褐菖鲉鳃丝和肝EROD与胆汁FACs生物标志物监测技术研究与应用

【摘要】：本文以褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)为受试生物,以广西北部湾石油水溶性组分为诱导物,以7-乙氧基异吩恶唑为底物,在实验室内系统地研究了鳃丝EROD的最适测定条件,建立了褐菖鲉鳃丝EROD活性生物标志物测定方法;通过剂量-效应和时间-效应实验,结合生物统计学的分析,研究和确定了石油类WSF对褐菖鲉鳃丝EROD、肝上清EROD和胆汁FACs中的萘类和及苯并芘类代谢物含量等生物标志物的最低诱导剂量和最短的诱导时间。在野外,以实验室内建立褐菖鲉鳃丝EROD测定技术,结合肝上清EROD活性以及胆汁FACs的检测方法,开展了现场海区污染监测的应用研究;并结合环境化学监测指标(石油类污染物含量)和生物统计学的分析,揭示了石油类污染物与这两类生物标志物的相关性,肯定了褐菖鲉鳃丝EROD活性与肝EROD活性和胆汁FACs含量一样,对于石油类污染具有重要的指示作用,评价了厦门西海域监测区石油类污染效应状况。研究结果显示: 1.褐菖鲉鳃丝EROD活性最适测定条件为:pH为7.8,温度为35℃,鳃丝最适用量总长为18.8±1.9mm,反应时间应控制在50min内,总长为20mm鳃丝剪切成2mm长片段与否对EROD活性无显著影响。 2.剂量-效应实验结果显示,在10μg/L～100μg/L的原油WSF浓度暴露5d后,褐菖鲉鳃丝和肝上清EROD活性均在50μg/L时表现出显著性的诱导作用;随后,鳃丝EROD活性随原油WSF浓度升高而继续上升,与对照组比较,差异极显著;而肝上清EROD活性则下降至对照组水平;鳃丝EROD活性与水体石油类含量相关系数高达0.9599。胆汁FACs中4类PAHs典型代谢物含量均表现出随水体原油WSF浓度升高而升高,其中萘类和苯并芘类代谢物含量在100μg/L时与对照组比较,差异显著。 3.时间-效应实验结果显示,在40μg/L的原油WSF浓度下暴露2d～10d时,褐菖鲉鳃丝和肝上清EROD活性均在第4d时达到最高峰,与对照组比较,分别呈现极显著和显著差异;随后,鳃丝EROD活性一直保持在显著性高于对照组的水平,而肝脏EROD活性则在暴露第6d后恢复至对照组水平。在胆汁FACs中,萘类代谢物在诱导期间始终显著高于对照组,在诱导第2d和第10d时出现两个峰值;菲类、芘类(1-羟基芘)和苯并芘类代谢物均在诱导的第4d和第10d出现两个高峰值,与对照组比较,均表现出显著性的差异。 4.两次野外应用研究结果显示:监测2周后,褐菖鲉鳃丝EROD活性与水环境石油类含量的相关系数分别为0.9332和0.9321,高于4或5周时的0.8185和0.8209;肝脏EROD活性和胆汁FACs中的3～5环典型PAHs代谢产物含量无论是监测2周还是4或5周的结果均与水体石油类含量表现出较为稳定而且良好的正相关关系(R2=0.7830～0.9991)。由本研究结果可见,褐菖鲉鳃丝EROD也可作为海洋环境石油类污染的有效生物标志物,同时也进一步支持了肝脏EROD和胆汁FACs是环境有机污染监测的有效指标。 5.野外两次2周监测结果表明,鳃丝EROD活性与肝脏EROD活性呈现良好的正相关性(R2分别为0.9767和0.9971),同时与胆汁FACs中4类典型PAHs代谢产物含量也呈现较好的正相关关系(R2= 0.6534～0.9312);随着监测时间延长至(4或5)周,鳃丝EROD活性与其他几类生物标志物相关性整体上不如监测2周的;而肝上清EROD活性与胆汁FACs中的3～5环典型PAHs代谢产物含量在整个实验期间均呈现出较好而且稳定的正相关关系(R2绝大多数在0.7134～0.9616之间);两次野外监测结果显示,胆汁FACs中4类典型PAHs代谢产物含量相互之间均表现出良好的正相关关系(R2= 0.7187～0.9996)。 6.运用SFS法和FF法所测得的两次野外监测实验(包括两次2周和两次4或5周)胆汁1-羟基芘和芘类代谢物含量结果显示,两者相关系数都在0.9931以上。多数实验结果表明1-羟基芘是芘类物质主要的代谢产物,芘类代谢物是最具代表性的胆汁FACs组分。与SFS法相比,FF法在操作方面更为简单快速。

【学位授予单位】：国家海洋局第三海洋研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X174