收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

羧基化多壁碳纳米管对五氯酚在锦鲫体内生物富集和氧化损伤的影响及两种物质对肠道菌群的作用

阚海峰  
【摘要】:随着纳米科技的迅速发展,纳米材料被广泛应用于工业、农业、食品、医药等各个领域。在纳米材料广泛应用的同时,其不可避免会释放到环境中,与环境中的污染物发生相互作用,从而影响污染物的迁移转化及其生物有效性。碳纳米材料对持久性有机污染物生物富集和毒性的潜在影响是污染物生态风险研究中的重要问题。本论文以我国长江中下游地区广泛使用的杀螺剂五氯酚(PCP)和羧基化多壁碳纳米管(MWCNT-COOH)为研究对象,较为系统的研究了这两种物质同时存在于水体中产生的相互作用,MWCNT-COOH对PCP生物富集过程的影响。并从微生物生态学角度运用新一代高通量测序技术(454测序技术)研究了PCP和MWCNT-COOH对锦鲫肠道菌群结构和组成的影响,分析了肠道菌群结构变化与锦鲫生长表型变化之间的关系。研究内容及结果概括如下:1)运用半静态染毒方法,研究了MCWNT-COOH对PCP在锦鲫各器官中富集分布和净化的影响。实验使用接近1/10和1/20 LC50的PCP浓度(分别为100 μg/L和50μg/L)和100μg/L浓度的MWCNT-COOH进行复合暴露,在暴露50天后,在清水中进行14天的净化实验,采集鱼体肌肉、鳃、肝、肠和肠内容物,提取净化后,利用液相色谱测定了不同暴露时间各组织中PCP的浓度。实验结果表明,PCP在锦鲫体内有明显富集作用,当达到相对富集稳定期时,碳纳米管存在下鱼体内PCP的浓度低于PCP单独暴露鱼体内的浓度。腮、肠内容物中PCP浓度明显比肌肉高。加碳纳米管的PCP暴露组,净化期PCP在各器官中的浓度大于PCP单独染毒组。说明碳纳米管的存在阻碍了鱼体内PCP的净化过程,推测其可能是由于进入鱼体的碳纳米管排出缓慢,其吸附的PCP在净化过程中向鱼体中再释放所致。这一结果显示碳纳米管吸附的有机毒物进入生物体后可能会随着吸附毒物的释放对生物造成慢性伤害,碳纳米材料的这种潜在危害值得进一步深入研究。2)锦鲫肝脏中SOD和CAT酶活性明显受到PCP的影响。在暴露较短时间后,低浓度下,SOD和CAT酶活性先受到诱导,活性增加,暴露后期活性下降;而在高浓度PCP暴露下,二种酶活都受到显著抑制(P0.05 each).肝组织切片显示,暴露14天,在10 μg/L浓度暴露下,肝脏出现了多病灶炎症、细胞肿胀、空泡等病理症状。而在100μg/L浓度暴露下,肝脏会受到极其严重的损伤,肝细胞出现灶性坏死。PCP暴露可以引起鳃动脉瘤、鳃细胞水肿、鳃上皮细胞抬升等病理症状。说明五氯酚对锦鲫有显著毒性。锦鲫经28天高浓度MWCNT-COOH(100 μg/L和1000 gg/L)暴露后,SOD和CAT酶活显著受到抑制(P0.05 each).MWCNT-COOH暴露可以对鳃产生鳃动脉瘤、鳃细胞水肿、畸形生长等病理症状;然而低浓度MWCNT-COOH暴露下,肝脏切片没有观察到损伤,高浓度时肝脏有轻微损伤,说明MWCNT-COOH对锦鲫是低毒的。在PCP和MWCNT-COOH共同暴露时,低浓度下SOD先诱导后抑制,而CAT受到显著抑制;当浓度达到100 μg/L时,PCP和MWCNT-COOH联合暴露可以对产生鳃动脉瘤、鳃细胞水肿、鳃畸形生长等病理症状,而低浓度暴露下对肝脏没有产生伤害,说明MWCNT-COOH的存在降低了PCP对锦鲫的毒性。3)运用半静态染毒方法,研究了锦鲫在PCP暴露下肠道菌群变化与鱼体生长表型变化及氧化损伤的关系。实验使用10μg/L、50μg/L和100 μg/L三种PCP浓度进行暴露。实验结果表明,PCP在锦鲫的肠道内容物和肝脏中有明显富集,并影响肠道菌群的结构、组成和肠道微生物的多样性。454焦磷酸测序显示,锦鲫肠道微生物群落结构和功能发生不同程度的改变,肠道菌群的多样性下降,拟杆菌门丰度随着PCP在鱼体内浓度的增大而增大,而厚壁菌门随着鱼体内PCP的含量的增大而减小。厚壁菌门与拟杆菌门丰度的比值(F/B;)与体重、肝重呈正相关(R0.5,P0.01),SOD和CAT酶与肌肉和肠道内容物PCP含量成显著负相关(R-0.5,P0.05 each).生物信息学分析显示,随着染毒天数和浓度的增大,Bacteroides(拟杆菌属)的丰度增大(R0.5,P0.05 each)、锦鲫的体重和肝重减小,生长受到抑制.这一结果显示PCP暴露不仅对肝脏造成了损伤同时也对肠道微生物结构和组成产产生影响,导致锦鲫脂质代谢的紊乱,从而影响了锦鲫的生长。4)运用半静态染毒方法,研究了MWCN T_COOH对鲫鱼肝脏的氧化损伤和肠道菌群的变化。实验使用MWCNT-COOH浓度分别为10 μg/L、50 μg/L和100μg/L进行暴露。454焦磷酸测序显示,经MWCNT-COOH暴露后锦鲫肠道微生物群落结构和功能发生不同程度的改变,拟杆菌门随着MWNT-COOH在鱼体内浓度的增大而增大,而厚壁菌门随着鱼体内MWNT-COOH的含量的增大而减小。肝重(R2=0.3512,p=0.01)和体重(R2=0.3027,p=0.02)与Firmicutes/Bacteroidetes比例(F/B)成正相关。肝重与拟杆菌门Bacteroidetes (R2=0.511,p=0.001)和拟杆菌属Bacteroides(R2=0.5271,p=0.0009)丰度呈负相关;同时体重亦与拟杆菌门Bacteroidetes(R2=0.4485,p=0.003)和拟杆菌属Bacteroides(R2=0.4422,p=0.003)丰度呈负相关。体重和肝重随时间的变化与Bacteroidetes门和Bacteroides属相对丰度的变化大体一致。随着染毒天数和浓度的增力口,Bacteroides(拟杆菌属)的相对丰度增大(R0.5,P0.05 each),锦鲫的体重和肝重减小,生长受到抑制。MWCNT-COOH暴露对肠道微生物结构产生影响,导致锦鲫脂质代谢的紊乱,从而影响了锦鲫的生长。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 ;研究表明节食或通过影响肠道菌群促进健康[J];中国食品学报;2013年07期
2 ;英媒:肠道菌群的组成不仅由饮食决定[J];中国食品学报;2014年07期
3 肖俊松;单静敏;曹雁平;王成涛;许楠;;多酚通过肠道菌群调节能量代谢研究进展[J];食品科学;2012年03期
4 陈章捷;时祥柱;林娟;刘树滔;叶秀云;陈躬瑞;饶平凡;;采用高效离子交换色谱分离分析动物肠道菌群方法初探[J];应用与环境生物学报;2006年02期
5 杨远志;黄婧;辛修锋;李发财;杨海军;;低聚异麦芽糖对肠道菌群的调节作用[J];中国食品添加剂;2008年S1期
6 刘彩虹;张和平;;肠道菌群与肠道内营养物质代谢的相互作用[J];中国乳品工业;2014年05期
7 郭本恒;人肠道菌群的生理功能[J];中国乳品工业;2001年04期
8 熊顺强;陈廷涛;谭强来;汪孟娟;姜淑英;魏华;;3种发酵乳对人体肠道菌群多样性的影响[J];中国乳品工业;2010年10期
9 许奇;王丽;余碧丽;张韦;徐顺;黄莹;;茶多酚影响肠道菌群活的非可培养状态(VBNC)状态转变的研究[J];食品与发酵工业;2014年08期
10 李忠,肖琳,卓勇贤,代永成;双歧杆菌活性乳对调节人体肠道菌群效果观察[J];食品科技;2005年10期
11 邬应龙;王文婷;;RS4型抗性淀粉对高脂饮食C57BL/6J小鼠肠绒毛形态及肠道菌群的影响[J];食品科学;2013年21期
12 曲娜;顾正彪;程力;洪雁;;酶解马铃薯渣对大鼠体重和肠道菌群的影响[J];食品工业科技;2012年14期
13 杨雨曼;;三种饮用水中的硝酸盐含量与人体肠道菌群的关系研究[J];科技信息;2013年05期
14 胡学智;;关于对益生元的误解[J];山东食品发酵;2009年04期
15 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹虹;郝小燕;彭亮;方幸幸;;肠道菌群与机体代谢及相关疾病——感染微生态学的研究进展[A];新发和再发传染病防治热点研讨会论文集[C];2011年
2 王保红;李旻;张梦晖;赵立平;李兰娟;;一四代同堂庭肠道菌群群结构和代谢组模式特征的研究[A];2006年浙江省感染病、肝病学术会议论文汇编[C];2006年
3 郑鹏远;;肠道菌群在肠-肝轴中的作用[A];河南省预防医学会微生态学专业委员会学术会议、河南省微生物学会微生态学专业委员会成立大会论文汇编[C];2011年
4 彭智伟;文礼章;;昆虫药及中药对肠道菌群调节作用的研究进展[A];华中三省(河南、湖北、湖南)昆虫学会2006年学术年会论文集[C];2006年
5 黄永坤;;肠道菌群功能紊乱及其检测方法[A];第六届全国儿科微生态学学术会议暨儿科微生态学新进展学习班资料汇编[C];2008年
6 李兰娟;;感染微生态研究进展——肠道菌群对机体代谢影响[A];中华医学会第十一届全国营养支持学术会议论文汇编[C];2008年
7 王世荣;;肠道菌群对中草药的影响[A];中华预防医学会微生态学第二届特种医学暨河南省、山东省预防医学会微生态学学术研讨会论文集[C];2006年
8 J.D.Richards;J.Gong;C.F.M.deLange;孙得发;边四辈;;胃肠道菌群及其在单胃动物主要在猪的营养和健康中的作用:目前的认识,可能的调节方法及对菌群生态学新的研究方法[A];全国动物生理生化第十二次学术交流会论文摘要汇编[C];2012年
9 杨昌林;穆慧玲;罗丽华;;肠道菌群与航空飞行环境[A];第三届特种医学暨山东-河南-湖北三省联合微生态学学术会议论文集[C];2011年
10 黄志华;;肠道菌群与微生态制剂的临床应用[A];河南省预防医学会微生态学专业委员会学术会议、河南省微生物学会微生态学专业委员会成立大会论文汇编[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 阚海峰;羧基化多壁碳纳米管对五氯酚在锦鲫体内生物富集和氧化损伤的影响及两种物质对肠道菌群的作用[D];南京大学;2016年
2 李帆;中国人群非酒精性脂肪性肝病患者肠道菌群结构的研究[D];中国人民解放军医学院;2014年
3 魏华;不同外源扰动因素对肠道菌群组成结构影响的研究[D];上海交通大学;2008年
4 谷莉;不同鼠种的肠道菌群在不同饮食结构干预中的组成改变[D];中南大学;2014年
5 赵滢;抗生素诱导小鼠菌群变化与宿主代谢组相关性的研究[D];华中科技大学;2013年
6 郭壮;应用焦磷酸测序技术对不同人群肠道微生物群落结构的研究[D];江南大学;2013年
7 李永涛;肠道菌群对SD大鼠急性肝损伤及机体代谢的影响[D];浙江大学;2009年
8 黄海军;肝病患者粪便上清代谢组学研究及肠道菌群对代谢的影响[D];浙江大学;2010年
9 吴丽丽;抗幽门螺杆菌三联疗法联合益生菌治疗对肠道菌群影响的研究[D];中国人民解放军医学院;2014年
10 王丽凤;益生菌L.plantarum P-8对肉鸡肠道菌群、肠道免疫和生长性能影响的研究[D];内蒙古农业大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张静;沙蒿胶多糖对免疫细胞以及HFA小鼠生理及肠道菌群的影响[D];西北农林科技大学;2015年
2 任晓燕;1型糖尿病与健康儿童肠道菌群差异[D];郑州大学;2015年
3 李舒;溃疡性结肠炎虚实证候分型与肠道菌群结构的差异性研究[D];陕西中医药大学;2015年
4 姚丽娟;不同年龄段神农架金丝猴肠道菌群组成和差异的研究[D];华中农业大学;2015年
5 赵敏;山茱萸—熟地黄药对与肠道菌群的相互作用研究[D];南京中医药大学;2015年
6 邵华丽;头孢噻肟钠对新生儿肠道菌群的影响[D];浙江大学;2015年
7 王婕;益生菌干预对危重患者肠道菌群及临床预后的影响[D];复旦大学;2014年
8 李梦;小檗碱的肠道菌群生物转化研究[D];上海交通大学;2014年
9 郭宫德;僵狐肠道菌群的检测及乳酸菌对其消化代谢的影响[D];东北农业大学;2015年
10 郭飞翔;广西巴马长寿地区不同年龄人群肠道菌群分析[D];扬州大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张梦然;肠道菌群的组成不仅由饮食决定[N];科技日报;2014年
2 记者 徐敏;人体肠道菌群植入猪体[N];解放日报;2007年
3 姜澎;肠道菌群紊乱导致重大疾病[N];文汇报;2008年
4 徐敏;中外科学家在肠道菌群中找出健康“调控者”[N];中国中医药报;2008年
5 健康时报记者 戴志悦;肠道菌群可预报疾病[N];健康时报;2008年
6 ;节食或可通过调节肠道菌群促进健康[N];中国医药报;2013年
7 杨金志刘丹;哪些肠道菌群真正影响健康?[N];新华每日电讯;2008年
8 张孟军;肠道研究不可忽视[N];科技日报;2008年
9 本报首席记者 姜澎;从琢磨减肥到研究肠道菌群[N];文汇报;2012年
10 记者 谢静 通讯员 张钫 刘佳;肠道菌群将为减肥提供新思路[N];深圳商报;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978