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铬对中国林蛙(Rana chensinensis)幼体的毒性效应

王维君  
【摘要】:两栖动物幼体在发育过程中对环境变化和化学污染物均较敏感。为研究Cr~(3+)和Cr~(6+)对两栖动物幼体的急性毒性效应,将中国林蛙(Rana.chensinensis)26~28期蝌蚪暴露在含不同浓度Cr~(3+)和Cr~(6+)的自来水中,统计不同浓度Cr~(3+)和Cr~(6+)对林蛙蝌蚪24、48、72和96h的死亡率,计算半数致死浓度(LC_(50))和安全浓度(SC),分析比较Cr~(3+)和Cr~(6+)对林蛙蝌蚪的急性毒性效应的差异。然后,为研究Cr~(3+)和Cr~(6+)对林蛙幼体生长发育的影响,将林蛙蝌蚪暴露于亚致死浓度的Cr~(3+)和Cr~(6+)水中饲养,直至完全变态,测量不同发育时期的蝌蚪体重和全长,统计蝌蚪完全变态所需的时间和畸形率。另外,用组织学方法观察林蛙蝌蚪在Cr~(3+)和Cr~(6+)的染毒过程中肝、肾的组织损伤,用免疫组织化学方法检测各处理组林蛙肝中金属硫蛋白(MT)的表达,用酶组织化学方法检测林蛙肾中碱性磷酸酶(ALP)和酸性磷酸(ACP)的活性,探讨Cr~(3+)和Cr~(6+)的毒性效应机制。本研究的主要结果如下: 1.急性毒性实验的统计结果显示,染毒24~72h Cr~(3+)对蝌蚪的LC_(50)为34.09±1.06~32.58±0.11mgCr~(3+)/L,Cr~(6+)对蝌蚪的LC_(50)为91.97±5.32~35.79±1.40mgCr~(6+)/L,可见在72h内Cr~(3+)表现出较强的毒性;但染毒96h,Cr~(3+)对蝌蚪的LC_(50)为32.05±0.20mgCr~(3+)/L,较Cr~(6+)的28.81±1.87mgCr~(6+)/L高,说明较长时间的染毒,Cr~(6+)对蝌蚪的毒性较Cr~(3+)强。另外,Cr~(3+)对蝌蚪的LC_0~LC_(100)范围小于Cr~(6+),表明蝌蚪对于Cr~(3+)敏感性比Cr~(6+)强。 2.分别在林蛙蝌蚪Cr~(3+)和Cr~(6+)染毒21d和35d,测量蝌蚪的体重和全长。结果显示,在染毒21d,Cr~(3+)和Cr~(6+)的各处理组,蝌蚪的生长较对照组缓慢,说明Cr~(3+)和Cr~(6+)对蝌蚪的生长产生了抑制,尤其是在0.75、1.00mgCr~(6+)/L组,对蝌蚪生长的抑制性较强,与对照组成极显著差异。染毒35d,在Cr~(3+)和Cr~(6+)低浓度组,铬对蝌蚪生长的抑制效应减弱。说明随着蝌蚪的生长,其对铬的抵抗力逐渐增强。而且低浓度的Cr~(3+)和Cr~(6+)随着蝌蚪个体的增长逐渐接近于蝌蚪所需铬的有益剂量。亚致死浓度的Cr~(3+)和Cr~(6+)对林蛙蝌蚪完全变态时间影响不大,对蝌蚪的致畸毒性较低。 3.染毒林蛙幼体肝的组织切片观察显示,Cr~(3+)和Cr~(6+)皆能对林蛙幼体肝组织产生毒性效应,且二者对肝组织细胞的损伤相似,都可使细胞膜破损,胞质疏松,肝细胞脂肪性变。MT是重要的重金属解毒蛋白,免疫组织化学检测显示,Cr~(3+)和Cr~(6+)均能诱导肝细胞的MT表达增高。在Cr~(3+)各处理组,MT的表达随Cr~(3+)浓度的升高而增加,以螯合较多的Cr~(3+),解除毒性。在较低浓度的Cr~(6+)中,MT的表达与浓度呈正相关;在1.00mgCr~(6+)/L组,MT的表达又呈下降趋势,可能是高浓度的Cr~(6+)产


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