蚯蚓顶体效应及其在土壤健康质量诊断中的应用研究

摘要

蚯蚓在评价土壤生态环境污染方面起着重要作用,但目前与生殖毒性相关的蚯蚓生物标志物中缺乏可以灵敏和快速对污染物生殖毒性进行诊断的生物标志物。本研究采用考马斯亮蓝法对蚯蚓精子顶体反应进行检测;采用响应面分析法优化苯甲酰精氨酸乙酯/乙醇脱氢酶(BAEE/ADH)联合测定法,以建立蚯蚓精子顶体酶活性测定法。结果表明,蚯蚓精子顶体率为(47.67±3.87)%,最优测定条件为洗涤2次,抽提时间24 h,ADH浓度1.8 mg·mL^(-1),氧化型辅酶Ⅰ(NAD)浓度12 mg·mL^(-1)。为考察方法的可靠性,采用醋酸棉酚污染土壤暴露实验进行方法学考察。数据表明,醋酸棉酚污染土壤暴露3 d后,检测出顶体酶活性变化,且与精子密度具有一定的相关性(r=0.9908)。建立的蚯蚓顶体酶活性测定方法可以快速和有效的检测醋酸棉酚的生殖毒性变化,蚯蚓顶体酶活性有望作为生物标志物应用于土壤污染的生态毒理学快速诊断中。