2，4-二氯酚(2，4-DCP)单独作用下对金鱼Vtg的诱导能力，确定四种酚类对Vtg诱导的剂量-效应关系，评价其雌激素活性。在此基础上探讨四种酚类污染物以等效应浓度比和等环境浓度比组成的混合物共同作用下的联合效应，并应用毒性单位法、相加性指数法、混合毒性指数法和相似性参数法四种联合作用指数评价方法和浓度相加(CA)模型探讨混合物的联合作用类型，以期为酚类污染物的环境风险评价和环境质量标准制定提供依据。本文同时研究了酚类污染物单独和联合作用下对金鱼肝脏指数(HSI)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱苷肽硫转移酶(GST)活性的影响，探讨其作为酚类污染物生物标志物的可能性。
　　 实验结果表明：NP，OP和BPA均可诱导雄性金鱼合成Vtg，具有雌激素活性，诱导阈浓度分别为15，5，10μg·L-1，各种化合物对Vtg的诱导均呈现明显的剂量-效应关系，可用非线性模型进行拟合。三种酚类污染物诱导Vtg的半效应浓度(EC50)分别为255.7，79.6，113.4μg·L·1，相对于E2的诱导能力分别为3.05×10-4，9.80×10-4和6.88×10-4，雌激素活性以OP最高，BPA略低，NP最小。
　　 2，4-DCP能够诱导雄性金鱼合成Vtg，但诱导量远低于阳性对照组，因此具有微弱的雌激素活性。NP、OP和BPA以等效应浓度比和等环境浓度比得到的两种混合物对雄性金鱼Vtg的诱导同样呈现明显的剂量-效应关系，应用Weibull函数进行非线性拟合结果较好，两种混合物对Vtg诱导的EC50分别为149.2和168.7μg·L-1，等效应浓度比混合物的雌激素活性略高于等环境浓度比混合物。采用不同的指数评价方法以及CA模型对联合作用类型的评价结果相同，三种酚类污染物基本呈现相加作用，而在低浓度区表现为弱相加作用，高浓度区表现为弱协同作用。CA模型的预测结果与实验结果在全剂量范围内基本一致，说明三种酚类污染物的雌激素效应机理类似，可采用CA模型进行联合效应的预测。
　　 NP、OP、BPA和2，4-DCP对金鱼HSI均有显著诱导效应，联合作用下HSI的诱导效应更为明显，因此HSI可作为酚类内分泌干扰物污染的参考指标。单独作用下四种酚类污染物对金鱼肝脏SOD和CAT活性的影响表现出较为一致的变化趋势：酶活性随暴露浓度的升高先上升后下降。四种酚类污染物单独作用下对金鱼GST活性的影响表现为：较高浓度可被显著诱导。NP、OP和BPA联合作用下对SOD、CAT和GST三种酶活性的影响呈现明显的剂量-效应关系，酶活性均随混合物浓度的升高而先上升后下降。混合物暴露条件下SOD和CAT活性同样表现出良好的相关性；GST活性的诱导明显加强。三种酶结合起来可在一定程度上指示酚类化合物的污染，因此具有作为酚类污染生物标志物的潜在价值。

目录

文摘

英文文摘

谨献

1 前言

1.1 环境内分泌干扰物概述

1.1.1 环境内分泌干扰物的种类、来源和危害

1.1.2 环境内分泌干扰物的作用特点

1.2 酚类内分泌干扰物的研究现状

1.2.1 四种酚类污染物的毒性效应

1.2.2 酚类污染物的环境分布特征

1.2.3 酚类污染物毒性效应的研究现状

1.3 卵黄蛋白原作为生物标志物的研究现状

1.3.1 Vtg在环境内分泌干扰物实验室研究中应用

1.3.2 Vtg在水环境内分泌干扰物监测中的应用

1.4 酶作为生物标志物的研究进展

1.4.1 SOD和CAT作为生物标志物的研究

1.4.2 GST作为生物标志物的研究

1.5 本文的研究内容研究目的和意义

2 四种酚类污染物单独作用下对金鱼肝脏相关酶活性的影响

2.1 实验材料与方法

2.1.1 实验动物

2.1.2 仪器

2.1.3 试剂

2.1.4 溶液配制

2.1.5 实验设计

2.1.6 血浆和肝脏样品的采集

2.1.7 血浆Vtg含量的测定

2.1.8 酶活性的测定

2.1.9 数据分析

2.2 实验结果与讨论

2.2.1 酚类污染物对金鱼肝脏指数(HSI)的影响

2.2.2 酚类污染物对雄性金鱼Vtg的诱导效应

2.2.3 酚类污染物对金鱼肝脏SOD活性的影响

2.2.4 酚类污染物对金鱼肝脏CAT活性的影响

2.2.5 酚类污染物对金鱼肝脏GST活性的影响

2.2.6 酚类污染物对金鱼肝脏三种酶活性影响的比较

2.3 小结

3 酚类污染物联合作用下对金鱼VTG的诱导和相关酶活性的影响

3.1 实验材料与方法

3.1.1 实验动物

3.1.2 仪器、试剂及溶液配制

3.1.3 实验设计

3.1.4 血样和肝脏样品的采集

3.1.5 血浆Vtg含量和酶活性的测定

3.1.6 联合作用评价方法

3.1.7 数据分析

3.2 实验结果与分析

3.2.1 酚类污染物联合作用对金鱼肝脏指数(HSI)的影响

3.2.2 酚类污染物联合作用对金鱼Vtg的诱导效应

3.2.3 酚类污染物联合作用对金鱼肝脏SOD、CAT和GST活性的影响

3.3 小结

4 总结与展望

4.1 总结

4.2 本研究存在的问题

4.3 今后的研究方向

参考文献

致谢

个人简历

发表的学术论文