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部分重金属离子对湖北钉螺的急性毒性作用及保护酶活力的影响

高梦阳  
【摘要】:目的:探索铜(Cu2+)、镉(Cd2+)、汞(Hg2+)、铅(Pb2+)四种重金属离子对湖北钉螺(Oncomelania hupensis)的急性毒性作用,以及这四种重金属离子与湖北钉螺保护酶系SOD、CAT、POD三种酶活力的量效关系。方法:1.实验用湖北钉螺采集于铜陵市义安区钟鸣镇长江支流江滩。将铜(Cu2+)、镉(Cd2+)、汞(Hg2+)、铅(Pb2+)四种重金属离子设置五个浓度梯度,每组放10只钉螺,一定时间后,观察其活动状况,将正常开厣、有爬行活动记录为活螺;将未见开厣、未见爬行活动记录为活动受到抑制;螺口有白色团状物,或者厣与体相连掉出壳外不能自行缩回,或软体组织完全突出于壳外,或用针刺激软体组织头足部无反应,则判断为死亡。分别记录每组钉螺在24 h、48h、72 h、96 h时活动受抑制的数量,并计算EC50值;记录96 h时钉螺的死亡数量,计算96 h LC50值和安全浓度(SC)。2.将上述方法染毒处理24 h的钉螺取出,双蒸水清洗3遍,放入-80℃冰箱冷冻保存处理。一定时间后,取出冷冻保存的钉螺,室温解冻,体视显微镜下解剖并剔除螺壳,取出软体组织待用。用吸水纸吸去软体组织表面多余水分,取7只钉螺的软体,准确称重。按比例1:9,加入9倍体积的0.86%Na Cl溶液,在冰水浴条件下研磨匀浆。将组织匀浆放入离心管,0℃下2500 rmp离心10 min,取上清液,分装待测。按照试剂盒说明书分别测定SOD、CAT、POD活力。每组重复测定3次,取算术平均值。结果:1、重金属对钉螺的急性毒性作用:(1)Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+对钉螺24h半数有效浓度(24h EC50)与95%置信区间(见括号)分别是:0.74(0.61-0.98)、4.79(4.09-8.40)、1.90(1.48-4.85)、21.4(16.98-33.49)mg?L-1。(2)48h半数有效浓度分别为0.56(0.35-0.96)、3.52(2.40-7.79)、1.49(1.03-3.79)、9.98(6.82-12.80)mg?L-1。(3)72h半数有效浓度分别为:0.46(0.29-0.63)、1.70(1.00-2.28)、0.83(0.02-1.62)、7.90(5.78-9.83)mg?L-1。(4)96h半数有效浓度分别为:0.37(0.25-0.48)、1.26(0.67-1.70)、0.76(0.01-1.39)、5.42(1.28-8.15)mg?L-1;(5)Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+对钉螺96h半数致死浓度(96h LC50)与95%置信区间(见括号)分别是:0.43(0.29-0.56)、2.96(1.87-5.51)、1.12(0.69-1.91)、12.22(8.89-15.35)mg?L-1;安全浓度SC分别是:4.31、29.61、11.18、122.2μg?L-1。Cu2+对钉螺的毒性为高毒;Cd2+、Hg2+对钉螺的毒性为中毒、Pb2+对钉螺的毒性为低毒。2、不同浓度重金属胁迫对钉螺保护酶系活力的影响:(1)SOD活力:在Cu2+浓度2 mg·L-1时上升到最高值36.68 U/mgprot,在16 mg·L-1时下降到最低值22.79 U/mgprot(P0.05);Cd2+浓度在2 mg·L-1时SOD活力上升到最高值35.25 U/mgprot,在8 mg·L-1时下降到最低值25.37 U/mgprot(P0.05);Hg2+浓度在0.025mg·L-1时下降到最低值22.13 U/mgprot,在8 mg·L-1时升高到最高值33.53 U/mgprot,(P0.05);Pb2+浓度在5mg·L-1时上升到第一个高值,10mg·L-1时降到最低值25.71 U/mgprot,在80 mg·L-1时升高到最高值38.76U/mgprot(P0.05)。(2)CAT活力:在Cu2+浓度0.5 mg·L-1时下降到最低值11.78 U/mgprot,在4 mg·L-1时上升到最高值26.14 U/mgprot,16 mg·L-1时下降到12.01 U/mgprot(P0.05);Cd2+浓度在0.25 mg·L-1时活力下降到14.48U/mgprot,在1 mg·L-1时上升到最高值18.50 U/mgprot,8 mg·L-1时酶活力值最低,为10.70 U/mgprot(P0.05);Hg2+浓度在0.025mg·L-1时CAT活力下降到第一个低值,在0.1 mg·L-1时到达最高值17.76 U/mgprot,0.8 mg·L-1时下降到最低值8.75 U/mgprot(P0.05);Pb2+浓度在5mg·L-1时上升到最高值22.27U/mgprot,在80 mg·L-1时降到最低值5.54 U/mgprot(P0.05)。(3)POD活力:在Cu2+浓度1 mg·L-1时达到最高值6.75 U/mgprot,在16 mg·L-1时达到最低值2.80 U/mgprot,(P0.05);Cd2+浓度在0.25 mg·L-1时下降到最低值2.68U/mgprot,在1 mg·L-1时上升到最高值5.40 U/mgprot,在8 mg·L-1时下降到2.74U/mgprot,(P0.05);Hg2+浓度在0.05 mg·L-1时POD活力下降到最低值2.34U/mgprot,在0.2 mg·L-1时上升到最高值5.16 U/mgprot,在0.8 mg·L-1时下降到2.75 U/mgprot,(P0.05);Pb2+浓度在10 mg·L-1时上升到最高值6.07U/mgprot,在80 mg·L-1时下降到最低值3.03 U/mgprot,(P0.05)。结论:1、四种重金属Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+对钉螺的毒性从大到小依次为Cu2+Hg2+Cd2+Pb2+。Cu2+对钉螺的毒性为高毒;Cd2+、Hg2+对钉螺的毒性为中毒;Pb2+对钉螺的毒性为低毒。2、不同浓度的Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+对钉螺SOD、CAT、POD活力均有不同程度的影响。


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