微囊藻毒素诱导细胞凋亡机理的研究
【摘要】：1878年Francis首次报道了动物因饮用含蓝藻的水而发生死亡,由于水体富营养化造成的微囊藻毒素生态健康风险问题倍受国内外关注,世界各国纷纷开展有关微囊藻毒素检测分析、控制技术、毒效应及其机制以及健康风险等研究工作,其中微囊藻毒素的产生机制和毒效应机理是环境毒理学研究的热点问题之一。
本文建立了水质和鱼体样品中微囊藻毒素的检测方法,对水体中微囊藻毒素含量与环境因子的相关性进行统计学分析,研究野外藻华水体藻食性鱼种白鲢体内微囊藻毒素的生物累积效应和分布特征,重点研究微囊藻毒素诱导鱼体免疫细胞(淋巴细胞)发生凋亡的毒效应和机理,并以细胞凋亡半有效浓度EC_(50)作为新的细胞毒性指标,评价微囊藻毒素与苯系物诱导细胞凋亡的构效异同,探讨微囊藻毒素诱导细胞凋亡的构效机制。主要研究结论如下:
(1) 建立了水体中两种典型微囊藻毒素MCLR和MCRR的简便分析方法。应用Oasis HLB固相萃取柱和Agilentl100液相色谱系统,MCLR和MCRR的绝对检测限分别为2.0ng和0.5ng,平均回收率分别为79.5%和81.4%。于太湖流域长兴包漾河和钱塘江流域富春江水华的实际水样中分别检测到MCRR和MCLR,检出值分别为22μg/L和0.71～0.96μg/L,该方法稳定可靠,适用于野外实际水样的检测。
(2) 建立了鱼体组织中痕量MCLR和MCRR的分析方法。应用Agilentl100液相色谱和四极杆电喷雾质谱系统,MCLR和MCRR的绝对检测限分别为70pg和40pg,方法平均回收率分别为74.2%和88.4%;贴沙河白鲢鱼样品的肠、肝、肾、肌肉组织中检测到0.92～6.4μg/g的MCRR和0.51～2.μg/g的MCLR,主要富集在肠组织中,其次是肝和肌肉,在肾中富集较少,在脂肪组织中未检出;摄取吸收可能是微囊藻毒素在白鲢鱼体内累积的主要途径;食用贴沙河白鲢鱼导致的微囊藻毒素每日摄入量约为0.03μg/kg body weight,与WHO的标准值(0.04μg/kg body weight)非常接近,存在潜在的人体健康风险。
(3) 对太湖流域和钱塘江流域水体的统计学分析表明,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮分别是水环境中微囊藻毒素MCLR和MCRR生物合成的关键环境影响因子;对于MCLR的生物合成来说,总磷是重要的限制性营养盐。
【关键词】：微囊藻毒素 细胞凋亡 细胞毒性 结构效应关系 富营养化 【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X52
【目录】：
- 摘要6-8
- Abstract8-10
- 第一章 绪论10-29
- 1.1 微囊藻毒素的化学特征和检测技术12-22
- 1.1.1 微囊藻毒素的化学特征12-16
- 1.1.2 微囊藻毒素检测的前处理技术16-17
- 1.1.3 微囊藻毒素的分析技术17-22
- 1.2 微囊藻毒素的产生机制及生态毒效应22-24
- 1.2.1 微囊藻毒素与环境因子的相关性22-23
- 1.2.2 微囊藻毒素的产生机制23-24
- 1.2.3 微囊藻毒素在生物体内的累积效应24
- 1.3 微囊藻毒素诱导细胞凋亡的毒效应24-27
- 1.3.1 微囊藻毒素生物致毒效应24-26
- 1.3.2 细胞凋亡与细胞死亡的诱导物特性26-27
- 1.4 论文研究目标和思路27-29
- 1.4.1 研究目标27
- 1.4.2 研究思路27-29
- 第二章 环境中微囊藻毒素检测方法研究29-40
- 2.1 实验29-31
- 2.1.1 材料与仪器29
- 2.1.2 样品前处理方法29-30
- 2.1.3 检测分析方法30
- 2.1.4 数据处理方法30-31
- 2.2 结果和讨论31-39
- 2.2.1 样品前处理和检测方法的优化31-33
- 2.2.2 检测方法的灵敏度和回收率33-34
- 2.2.3 标准品和实际样品的检测结果34-39
- 2.3 小结39-40
- 第三章 水体中微囊藻毒素的时空分布特征40-52
- 3.1 实验40-42
- 3.1.1 采样水体及样品采集40-41
- 3.1.2 材料与仪器41
- 3.1.3 实验方法41-42
- 3.2 结果和讨论42-51
- 3.2.1 水体中微囊藻毒素含量的时空分布特征42-43
- 3.2.2 微囊藻毒素含量与环境因子的统计分析43-49
- 3.2.3 鱼体组织中微囊藻毒素累积分布特征49-51
- 3.3 小结51-52
- 第四章 微囊藻毒素诱导鱼体细胞凋亡的机理52-74
- 4.1 实验52-56
- 4.1.1 材料与仪器52-53
- 4.1.2 实验方法53-56
- 4.2 结果和讨论56-73
- 4.2.1 微囊藻毒素诱导鱼体细胞凋亡过程形态变化56-58
- 4.2.2 细胞凋亡率的定量检测58-59
- 4.2.3 微囊藻毒素对 DNA的影响59-60
- 4.2.4 细胞凋亡过程中Ca~(2+)和活性氧类物质O_2~-浓度动态变化60-65
- 4.2.5 细胞凋亡过程中线粒体膜电位(△Ψm)动态变化65-67
- 4.2.6 细胞凋亡过程中 ATP含量动态变化67-69
- 4.2.7 低剂量微囊藻毒素诱导细胞凋亡的时间与剂量效应关系69-70
- 4.2.8 微囊藻毒素与苯系物诱导细胞凋亡的构效异同70-73
- 4.3 小结73-74
- 第五章 研究结论、创新点与展望74-77
- 5.1 研究结论74-75
- 5.2 创新点75
- 5.3 展望75-77
- 参考文献77-97
- 攻读博士学位期间完成的学术论文97-98
- 致谢98
|
|
|
|
| 1 |
史红星,曲久辉,王爱民,李国亭,雷鹏举,刘会娟;官厅水库蓝绿藻及藻毒素初步研究[J];高等学校化学学报;2005年09期 |
| 2 |
宋瑞霞,刘征涛,沈萍萍;太湖中微囊藻毒素的遗传毒性研究[J];环境科学研究;2003年02期 |
| 3 |
孟宪清，李群伟，朱大岭，李德安，姜玉兰;高效液相色谱测定组织中ATP、ADP、AMP含量的方法[J];哈尔滨医科大学学报;1995年06期 |
| 4 |
连民,刘颖,俞顺章;氮、磷、铁、锌对铜绿微囊藻生长及产毒的影响[J];上海环境科学;2001年04期 |
| 5 |
傅文宇,李敏伟,陈加平,徐立红;一种检测微囊藻毒素LR诱导大鼠肾细胞凋亡的方法[J];水生生物学报;2004年01期 |
| 6 |
闫海,潘纲,张明明;微囊藻毒素研究进展[J];生态学报;2002年11期 |
| 7 |
周学富,董传辉,俞顺章;泰兴地区肝癌高发因素研究[J];现代预防医学;1999年03期 |
| 8 |
孙昌盛,陈华,薛常镐,陈建玲,康天尝,陈铁晖,洪作艺;同安水环境藻类及藻类毒素分布调查[J];中国公共卫生;2000年02期 |
| 9 |
穆丽娜,陈传炜,俞顺章,刘建玲,吴亚英,朱文昌;太湖水体微囊藻毒素含量调查及其处理方法研究[J];中国公共卫生;2000年09期 |
| 10 |
连民,俞顺章,陈传炜,刘颖;淡水湖泊周围水厂源水及出厂水微囊藻毒素的季节性调查[J];中国公共卫生;2001年09期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
梁涛,张秀梅,章申;官厅水库及永定河枯水期水体氮、磷和重金属含量分布规律[J];地理科学进展;2001年04期 |
| 2 |
刘元波,陈伟民,范成新,季江,高锡芸,陈宇炜;太湖梅梁湾藻类生态模拟与蓝藻水华治理对策分析[J];湖泊科学;1998年04期 |
| 3 |
林毅雄,刘秀芬,阎海,刘丽萍;滇池铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa Küitz)毒素及其在水体中的变化[J];环境污染治理技术与设备;2001年05期 |
| 4 |
张维昊,徐小清,丘昌强;水环境中微囊藻毒素研究进展[J];环境科学研究;2001年02期 |
| 5 |
兰智文,赵鸣,尹澄清;藻类水华的化学控制研究[J];环境科学;1992年01期 |
| 6 |
董传辉,俞顺章,陈刚,陈传炜,周学富,陈公超,王明荣,陈良,胡旭;江苏几个地区与某湖周围水厂不同类型水微囊藻毒素调查[J];环境与健康杂志;1998年03期 |
| 7 |
王红兵,朱惠刚;淡水浮游藻类污染及其毒性[J];上海环境科学;1995年08期 |
| 8 |
顾岗;太湖蓝藻暴发原因及其控制措施[J];上海环境科学;1996年12期 |
| 9 |
李效宇,宋立荣,刘永定;微囊藻毒素的产生、检测和毒理学研究[J];水生生物学报;1999年05期 |
| 10 |
丁震,陈晓东,林萍;饮用水藻类和藻毒素污染控制与处理研究进展[J];实用预防医学;2001年06期 |
|
快捷付款方式
订购知网充值卡
订购热线
帮助中心