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阿特拉津和毒死蜱对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的毒性效应研究

李康  
【摘要】:人类通过使用农药有效地控制了目标生物,另一方面,施用的农药也通过各种途径对水环境造成污染,它们对水生生态系统和非目标生物的影响日益受到关注。本文报道了除草剂阿特拉津和有机磷杀虫剂毒死蜱对我国重要养殖种类中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的急性毒性和亚致死效应。 在采用标准毒性试验方法和胚胎离体试验方法评估两种农药对中华绒螯蟹急性毒性基础上,采用生物化学方法、分子生物学方法结合多种免疫学技术(免疫组织化学、酶联免疫吸附试验和免疫印迹)研究了两种农药对胚胎代谢酶和抗氧化酶活力、幼体能量代谢和生长、雌性性腺发育、卵黄发生和蛋白质代谢的影响,并对其机理进行了讨论。研究结果可为丰富水生毒理学内容提供基础资料,同时也为完善水环境标准提供必要的参考数据。 研究结果表明,阿特拉津在试验浓度范围内对幼蟹Ⅰ、幼蟹Ⅱ、成蟹和胚胎均无急性毒性,但10和20mg/L阿特拉津显著缩短胚胎孵化时间。毒死蜱对幼蟹Ⅰ、幼蟹Ⅱ、成蟹和胚胎的96h LC50值分别为22.9、75.9、142.2和54.7μg/L。6.3和12.5μg/L毒死蜱暴露可使胚胎孵化时间显著延长。建立在胚胎试验基础上的阿特拉津安全浓度为100μg/L,毒死蜱安全浓度为0.06μg/L。 首次报道了中华绒螯蟹胚胎发育过程中8个阶段超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽转硫酶(GST)以及乙酰胆碱酯酶(AChE)的酶活性变化,SOD和CAT活性随着代谢活动增强活性氧产生增加;GST活性升高表明胚胎解毒能力增强;而AChE活性的升高则反映出神经系统活动增强。抗氧化酶活性变化表明胚胎在阿特拉津和毒死蜱暴露过程中遭受了氧化胁迫,GST参与了胚胎和幼蟹对阿特拉津的代谢,阿特拉津经GST催化直接与GSH结合可能是幼蟹代谢的主要方式。阿特拉津对毒死蜱的毒性不表现出协同效应。 耗氧率和排氨率测定显示阿特拉津通过增加对蛋白质等能量物质的分解来增加能量的产生,而毒死蜱暴露则降低幼蟹代谢水平。两种农药均可减少幼蟹体内能量物质的积累,并对生长产生抑制作用,而幼蟹可以通过延长蜕皮间期的策略来完成生长。幼蟹在蜕皮期间对毒物暴露更为敏感。 首次利用分子生物学手段解决了有关中华绒螯蟹Vg发生场所的争议,并阐明了卵巢发育过程中Vg的发生规律。中华绒螯蟹卵巢和肝胰腺都具有合成Vg


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