医药工业废水对嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)DNA损伤的研究

摘要

单细胞凝胶电泳(singlecellgelelectrophoresis，SCGE)是近年来经过不断完善逐步发展起来的一种快速检测单细胞水平DNA损伤的新技术。若细胞DNA受损时，其断片会进入凝胶中，电泳时受损片段向阳极迁移，形成荧光拖尾现象，形似彗星，因此又称彗星实验(cometassay)。细胞DNA受损愈严重，产生的DNA片段就愈多，在电场作用下迁移的DNA量也就越多，表现为尾长的增加和尾部荧光强度的增强。通过测定DNA迁移部分的光密度或迁移长度可定量地统计分析各组细胞的DNA损伤程度。由于彗星实验简便快速、需样品量少、可检测多种毒性物质和适用于任何细胞类型等优点，广泛应用于水质监测。
　　 嗜热四膜虫(Tetrahymenathermophila)作为生物材料，具有培养简单，生活周期短，对环境的污染物敏感等特点。本实验运用嗜热四膜虫，结合实验的改良使得实验过程变得更加简便，从而建立快速准确评价工业废水的污染状况的一种检测方法。研究内容主要是通过实验证明自制模板铺胶可以取代传统铺胶。改良的嗜热四膜虫彗星实验，与流式细胞术联合检测，以尾长、尾距、olive尾距等指标综合分析医药工业废水（氯代废水、吸附废水）对四膜虫DNA损伤情况，并且比较二者遗传毒性以及嗜热四膜虫彗星实验在其他种类工业废水毒性检测中的应用。
　　 本文得出的实验结论如下:
　　 (1)标准彗星实验（传统铺胶）与改良彗星实验（自制模板铺胶）按常规方法操作，即培养瓶内细胞达对数期时，分别加入不同浓度的受试物（过氧化氢），同时设相同体积的双蒸馏水作为阴性对照组。暴露一段时间后，离心收集制成一定浓度的细胞悬液，然后制片、裂解、解旋、电泳、染色，在荧光显微镜下观测结果。在相同暴露时间内，同一H2O2浓度下DNA损伤从尾长、尾距、Olive尾距上保持一致。由此可见，自制电泳槽可以取代磨砂载玻片的铺胶法。
　　 (2)改良彗星实验对医药工业废水的检测，结合流式细胞术，提高检测结果的准确性。结果表明，该实验改良可以提高效率和稳定性，不同稀释倍数的医药工业废水所引起四膜虫细胞DNA损伤之间呈现良好的剂量-效应关系，这个结果与流式细胞术的结论一致。在稀释相同倍数的情况下，吸附废水的遗传毒性大于氯代废水。
　　 (3)本文利用改良彗星实验，对其他四类工业废水（苯甲酸废水、苯甲腈废水、苯甲酸苄酯、氯碱废水）进行了相应的检测。结果表明，四种工业废水引起四膜虫DNA损伤的程度是不同的，其中四种废水对嗜热四膜虫DNA毒性的强弱为:苯甲腈废水＞苯甲酸废水＞苯甲酸苄酯废水＞氯碱废水。
　　 以四膜虫为生物材料结合本实验的改良，使得实验过程中样品的预处理和流程变得更加简单。因此，嗜热四膜虫慧星试验改良对于完善环境检测系统和监测环境突变/致癌物的污染具有重要意义。

目录

声明

摘要

符号说明

1 引言

1．1 原生动物概述

1．1．1 原生动物的概念与简介

1．1．2 原生动物的主要特征

1．1．3 原生动物的分类以及在水质监测和处理中常见的种类

1．1．4 原生动物在水体生物监测中的应用

1．1．5 原生动物在污水生物处理中的应用

1．1．6 四膜虫作为实验材料的优势

1．2 单细胞凝胶电泳技术

1．2．1 单细胞凝胶电泳技术的简介

1．2．2 单细胞凝胶电泳技术的研究概况

1．2．3 技术路线

1．2．4 单细胞凝胶电泳技术优缺点及方法改进

1．3 流式细胞术

1．3．1 流式细胞术的简介

1．3．2 流式细胞技术的研究概况

1．3．3 技术路线

1．4 研究内容和意义

1．4．1 改良彗星实验

1．4．2 彗星实验与流式细胞分析联合检测医药工业废水

1．4．3 改良彗星实验在工业废水中的应用

1．4．4 研究意义

2 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 实验材料

2．1．2 培养基配方、培养条件及方法

2．1．3 缓冲液、裂解液、中和液、染色剂的配制方法及功用

2．1．4 试剂及其功用

2．1．5 仪器设备及型号

2．2 改良彗星实验与常规彗星实验

2．2．1 常规彗星实验

2．2．2 改良彗星实验(自制电泳槽)

2．3 改良彗星实验与流式细胞术联合检测医药工业废水

2．3．1 水样采集和处理

2．3．2 医药工业废水(吸附废水、氯代废水)化学检测

2．3．3 改良彗星试验检测医药工业废水对四膜虫DNA的损伤

2．3．4 流式细胞术检测医药工业废水对四膜虫DNA的损伤

2．4 改良彗星实验在其他工业废水检测中的应用

2．4．1 水样采集和处理

2．4．2 改良彗星试验检测其他工业废水对四膜虫DNA的损伤

3 结果与分析

3．1 常规彗星实验与改良彗星实验的比较

3．2 改良彗星实验与流式细胞术联合检测结果分析

3．2．1 医药工业废水的化学检测结果分析

3．2．2 改良彗星实验对医药工业废水的检测结果分析

3．2．3 流式细胞术对医药工业废水的检测结果分析

3．3 改良彗星实验在其他工业废水检测的结果

3．4 讨论

4 总结

4．1 本研究获得的主要成果

4．2 本论文的创新之处

4．3 需要进一步解决的问题

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文情况