鱼类毒性实验论文 牛浩
实验 鱼类急性毒性实验

试验方法与步骤
1.实验条件 实验条件 (1)实验用水 使用高质量的自然水或标准稀释水 见本节附 实验用水 使用高质量的自然水或标准稀释水(见本节附 必要时应除氯〉 录),也可以使用饮用水 必要时应除氯〉。水的总硬度为 ,也可以使用饮用水(必要时应除氯 10-250mg/L (以CaCO3计), pH为 6.0-8.5。 以 计 , 为 。 (2)实验周期 96h。 实验周期 。 (3)实验负荷 静态实验系统最大承载量为 实验负荷 静态实验系统最大承载量为1.0 g鱼/L。 鱼 。 (4)光照每天 12-16h. 光照每天 (5)温度与实验鱼种相适宜,变化范围土2℃。 温度与实验鱼种相适宜,变化范围土 ℃ 温度与实验鱼种相适宜 (6)溶解氧不低于空气饱和值的 溶解氧不低于空气饱和值的60%。曝气时不能使受试 溶解氧不低于空气饱和值的 。 物明显受损。 物明显受损。
3.数据处理 数据处理
(1)在对数 概率坐标纸上,绘制处理浓度对死亡率的曲 在对数-概率坐标纸上 在对数 概率坐标纸上, 线。用直线内插法或常用统计程序计算出24h、48h、 用直线内插法或常用统计程序计算出 、 、 72h、96h的LC50值,并用标准方法计算95%的 置 、 的 值 并用标准方法计算 的 信限。 信限。 (2)如果实验数据不适于用标淮方法计算 如果实验数据不适于用标淮方法计算LC50,可用不 如果实验数据不适于用标淮方法计算 , 引起死亡的最高浓度和引起100%死亡的最低死亡浓度 死亡的最低死亡浓度 引起死亡的最高浓度和引起 估算LC50的近似值,即这两个浓度的几何平均值。 的近似值,即这两个浓度的几何平均值。 估算 的近似值
表5-5新化学物质对鱼类急性毒性危害分级标准
附录标准稀释水的配制方法
用于配制标准稀释水的试剂应为分析纯, 用于配制标准稀释水的试剂应为分析纯,去离子水或蒸馏 水的电导率应≤10µS/cm。具体配制方法如下: 水的电导率应≤10µS/cm。具体配制方法如下: 制备标准稀释水前先按照下列要求配制4 制备标准稀释水前先按照下列要求配制4种溶液 氯化钙溶液 硫酸镁溶液 氯化钾溶液 2H2O溶解于水中 稀释至1L 溶解于水中, 1L。 将11.76g CaC12 • 2H2O溶解于水中,稀释至1L。 7H2O溶解于水中 稀释至1L 溶解于水中, 1L。 将4.93g MgSO4 • 7H2O溶解于水中,稀释至1L。 KCl溶解于水中 稀释至1L 溶解于水中, 1L。 将0.23g KCl溶解于水中,稀释至1L。
藻类培养论文 牛浩

吉林化工学院环境科学与工程专业环境生物学设计性实验院系:资源与环境工程学院班级:环境科学与工程1301姓名:牛浩指导老师:邹继颖学号:1310338102天然藻类培养和应用(吉林,吉林,吉林化工学院,牛浩,132022)摘要:藻类植物是自然界中非常重要的一大类生物类群,它们不仅是用于科学研究的良好材料,在医药、食品、精细化工、环境保护、水产养殖等方面都有着广泛的应用,研究观察藻类不但有一定的理论意义,也具有重要的应用价值[1]。
藻类应用技术在国内外一直是研究的热门,藻类大量培养技术是一切的基础。
本实验重点探讨藻类培养的一般步骤和前景。
关键词:藻类;材料;应用价值;培养;前景Natural algae cultivation and application(Jilin, Jilin, Jilin institute of chemical industry, NiuHao, 131022) Abstract:the algae is a very important categories of organisms in nature, they are not only used in scientific research of good material, in food, fine chemical, pharmaceutical, environmental protection, has been widely used in such aspects as aquaculture, algae research to observe not only has certain theoretical significance, also has important application value. Algae application technology at home and abroad has been a research hot, plenty of algae cultivation technology is the foundation of all things.This study focuses on the general steps of algae cultivation and prospect.Keywords:algae, materials, application value, cultivation,prospects前言:多数的单细胞藻具有生长繁殖快、环境适应力强、培养周期短等特点。
[C12mim]C1对两种泥鳅的毒性研究的开题报告
![[C12mim]C1对两种泥鳅的毒性研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/34a3a694b8f3f90f76c66137ee06eff9aef849b5.png)
[C12mim]C1对两种泥鳅的毒性研究的开题报告
1. 研究背景
随着化学合成技术的不断发展,离子液体逐渐成为一种新型的绿色溶剂和催化剂。
然而,离子液体对环境和生物体的毒性仍然是一个亟待解决的问题。
目前,对于离子液体的毒性研究主要集中在细胞和小型生物模型中,而对于大型生物模型的毒性研究仍然相对较少。
因此,本研究旨在探究[C12mim]C1(十二烷基三甲基氯化铵离子液体)对两种泥鳅(泼水鳅和金线鳅)的毒性。
2. 研究方法
本研究将分为实验组和对照组两组,每组各10只泥鳅。
实验组将在[C12mim]C1水溶液中暴露24小时,浓度分别为10、50、100和200 mg/L。
对照组将在无毒溶液中暴露24小时。
在实验结束后,将记录泥鳅死亡率和行为异常情况。
3. 预期结果
预计,随着[C12mim]C1浓度的增加,泥鳅死亡率将逐渐增加。
在较高浓度下,预计将出现泥鳅行为异常情况,如摆尾、转圈等。
据文献报道,离子液体的毒性可能与其结构和物理化学性质有关。
因此,本研究还将探究[C12mim]C1对泥鳅生物学指标的影响,如体重、器官质量、血液生化指标等,以评估其毒性作用。
4. 研究意义
为深入评估离子液体对环境和生物体的潜在危害,本研究将探究离子液体对大型生物模型的毒性,并为进一步研究提供参考。
研究结果可为环境监管和离子液体的合理应用提供科学依据。
金属离子鱼类急性毒性研究及对环境标准修订的启示意义

i i fe t o e fu t o s o x e i n a s o l e o s r e b i u l ct e cs ft rmea in n e p rme t l h c u d b b e v d o v o sy,L m o r c y a i ei n o c l ei u v h o l i f C fB a h d n o r r a d P e i a r t — o i c
摘
要: 以斑马鱼和孔雀鱼为 实验动物 , 进行 了 c “ 、 d 、n u c 2 z “和 c6 r 的鱼类急性毒性试验。结果表 明, 四 这
种金属 离子对受试鱼的毒性影响比较 明显 , 对斑马鱼、 孔雀鱼 9 6h半致死 浓度分别为 0 5 s L 1 .9m#L .7m / ,2 5 ,
关键词 : 金属 离子; u , d , I ,C6 鱼类急性毒性 ; c “ C 2 zl 2 r ; 标准修订 中图分类号 :5 3 2 X 0 . 文献标识码 : A
Fih Ac t x ct fM ea o sa d isI s iain s u e To ii o tlin n t n p rto y frEn io me tlSa d r sRe iin o vr n n a tn ad v so
第3 5卷第 4期 21 0 0年 4月
环境科学与管理
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V0 5 N仉 4 L3
Ap .2 0 r 01
文章 编号 :64— 19 2 1 }4— 0 8—0 17 6 3 (00 0 0 3 5
Absr c : u e tx c t fCu t a t Ac t o i i o 。 y
微囊藻毒素-LR对鱼类分子毒性效应的研究

华中科技大学博士学位论文摘要*随着水体富营养化加剧,藻类所引起的水污染问题己越来越引起人们的关注,蓝藻是目前已知产生毒素最多、对人类健康造成的危害最大的藻类。
微囊藻毒素-LR (microcystins-LR,MC-LR)是有毒蓝藻细胞合成的二级代谢产物,是一种细胞内毒素。
微囊藻毒素可影响鱼类的胚胎发育和生长,也可引起肝脏、肾脏等内部器官的病理变化,和导致鱼体的氧化损伤等。
然而,有关微囊藻毒素对鱼类分子水平上的毒性效应的研究则很少。
本研究以斑马鱼和鳙鱼为对象,采用实时荧光定量PCR、分子克隆和免疫印迹技术在分子水平上揭示了MC-LR对鱼类的毒理效应。
本研究中采用人工繁殖的方法收集健康的斑马鱼胚胎,待孵化出膜后,用浓度为200μg/L和800μg/L MC-LR溶液浸泡幼鱼进行攻毒实验。
在染毒12h,24h,48h,96h和168h后取样。
用实时荧光定量PCR方法检测了斑马鱼幼鱼的重组激活基因Rag(Rag1,Rag2)、淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶(LCK)、T细胞受体α(TCRα)、转录因子GATA1、锌指纹蛋白(Ikaros)和热休克蛋白基因(HSP90、HSP70、HSP60、HSP27)的表达变化。
发现Rag1、 Rag2、 LCK、 TCRα、GATA1 和Ikaros都有表达上升趋势,特别是在800μg/L MC-LR处理后,在很多时间点内表达上升明显,与对照组有显著差异(P<0.05);热休克蛋白基因(HSP90、HSP70、HSP60、HSP27)的表达变化更为明显,在200μg/L和800μg/L MC-LR处理后,所有热休克蛋白基因的表达均有上升,且差异明显(P<0.05),尤其是HSP70在800μg/L MC-LR处理168h 后,其表达量上升了近300倍。
这说明MC-LR可影响斑马鱼幼鱼早期发育的重要调控因子、转录因子和热休克蛋白的表达,从而推测MC-LR可能影响斑马鱼的早期发育和免疫系统功能。
鱼类的急性毒性实验.

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2.实验仪器设备 (1)实验容器 实验容器一般用玻璃或其他化学惰性材质制成的水族 箱或水槽。容器体积可根据试验鱼的体重确定,通常以每 升水中鱼的负荷不得超过2g(最好为1g)。一些小型鱼类 幼鱼可选择500mL或 1000mL烧杯为实验容器。容器的深 度必须超过16cm,水体表面积越大越好。同一实验应采用 相同规格和质量的容器。为防止鱼类跳出容器,可在容器 上加上网罩。实验容器使用后,必须彻底洗净,以除去所 有毒性残留物。 (2)其他 溶解氧测定仪、水硬度计、温度控制仪、pH计、分析 天平。 Company Logo
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(1)试验期间,对照组鱼死亡率不得超过10%。 (2)试验期间,受试物实测浓度不能低于设置浓度的 80%。如果试验期间受试物实测浓度与设置浓度相差超 过20%,则应该以实测受试物浓度来表达试验结果。 (3)试验期间,尽可能维持恒定条件。
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选用的试验鱼在试验前必须在实验室内经过驯养,使 之适应实验室条件的生活环境和进行健康选择。驯养鱼应 该与试验相同水质水温的水体中至少驯养7d,使其适应试 验环境,不应长期养殖(<2个月)。驯养期间,应每天换 水,可每天喂食1-2次,但在试验前一天应停止喂食,以免 试验时,剩余饵料及粪便影响水质。驯养期间试验鱼死亡 率不得超过5%,否则,可以认为这批鱼不符合试验鱼的要 求,应该继续驯养或者重新更换试验鱼进行驯养。 试验前必须挑选健康的鱼,即选择体色光泽、鱼鳍完 整舒展、行动活泼、逆水性强、大小无太大悬殊、无任何 疾病的鱼作为试验鱼。任何畸形鱼、外观上反常态的鱼都 不得作试验鱼。
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1.数据处理 以暴露浓度为横坐标,死亡率为纵坐标,在计 算机或对数概率纸上,绘制暴露浓度对死亡率的曲 线。用直线内插法或常用统计程序计算出 24h、48h、 72h、96h的半致死浓度(LC50)值,并计算95%的 置信限。 如果试验数据不适于计算LC50,可用不引起死 亡的最高浓度和引起100%死亡的最低死亡浓度估算 LC50的近似值,即这两个浓度的集合平均值。
鱼类毒性实验论文 牛浩
吉林化工学院环境科学与工程专业环境生物学设计性实验院系:资源与环境工程学院班级:环境科学与工程1301 姓名:牛浩指导老师:邹继颖学号:1310338102海飞丝去屑洗发水对吉林市土生小江鱼急性毒性实验(吉林,吉林,吉林化工学院,牛浩,132022)摘要:半数致死浓度,是衡量存在于水中的毒物对水生动物和存在于空气中的毒物对哺乳动物乃至人类的毒性大小的重要参数,毒物的致死效应与受试动物暴露时间有密切关系。
本实验探究不同浓度下海飞丝去屑洗发水处理下对小江鱼的毒性,并推导出其半致死浓度,通过观察在不同受试物浓度处理下,鱼的急性中毒表现和经过,测定毒物的半数致死剂量/浓度(LD50/LC50),并探究与鱼类半致死浓度相关的因素,而且通过鱼类急性毒性试验可以评价受试物对水生生物可能产生的影响,以短期暴露效应表明受试物的毒害性。
关键词:半致死浓度;急性毒性试验;洗发水;小江鱼Head and shoulders anti-dandruff shampoo for Jilin native fish acute toxicity experiment(Jilin, Jilin, Jilin institute of chemical industry, NiuHao, 131022) Abstract: median lethal concentration, is measured in the toxins in the water to aquatic animals, and exist in mammals and human toxic poisons in the air to the size of important parameters, the lethal effect of poison has close relationship with exposure time in animals. The experiments to explore the different concentration under the head and shoulders anti-dandruff shampoo treatment for jiang fish toxicity, and deduced its lethal concentration, through the observation under the different concentration of processing subjects, fish performance and after acute poisoning, determination of poison median lethal dose (LD50 / LC50)/concentration, and to explore the factors associated with fish half lethal concentration, and by fish acute toxicity test subjects for assessment can be possible effects to aquatic organisms, with short-term exposure effect showed that the toxicity of.Keywords: half lethal concentration, acute toxicity test, shampoo, or fish前言:我国化学品管理法规要求,鱼类急性毒性实验是必须在中国境内完成的测试项目之一[1]。
六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)暴露对生长阶段文昌鱼的毒性及其几种重要酶活性的影响
第31卷第5期2011年5月环境科学学报Acta Scientiae CircumstantiaeVol.31,No.5May ,2011基金项目:国家高技术研究发展计划项目(No.2008AA092603);环境化学与生态毒理学国家重点实验室开放课题(No.KF2010-14)Supported by the National Hi-Tech Research and Development Program of China (No.2008AA092603)and the Open Foundation of the State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Ecotoxicology (No.KF2010-14)作者简介:王玲(1979—),女,讲师(博士),E-mail :qd_wling@sohu.com ;*通讯作者(责任作者),E-mail :zmg@fio.org.cn Biography :WANG Ling (1979—),female ,lecturer (Ph.D.),E-mail :qd_wling@sohu.com ;*Corresponding author ,E-mail :zmg@fio.org.cn王玲,郑明刚,仝艳丽,等.2011.六溴环十二烷(hexabromocyclododecane ,HBCD )暴露对生长阶段文昌鱼的毒性及其几种重要酶活性的影响[J ].环境科学学报,31(5):1086-1091Wang L ,Zheng M G ,Tong Y L ,et al .2011.Effect of immune-related enzymes in amphioxus exposed to waterborne hexabromocyclododecane (HBCD )[J ].Acta Scientiae Circumstantiae ,31(5):1086-1091六溴环十二烷(hexabromocyclododecane ,HBCD )暴露对生长阶段文昌鱼的毒性及其几种重要酶活性的影响王玲1,郑明刚2,*,仝艳丽2,李海东2,孙修勤21.青岛大学化学化工与环境学院,青岛2660712.国家海洋局第一海洋研究所海洋生态中心,青岛266061收稿日期:2010-07-09修回日期:2010-10-10录用日期:2010-10-13摘要:以文昌鱼为研究对象,研究了在六溴环十二烷暴露下对文昌鱼造成的机体氧化损伤.通过检测相关酶活变化情况,如酸性磷酸酶(ACP )、碱性磷酸酶(AKP )、过氧化氢酶(CAT )、超氧化物歧化酶(SOD ),从而确定低剂量长期暴露HBCD 对文昌鱼鱼体产生氧化损伤效应的机制.急性毒性实验结果表明,文昌鱼暴露于六溴环十二烷饱和溶液(8.6ng ·mL -1)96h 后未有死亡发生,说明该物质毒性相对较小;亚慢性毒性试验表明,梯度暴露实验设置浓度分别为1.00、2.15、4.30、8.60ng ·mL -1,暴露时间为14d ,按体长将处于Ⅱ龄(2.0 2.8cm )和Ⅲ龄(3.2 4.0cm )的文昌鱼分别投毒检测,实验结果与对照组比较:Ⅱ龄文昌鱼的ACP 、ALP 、SOD 活性均在1ng ·mL -1浓度范围内受促进作用显著,2.15ng ·mL -1时受抑制作用显著,然后随浓度升高酶活升高.CAT 在2.15ng ·mL -1时受促进作用显著,当浓度大于2.15ng ·mL -1时受抑制作用显著,但并无明显剂量关系.Ⅲ龄文昌鱼总体上酶活变化较小,也无剂量关系.结果表明HBCD 对Ⅱ龄文昌鱼的4种酶活影响比Ⅲ龄显著,与对照组相比,所有暴露组文昌鱼体重增长缓慢(p <0.05).关键词:文昌鱼;六溴环十二烷(HBCD );酸性磷酸酶(ACP );碱性磷酸酶(ALP );过氧化氢酶(CAT );超氧化物歧化酶(SOD )文章编号:0253-2468(2011)05-1086-06中图分类号:X171.5文献标识码:AEffect of immune-related enzymes in amphioxus exposed to waterborne hexabromocyclododecane (HBCD )WANG Ling 1,ZHENG Minggang 2,*,TONG Yanli 2,LI Haidong 2,SUN Xiuqin 21.College of Chemistry and Chemical Engineering and Environment ,Qingdao University ,Qingdao 2660712.Research Center for Marine Ecology ,The First Institute of Oceanography ,SOA ,Qingdao 266061Received 9July 2010;received in revised form 10October 2010;accepted 13October 2010Abstract :The objective of this study was to evaluate the sub-lethal toxicity of the fire retardant hexabromocyclododecane (HBCD )in fish.Amphioxuses ,as in vivo models ,were exposed to waterborne HBCD from 1to 8.6ng ·mL -1for 14days.Acid phosphatase (ACP ),alkaline phosphatase (ALP ),catalase (CAT ),and superoxide dismutase (SOD )activities were measured.The results of acute toxicity experiments show that there were no amphioxus deaths after 96h exposure in saturated solution of HBCD (8.6ng ·mL -1).The gradient exposure concentrations of the subchronic toxicity experiment were set at 1.00,2.15,4.30,8.60ng ·mL -1,and exposure time was 14days.Age Ⅱ(2.0 2.8cm )and age Ⅲ(3.2 4.0cm )amphioxus were poisoned and detected separately.Compared to the control group ,ACP ,ALP ,and SOD of age Ⅱare promoted significantly at a concentration of 1ng ·mL -1,and inhibited significantly at 2.15ng ·mL -1;while in the case of CAT ,significant promotion is detected at a concentration of 2.15ng·mL -1.When the concentration is higher than 2.15ng ·mL -1,significant inhibition is observed.However ,no visible relationship was found between dose and response.To the age Ⅲ,there are no significant changes for all the enzymes ,which indicates that the effect of HBCD on age Ⅱis significantly higher than on age Ⅲ.In addition ,body weight increases more slowly compared to the control group (p <0.05).Keywords :hexabromocyclododecane (HBCD );amphioxus ;acid phosphatase ;alkaline phosphatase ;catalase ;superoxide dismutase5期王玲等:六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)暴露对生长阶段文昌鱼的毒性及其几种重要酶活性的影响1引言(Introduction)1,2,5,6,9,10-六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)是一种非芳香的溴代环烷烃,主要用作添加性的阻燃剂添加在热塑性塑料中,最终产品主要为苯乙烯树脂.另外在纺织品涂层、电缆线、橡胶粘合剂及不饱和聚酯的生产中也有应用.全球HBCD产量约为16700t·a-1,现在被广泛用作多溴联苯醚(PBD Es)(Wang et al.,2005)的替代品.HBCD可以通过生产、使用和产品的废弃而进入到环境中.研究表明,HBCD具有很强的生物蓄积性和持久性,被认为是一种新型的环境持久有机污染物,已经受到了国际社会的广泛关注(Sellstrom et al.,2003).同时HBCD普遍存在于环境中,生长在格兰陵(Greenland)和斯瓦尔巴特群岛(Savalbard)的北极熊、海鸟及海豹身上均可检测到HBCDS(Covaci et al.,2006).而随着环境污染的日趋加剧,许多疾病的发生都不可避免地与环境中的污染物有着密切的联系.环境污染物特别是持久性有毒有机污染物胁迫生物体产生活性氧及其氧化损伤是污染物致毒的重要路径之一,也成为国内外人们关注的热点.虽然HBCD急性毒性并不高,但是不能忽视其亚慢性毒性效应(Robin et al.,2005).报道称HBCD能引起幼虹鳟鱼氧化损伤(Silke et al.,2006;Ronisz et al.,2004);也可以引起初生小鼠暴露神经中毒,包括无意识行为、学习和记忆功能反常(Eriksson et al.,2006).另外,HBCD能改变鼠大脑神经传导物质的正常吸收(Mariussen and Fonnum,2003).研究表明,HBCD能导致大鼠甲状腺增生、血清甲状腺激素浓度下降、卵子发育抑制、脂肪变性;肝脏重量增加、肝组织病理学改变显著(Wang et al.,2005;Sellstrom et al.,2003;Tomy et al.,2004;Morris et al.,2004).这些研究大都集中于高剂量(>1mg·kg-1)短期暴露哺乳动物实验,很少研究关注水生生物亚慢性毒性效应(Zhang et al.,2008).虽然在水中能检测到HBCD浓度不高,但是食物链研究显示其在生物体内可以被生物富集和生物放大(Leonards,2004).因此,对水生生物低剂量长期暴露可能导致不可逆损伤.毒理实验大都通过测定酶活来标定毒性影响.酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(ALP)广泛存在于各种生物体内,具有机体防御(Polstra et al.,1997)、离子分泌(Meyran and graff,1986)和免疫调节(孙虎山等,1999)等重要的生理作用.王锐等(2001)首次报道了碱性磷酸酶(ALP)分布于文昌鱼消化道(包括肝盲囊)、生殖腺、表皮和内皮中.在碱性条件下体外ALP催化无机和有机的磷酸酯水解,但其在体内的确切功能及其生理作用尚不清楚(Polstra et al.,1997;Narisawa et al.,1993).酸性磷酸酶(ACP)是在酸性条件下催化磷酸单酯的水解酶.非溶酶体性的ACP与一些重要的生物学功能如细胞增殖、能量转化、质膜的吸收与运输功能有关(孙建梅等,2006).石安静等(石安静和吴宗文,1994)认为ACP与内外表皮分泌活动有关,参与物质的吸收和消化,可能参与细胞的能量供应,是一种重要的代谢调控酶.超氧化物歧化酶(SOD)活性与生物体的免疫水平密切相关,对于增强巨噬细胞的防御能力和整个机体的免疫功能有重要作用,常用来评判免疫调节剂对机体非特异性免疫力的影响.过氧化氢酶(CAT)是一种酶类清除剂,又称为触酶,是以铁卟啉为辅基的结合酶.它可促使H2O2分解为分子氧和水,清除体内的过氧化氢,从而使细胞免于遭受H2O2的毒害,是生物防御体系的关键酶之一(Wei et al.,2007;Sampaio et al.,2008;Andey et al.,2003).文昌鱼(Branchiostoma belcheri)属脊椎动物门、头索动物亚门、文昌鱼科,是由无脊椎动物进化到脊椎动物的祖先,是研究脊椎动物起源与进化极为珍贵的模式动物(张士璀等,2001).关于HBCD 对文昌鱼的酶活影响未见报道.本文以新型溴代阻燃剂六溴环十二烷为材料,以进化阶段模型动物文昌鱼为研究对象,选取与免疫相关的ACP、ALP、SOD和CAT4种酶为监测对象,研究了六溴环十二烷暴露对生长阶段文昌鱼的毒性及其几种重要酶活性的影响.2材料与方法(Materials and methods)2.1实验材料试验鱼是本实验室长时间驯养的文昌鱼,所用水为充分曝气的海水,驯养温度18 20ħ,隔3d 换1次水.挑取体色正常、无烂尾现象的健康文昌鱼进行试验.仪器与试剂:UV-2802S紫外可见分光光度计(美国,UNICO);匀浆器;六溴环十二烷(HBCD)(日本东京化成工业株式会社),甲醇是高效液相色谱7801环境科学学报31卷级(Tedia,USA);酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所;考马斯亮蓝G250(Amresco).2.2试验方法正式实验前进行预试验,为投毒浓度的设定提供依据.HBCD致病机理是进入机体后不易被排出而长期积累使机体发生病变,本实验以此机理采用HBCD在海水中的最大溶解浓度(8.6ng·mL-1)(Great Lakes Chem Corp)进行预试验.随机取10条健康的文昌鱼进行试验.预实验为两周,观察96h 后文昌鱼的存活情况.参照吴贤汉等(吴贤汉等,1995)在青岛文昌鱼年龄和生长速度的研究中对青岛文昌鱼年龄段的划分情况,按体长将处于Ⅱ龄(2.0 2.8cm),Ⅲ龄(3.2 4.0cm)的文昌鱼分别分离出驯养数天后进行实验.根据预试验结果,将HBCD设定5个质量浓度梯度:对照、1.00、2.15、4.30和8.60ng·mL-1.两年龄段的试验文昌鱼均在25cmˑ15cmˑ15cm的玻璃缸中进行,每个玻璃缸中随机放健康的文昌鱼20尾,水缸中充入所设各质量浓度的海水1.5L,放取自文昌鱼栖息地的海沙深约5cm,持续充氧,每48h换相同质量的海水一次,以保证各浓度的稳定性.试验共设8个实验组(Ⅱ龄:1.00、2.15、4.30和8.60ng·mL-1;Ⅲ龄:1.00、2.15、4.30和8.60 ng·mL-1)和两个对照组(分别为Ⅱ龄和Ⅲ龄),实验条件和操作方法与实验组相同.暴露两周后随机取样进行文昌鱼各种酶活性测定.2.3试验样品的制备文昌鱼匀浆取上清,匀浆前,用PBS(pH=7.4)缓冲液润洗,用吸水纸吸去表面水分并称重,加入文昌鱼重9倍体积预冷的PBS缓冲液,冰浴下,用玻璃匀浆管匀浆后于4ħ离心(4000r·min-1,20 min),取上清液保存于4ħ待用(24h内测完).2.4生化指标的测定蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝法,以牛血清白蛋白为标准,样品与考马斯亮蓝G250按体积比1ʒ5混合,测定波长595nm.ACP、AKP、SOD以及CAT活力测定,均采用购自南京建成生物公司的检测试剂盒,有关操作参照说明书进行.其中,ACP和AKP活力的测定采用磷酸苯钠法,以每克组织蛋白在37ħ与基质作用30 min(15min)产生1mg酚为1个活力单位(U·g-1).SOD活力按黄嘌呤氧化酶法,活力单位定义为每毫克组织蛋白在1mL反应液中SOD抑制率达50%时所对应的SOD量为1个SOD活力单位,CAT活力按钼酸铵法,以每毫克组织蛋白每秒钟分解1μmol 的H2O2的量为一个活力单位.3结果(Results)3.1急性毒性在急性毒性实验中,HBCD在水中的最大溶解度为8.6ng·mL-1,该浓度下连续暴露96h后未有文昌鱼死亡发生,对照组文昌鱼无死亡.表明HBCD 毒性相对较弱.3.2慢性暴露3.2.1HBCD对文昌鱼酸性磷酸酶活性的影响由图1a可知,与对照组相比,Ⅱ龄文昌鱼在HBCD 浓度为1.00ng·mL-1水体中ACP受促进作用显著(p<0.05),浓度为2.15ng·mL-1时受到显著抑制作用(p<0.05),当浓度大于2.15ng·mL-1时,ACP 活性随浓度升高而升高.Ⅲ龄文昌鱼在HBCD浓度为1.00ng·mL-1水体中时,与对照组相比没有显著改变(p>0.05),在浓度为2.15ng·mL-1水体中生活的Ⅲ龄文昌鱼受促进作用显著,暴露浓度大于4.30ng·mL-1时,与对照组相比,受促进作用,但无剂量-效应关系,ACP总体上是先升高后降低的趋势.3.2.2HBCD对文昌鱼碱性磷酸酶活性的影响由图1b可知,与对照组同期酶活相比,Ⅱ龄文昌鱼在浓度为1ng·mL-1水体中生活时,ALP受促进作用显著(p<0.05),浓度为2.15ng·mL-1时受到显著抑制作用(p<0.05),当浓度大于2.15ng·mL-1时,ALP活性随浓度升高而升高.Ⅲ龄文昌鱼总体上是先升高后降低的趋势,但变化并不明显.说明Ⅲ龄文昌鱼AKP活性受HBCD影响不如Ⅱ龄敏感.3.2.3HBCD对文昌鱼超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响如图1c可知,Ⅱ龄文昌鱼体内SOD活性在浓度为1.00ng·mL-1时受促进作用显著(p<0.05),2.15ng·mL-1时受抑制作用显著(p<0.05).当浓度大于2.15ng·mL-1时,SOD活性随浓度升高而升高,最终又恢复到对照组水平.Ⅲ龄文昌鱼随浓度变化,SOD活性逐渐变小,但SOD活性均处于对照组水平,说明受抑制但抑制并不明显.同时,Ⅲ龄文昌鱼SOD活性受HBCD影响不如Ⅱ龄敏感.88015期王玲等:六溴环十二烷(hexabromocyclododecane ,HBCD )暴露对生长阶段文昌鱼的毒性及其几种重要酶活性的影响3.2.4HBCD 对文昌鱼过氧化物酶(CAT )活性的影响图1d 所示,Ⅱ龄文昌鱼体内过氧化物酶(CAT )水平变化较大,当HBCD 浓度小于2.15ng ·mL -1时,CAT 活性受促进作用显著(p <0.05),当HBCD 浓度大于4.30ng ·mL -1时受抑制作用最明显(p <0.05).总体上是先明显受促进后明显受抑制的趋势.Ⅲ龄文昌鱼随浓度变化,CAT 活性先受促进后受抑制的趋势,但CAT 活性变化均处于对照组水平,说明HBCD 对抑制Ⅲ龄文昌鱼中CAT 活性不如Ⅱ龄明显.图1HBCD 对文昌鱼4种酶活性的影响(a.酸性磷酸酶;b 碱性磷酸酶;c.超氧化物歧化酶;d.过氧化物酶)Fig.1Effects of different concentrations of HBCD on enzyme activities in amphioxus (a.ACP ;b.ALP ;c.SOD ;d.CAT )3.2.5HBCD 对文昌鱼体重增长的影响实验过程中发现文昌鱼体色随暴露浓度增大颜色变深,最高浓度组的文昌鱼体色变为深红色,游动迟缓,触碰时反应迟钝,虽没有死亡,如图2所示,与对照组比较,各暴露组Ⅱ龄和Ⅲ龄文昌鱼体重均增长显著缓慢(p <0.05),且暴露浓度越高,增长越慢.但各暴露组之间体重增长差别不显著(p >0.05).图2HBCD 对文昌鱼体重增量的影响Fig.2Effects of different concentrations of HBCD on the weight ofamphioxus4讨论(Discussion )研究表明,外源性化合物进人生物细胞后会导致大量自由基产生,包括O ·-2,H 2O 2,OH ·-等,许多化合物对生物体的毒性机理都与诱导体内自由基反应有关,一般正常生理条件下,生物体内各种活性氧自由基的产生与清除处于一种动态的平衡.SOD 与生物体内POD 、谷光甘肽还原酶、维生素C 、维生素E 、辅酶Q 等组成细胞的抗氧化防御系统.能有效的清除各种代谢过程中产生的活性氧等各种自由基,防止生物膜系统发生过氧化损伤.此时一般自由基含量很低,一旦受到逆境胁迫(如各种射线、病害、污染、药物毒害等),这种平衡就会破坏、造成各种氧自由基的积累而引起毒害.实验结果表明:文昌鱼在低浓度HBCD 中时其ALP 、ACP 、SOD 、CAT 表现出一定的应激反应,当水体浓度HBCD 增加时,其对应的相关ALP 、ACP 、SOD 、CAT 不同程度受到抑制,免疫下降,生长速度缓慢.根据(1999)的研究结果,推测了HBCD 对组织伤害的机理:①HBCD 导致机体内PO 、SOD 、溶菌酶的活性下降,使体内的自由基过氧化物增多,抵抗能力下降,导致代谢混乱,生理功能失调;②破坏了血浆中的铜蓝蛋白,从而失去载氧功能,导致耗氧量高的组织缺氧.高浓度的污染物使鱼体血液中含二价铁的血红9801环境科学学报31卷蛋白(还原型血红蛋白)变成含三价铁的高铁血红蛋白,从而影响血液携带氧气的机能,造成组织缺氧,使鱼体质下降,影响生长.处于发育阶段比处于成长稳定阶段的鱼体对环境污染物的影响更加敏感.这种易感性可归因于3个因素:①幼鱼的环境毒物暴露量比成鱼大;②幼鱼的代谢功能尚未成熟,对环境毒物更易感;③幼鱼的生长发育快,其免疫系统比较脆弱,不能修复环境毒物造成的损伤.因此,发育中的大脑、免疫系统或生殖器官的细胞一旦被神经毒物破坏或潜入破坏内分泌的物质,就会有发生持久性和不可逆性功能障碍的极大危险.由青岛文昌鱼的生活史年龄、生长和死亡研究可知(吴闲汉等,1995),文昌鱼在Ⅰ,Ⅱ龄时生长较快,平均年生长13 15mm,Ⅲ龄后生长速度减慢,因此,处于发育阶段的II龄鱼更易受到外界环境变化的影响,相对Ⅲ龄鱼几种酶活变化更加敏感的实验结果符合以上易感规律.国内外关于HBCD的毒理研究并不多见,已发表文献与本研究相似的:HBCD暴露稀有鮈鲫,酶活随浓度升高而降低(Zhang et al.,2008);HBCD暴露斑马鱼胚胎,幼鱼(吴艳娣,2008),在白消安/DMSO溶液中孵育24h的斑马鱼胚胎其LD50值为43.42μg·mL-1,幼鱼的LD50则为237.33μg·mL-1,说明斑马鱼胚胎相对幼鱼更易受到毒物影响.HBCD单一暴露下对斑马鱼胚胎发育无明显的毒性效应,但高浓度的HBCD暴露组斑马鱼体内SOD酶活力与对照组相比有显著性差异,其中SOD酶活力先升高后降低,结果与本实验规律相符.SOD-CAT系统为生物体的抗氧化损伤提供第一道防线(Garcia Sampaio et al.,2008;Pandey et al.,2003),研究结果表明文昌鱼抗氧化能力未受到严重的破坏,抗氧化系统的损伤不明显.另外,用接近于环境浓度的HBCD暴露欧洲比目鱼(Kuiper et al.,2007),结果发现,比目鱼的健康和毒性指标(如行为,存活、生长速率、肝脏和性腺重量)均未发生改变.而HBCD暴露大麻哈鱼(Palace et al.,2010)却发现:HBCD能够潜在影响鱼类的甲状腺系统.现已证实甲状腺所分泌物质甲状腺素参与鱼类性腺发育成熟和生殖活动.甲状腺素对鱼类受精卵发育、孵化和幼体生存着重要的生理作用.在自然水域中HBCD浓度一般不会很高,故其对文昌鱼免疫系统影响不大;但是HBCDs分布较广,具有明显的浓度区域差异.研究显示:金枪鱼体内的HBCDs浓度水平随距离城市和工业区的远近,呈现出距离越近、浓度越高的特点(Ueno et al.,2006).说明近海的HBCD浓度要高于深海.而文昌鱼的繁殖栖息地为近海,由于污水处理不彻底或者未经处理的污水直接排放导致的HBCD污染就能对文昌鱼的免疫功能造成破坏,进而影响其生长发育和繁殖.责任作者简介:郑明刚,男(1978—),博士,副研究员,主要从事海洋生物能源的研究工作,此外也积极参加其它项目的研究,如:海洋生态环境的修复、养殖鱼类的多样性检测和海洋微生物资源的保藏和信息化.参考文献(References):Eriksson P,Fischer C,Wallin M,et al.2006.Impaired behaviour,learning and memory,in adult mice neonatally exposed to hexabromocyclododecane(HBCDD)[J].Environmental Toxicology and Pharmacology,21:317-322Great Lakes Chem Corp.1990.Water Solubility of Several Industrial Chemicals Flame Retardants and a Herbicide[Z].Washington DC:EPA.No.86-900000270Garcia S F,Lima B C,Tie O E,et al.2008.Antioxidant defenses and biochemical changes in pacu(Piaractus mesopotamicus)in response to single and combined copper and hypoxia exposure[J].Comparative Biochemistry and Physiology,Part C,147(1):43-51 Kuipera R V,Canton R F,Leonards P E G,et al.2007.Long-term exposure of European flounder(Platichthys flesus)to the flame-retardants tetrabromobisphenol A(TBBPA)and hexabromocyclododecane(HBCD)[J].Ecotoxicology and Environmental Safety,67:349-360Leonards P.2004.Biotransformation of polybrominated diphenyl ethers and hexabromocyclododecane in two Dutch food chains[A].In:Proceedings of the Third International Workshop on Brominated Flame Retardants[C].Canada.283-286Mariussen E,Fonnum F.2003.The effect of brominated flame retardants on neurotransmitter uptake into rat brain synaptosomes and vesicles [J].Neurochemistry,43:533-540Meyran J C,Graf F.1986.Ultrahistochemical localization of Na+-K+ ATPase,Ca2+-ATPase and alkaline phosphatase activity in a calcium2transporting ep ithelium of a crustacean during moulting [J].Histochemistry,85(4):313-320Morris S,Allchin C R,Zegers B N,et al.2004.Distribution and fate of HBCD and TBBPA brominated flame retardants in North Sea estuaries and aquatic food webs[J].Environmental Science and Technology,38:5497-5504Narisawa S,Hofman M C,Ziomek C A,et al.1992.Embryonic alkaline phosphatase is expressed at M-phase in the spermatogenic lineage of the mouse[J].Development,116:159-165Palace V,Park B,Pleskach K,et al.2010.Altered thyroxine metabolism in rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)exposed to09015期王玲等:六溴环十二烷(hexabromocyclododecane,HBCD)暴露对生长阶段文昌鱼的毒性及其几种重要酶活性的影响hexabromocyclododecane(HBCD)[J].Chemosphere,80:165-169 Pandey S,Parvez S,Sayeed I,et al.2003.Biomarkers of oxidative stress:a comparative study of river Yamuna fish Wallago attu(Bl.&Schn.)[J].Science of the Total Environment,309(1/3):105-115 Polstra K,Bakker W W,Klok P A,et al.1997.Dephosphory lation of endotoxin by alkaline phosphatase in vivo[J].American Journal of Pathology,151(4):1163-1169Robin J,Martin L,Norbert V H,et al.2005.Hexabromocyclododecane challenges scientists and regulators[J].Environmental Science and Technology,39:282-287Ronisz D,Farmen F E,Karlsson H,et al.2004.Effects of the brominated flame retardants hexabromocyclododecane(HBCDD),and tetrabromobisphenol A(TBBPA),on hepatic enzymes and other biomarkers in juvenile rainbow trout and feral eelpout[J].Aquatic Toxicology,69:229-245Silke G,Aldert H P,Leo V,et al.2006.Subacute effects of the brominated flame retardants hexabromocyclododecane and tetrabromobisphenol A on hepatic cytochrome P450levels in rats[J].Toxicology,218:229-236Sellstrom U,Bignert A,Kierkegaard A,et al.2003.Temporal trend studies on tetra-and pentabrominated diphenyl ethers and hexabromocyclododecane in guillemot egg from the baltic sea[J].Environmental Science and Technology,37:5496-5501孙建梅,张士璀,王勇军.2006.酸性磷酸酶在文昌鱼体内的分布[J].海洋水产研究,27(4):17220-17225Sun J M,Zhang S C,Wang Y J.2006.Distribution of acid phosphatase in amphioxus Branchiostoma belcheri tsingtauense[J].Marine Fisheries Research,27(4):17220-17225(in Chinese)石安静,吴宗文.1994.三种淡水育珠蚌外套膜的组织化学研究[J].四川大学学报(自然科学版),31(5):29-35Shi A J,Wu Z W.1994.Study of histochemistry of three kinds of freshwater pearl mussel mantle[J].Journal of SiChuan University (Natural Science Edition),31(5):29-35(in Chinese)Tomy G T,Budakowski W,Halldorson T,et al.2004.Biomagnification of alpha-and gamma-hexabromocyclododecane(HBCDD)in a Lake Ontario food web[J].Environmental Science and Technology,38:2298-2303Ueno D,Alaee M,Marvin C,et al.2006.Distribution and transportability of hexabromocyclododecane(HBCD)in the Asia-Pacific region using skipjack tuna as a bioindicator[J].Environmental Pollution,144:238-247王锐,张士璀.2001,碱性磷酸酶在文昌鱼体内的分布[J].青岛海洋大学学报,31(1):81284-81289Wang R,Zhang S C.2001.Distribution of Alkline Phosphatase in Amphioxus Branchiostoma belcheri tsingtaunese[J].Journal of Ocean University of Qingdao,31(1):81284-81289(in Chinese)Wang Y W,Zhang Q H,Liu H X,et al.2005.Determination of polybrominated diphenyl ethers in sewage sludge by high resolution gas chromatography coupled with high resolution mass spectrometry [J].Chinese Journal of Chromatography,23(5):492-497吴贤汉,张士璀,王永元,等.1995.青岛文昌鱼的生活史年龄、生长和死亡研究[J].海洋与湖沼,26(2):175-178Wu X H,Zhang S C,Wang Y Y,et al.1995.The life history of Branchiostoma belcheri Tsingtauense:Age,growth and death[J].Oceanologia et Limnologia Sinica,26(2):175-178(in Chinese)吴艳娣.2008.几种典型持久性有机污染物对斑马鱼胚胎发育的毒性效应研究[D].武汉:华中农业大学Wu Y D.2008.Study on the Toxicity of Several Typical POPs Expose [D].Wuhan:Huazhong Agricultural University(in Chinese)吴中华.1999.中国对虾慢性亚硝酸盐和氨中毒的组织病理学研究[J].华中师范大学学报(自然科学版),33(1):119-122Wu Z H.1999.Histopathological research on chronic poisoning of Penaeus chinensis by nitrite and ammonia[J].Journal off Central China Normal University(Natural Sciences),33(1):119-122(in Chinese)Yang Z M,Tan J H,Qin P C.1991.The electron microscopic study on the localization of phosphatase in the epidermis of tadpoles[J].Journal of Chinese Electron Microscopy Society,3:250-254张士璀,袁金铎,李红岩.2001.文昌鱼-研究脊椎动物起源和进化的模式动物[J].生命科学,13(5):214-218Zhang S C,Yuan J D,Li H Y.2001.Amphioxus-model animal for insights into the origin and evolution of the vertebrates[J].Chinese Bulletin of Life Sciences,13(5):214-218(in Chinese)Zhang X,Yang F,Zhang X,et al.2008.Induction of hepatic enzymes and oxidative stress in Chinese rare minnow(Gobiocypris rarus)exposed to waterborne hexabromocyclododecane(HBCDD)[J].Aquatic Toxicology,86:4-111901。
生物毒性检测技术在饮用水健康安全评价中应用的研究进展
2019年29期应用科技科技创新与应用Technology Innovation and Application生物毒性检测技术在饮用水健康安全评价中应用的研究进展*查晓松(厦门大学嘉庚学院河口生态安全与环境健康福建省高校重点实验室,福建漳州363105)1概述近年来,随着我国经济迅速发展和城市人口日益集中,大量的工业废水和生活污水被排放到江河等地表水体之中,使饮用水源受到严重的污染,进而导致饮用水中化学物质的种类越来越多,至今世界各国在饮用水中检出的有机污染物已有2221种[1]。
虽然大型分析仪器的发展(如气相色谱、高效液相色谱、质谱等)使饮用水中微量污染物质的检测变得简便、快速,但单一的理化指标(污染物的浓度)无法反映水中的污染物对人体的综合毒性[2],且不同结构的污染物之间可能存在着相互作用(协同或拮抗效应),即使是同一种物质还会由于旋光异性等特点也会导致毒性不同[3],这些都是传统分析仪器无法测定的。
因此,生物毒性检测逐渐成为饮用水综合安全评价的有效手段。
本文对目前主要的水质生物毒性检测技术的原理、研究进展及其在饮用水健康安全评价中的应用进行系统的归纳和阐述。
2水生生物毒性检测法2.1生物鱼毒性检测试验生物鱼毒性试验,包括鱼类急性毒性试验和以鱼类为载体分析其生理生化指标的试验,通过随时观察鱼类中毒症状并记录鱼类的行为、生理、生化特点等指标来掌握水体的污染情况。
鱼类急性毒性试验是最早用于监测水环境质量情况的生物检测技术。
李淑琼、周勤[4]等采用了静态方式对斑马鱼进行急性毒性检测,评价了水中三种重金属的半致死浓度(LC50)。
但是,鱼类毒性试验的灵敏度较低,目前常用在生活污水、工业废水等水体的检测,未能达到检测饮用水水质的要求,一般不用于饮用水的健康安全评价。
2.2水蚤毒性检测试验水蚤是国际上普遍采用的标准毒性试验生物,对大型蚤生存繁殖能力影响的毒性试验已经成为环境污染物生态毒性评价的标准方法之一。
鱼类急性毒性实验
吉林化工学院环境科学与工程专业设计性实验报告环境生物学学校:吉林化工学院专业:环境科学与工程:刘永恒学号:130338108指导老师:邹继颖鱼类急性毒性实验作者:刘永恒指导老师:邹继颖摘要:本实验主要介绍鱼类对有毒环境的反应,通过对鱼类半致死数量的研究来观察鱼类的中毒反应。
关键词:鱼类;半致死;环境Abstract:This experiment is mainly to introduce the fish of toxic reaction by the fish semi lethal amount of research to observe the toxic reaction of fish.Key words:fish;semilethal;Environmental Science鱼类对水环境的变化十分灵敏,运用毒理实验方法,观察鱼类在含有化学污染物的水环境中的反应,可以比较不同化学物质的毒性高低。
鱼类毒性实验方法可分为静态方法和动态方法两大类。
静态实验方法操作简单,不需要特殊设备,适宜于受试化学物在水中相对稳定,在实验过程中耗氧量较低的短期实验。
动态实验方法要求具备一定的设备,对于在水中不稳定、耗氧量较高的化学物需要进行较长时间的实验观察时,可采用动态实验方法。
本实验介绍静态实验方法。
1 实验材料与试剂本实验中所用到的材料有松花江野生土著小江鱼、8ml海飞丝牌子洗发水、2000ml大烧杯、1000ml容量瓶、移液管8ml海飞丝牌洗发水成分:水、月桂醇硫酸酯纳、月桂醇聚醚硫酸酯纳、氯化钠、乙二醇二硬脂酸酯纳、聚二甲基硅氧烷、碳酸锌、香精、二甲苯磺酸钠、椰油酰胺丙级甜菜碱、盐酸、苯甲酸钠、碱式碳酸镁。
2 实验步骤2.1 实验准备参考有关资料初步估计5个浓度,每个浓度用10尾鱼,观察24~120h。
进行预备实验的目的是确定实验浓度的范围〔找出引起实验鱼全部死亡和不引起实验鱼死亡的浓度〕;观察鱼中毒的表现和出现中毒的时间,为正式实验选择观察指标提供依据。
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吉林化工学院环境科学与工程专业环境生物学设计性实验院系:资源与环境工程学院班级:环境科学与工程1301 姓名:牛浩指导老师:邹继颖学号:1310338102海飞丝去屑洗发水对吉林市土生小江鱼急性毒性实验(吉林,吉林,吉林化工学院,牛浩,132022)摘要:半数致死浓度,是衡量存在于水中的毒物对水生动物和存在于空气中的毒物对哺乳动物乃至人类的毒性大小的重要参数,毒物的致死效应与受试动物暴露时间有密切关系。
本实验探究不同浓度下海飞丝去屑洗发水处理下对小江鱼的毒性,并推导出其半致死浓度,通过观察在不同受试物浓度处理下,鱼的急性中毒表现和经过,测定毒物的半数致死剂量/浓度(LD50/LC50),并探究与鱼类半致死浓度相关的因素,而且通过鱼类急性毒性试验可以评价受试物对水生生物可能产生的影响,以短期暴露效应表明受试物的毒害性。
关键词:半致死浓度;急性毒性试验;洗发水;小江鱼Head and shoulders anti-dandruff shampoo for Jilin native fish acute toxicity experiment(Jilin, Jilin, Jilin institute of chemical industry, NiuHao, 131022) Abstract: median lethal concentration, is measured in the toxins in the water to aquatic animals, and exist in mammals and human toxic poisons in the air to the size of important parameters, the lethal effect of poison has close relationship with exposure time in animals. The experiments to explore the different concentration under the head and shoulders anti-dandruff shampoo treatment for jiang fish toxicity, and deduced its lethal concentration, through the observation under the different concentration of processing subjects, fish performance and after acute poisoning, determination of poison median lethal dose (LD50 / LC50)/concentration, and to explore the factors associated with fish half lethal concentration, and by fish acute toxicity test subjects for assessment can be possible effects to aquatic organisms, with short-term exposure effect showed that the toxicity of.Keywords: half lethal concentration, acute toxicity test, shampoo, or fish前言:我国化学品管理法规要求,鱼类急性毒性实验是必须在中国境内完成的测试项目之一[1]。
通过实验可获得化学品对中国受试生物的急性毒性数据,并为后续毒性实验的设计和观察提供依据。
同时,由于急性毒性实验时间短,易操作,实验条件便于控制且在国家管理体系中属于基础数据要求等特点,成为我国法规要求的生态毒性实验中应用频次最高的一种方法[2]。
鱼类对水环境的变化反应十分灵敏,鱼类毒性试验在研究水污染及水环境质量中占重要地位。
当水体中的污染物达到一定程度时,就会引起一系列中毒反应,例如行为异常、生理功能紊乱、组织细胞病变、直至死亡。
在规定的条件下,使鱼接触含不同浓度受试物的水溶液,实验至少进行24h,最好以96h为一个实验周期,在24 h、48 h、72h、96 h 时记录实验鱼的死亡率,确定鱼类死亡50%时的受试物浓度,半数致死浓度用24h LC50、48h LC50、72h LC50和96h LC50表示,并记录无死亡的最大浓度和导致鱼类全部死亡的最小实验浓度。
鱼类急性毒性试验不仅用于测定化学物质毒性强度、测定水体污染程度、检查废水处理的有效程度,也为制定水质标准、评价环境质量和管理废水排放提供环境依。
1材料方法1.1实验生物OECD、ISO、USEPA 等组织机构关于化学品的毒性测试方法都涉及了鱼类[3-10],同时为了实验数据的可靠性、可比性和通用性,这些方法也推荐了一些通用的实验鱼种,如: 斑马鱼( Danio rerio ) 、黑头软口鲦( Pimephalespromelas) 以及日本青鳉( Oryzias latipes) 等。
斑马鱼是原国家环保总局《化学品测试方法》鱼类急性毒性试验中推荐的种类,考虑到本地没有斑马鱼市场以及经济问题等因素,本实验选取鱼种在吉林市火车站附近的花鸟市场所购买的柳叶鱼苗,体长3cm±1cm。
开始试验前对实验鱼先进性了7天的驯养,驯养中及时清除受伤、体色异常、畸形、离群游泳、行动呆滞的个体,驯养期间每天换水,所换水为头一天接的自来水,经过一天的放置,其目的是用以曝气,七天之内鱼的死亡率小鱼5%。
期间喂鱼3次,正式实验前24h停止喂食,整个试验期间禁止喂食。
1.2实验用水养鱼用水考虑到实验室整体设备的局限性,该次实验为现场接的自来水,经过短暂的曝气处理,其目的用于除去水中的余氯。
水温15°C左右,水质近乎中性,试验水的硬度等均符合要求。
因为所选鱼种为冷水鱼,经试验测定实验用水的溶解氧DO值大于5mg/L,因此实验用水符合该实验测定条件。
1.3实验材料2000ml烧瓶、袋装海飞丝(水,月桂醇硫酸酯钠,月桂醇聚醚硫酸酯钠,氯化钠,乙二醇二硬脂酸酯,聚二甲基硅氧烷,碳酸锌,二苯磺酸钠,香精,吡硫鎓锌,椰油酰胺丙基甜菜碱,盐酸,苯甲酸钠,瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵,碱式碳酸镁,丙二醇,香橼果提取物,cl19140,甲基氯异噻唑啉酮,甲基异噻唑啉酮,cl142090)1.4实验方法按最大浓度和最小浓度进行预试验,观察鱼苗活动及存活情况。
实验中采用静水式试验,周期为96h,水温控制在15°C左右,实验容器为2L烧杯,经过充分洗涤烧杯,确保每个烧杯的烧杯壁无药品等的残留,尽量不用洗涤用品刷洗,再根据之前设置5个梯度浓度及一个对照实验(表1)。
将试验海飞丝配成母液,再按比例稀释成所需浓度。
在每个容器依次加入等量海飞丝稀释液,最后定容到2000mL,轻微的搅拌溶液,使其混合均匀,再将鱼苗从低浓度到高浓度逐个放入。
,每升水中鱼的质量不超过2g,同时设置空白对照组,空白对照组采用不加海飞丝的自来水,经过短时间的曝气处理。
实验时随机捞取鱼类个体放入烧杯中,整个放鱼过程在10分钟内完成,8h后观察鱼的生理状况,符合实验要求,继续观察,在24h,48h,96h分别记录鱼死亡数,用玻璃棒触尾部无反应即可认为该鱼已死亡,将死亡的鱼苗及时捞出,5 min 不动为死亡,观察内容包括试验鱼苗的异常行动,体表变化等。
表一实验用剂浓度实验用剂1组2组3组4组5组海飞丝洗发水(mg/l)0.225 0.15 0.1125 0.09 0.0752数据处理本次试验采用体积分数表示的海飞丝浓度分别为4.5%,3%,2.25%,1.8%,1.5%,同时做一个空白对照组,空白组所用水为经过短暂曝气处理过的自来水,不加海飞丝。
试验统计结果见表2表二数据记录时间浓度% 4.50% 3% 2.25% 1.80% 1.50% 024h 10 10 10 10 10 1048h - - - - - 1096h - - - - - 10由表二和实验观察可知,在不到24h的时间内,5个浓度梯度烧瓶内的小鱼全部死亡,而2浓度为2.25%的烧瓶中,在加入溶液30min左右出现第一条死鱼。
3数据分析在不到24h的时间内,5个烧杯中的鱼全部死亡,类比别的组做的预实验,可知是由于所配制的海飞丝洗发水的浓度过高,超过了鱼类的耐受浓度,导致鱼类全部死亡。
经分析认为可能是以下原因造成了实验的失败:1.在实验初始阶段没有做预实验,大致确定一定范围浓度的海飞丝溶液,导致加入的溶液浓度过高,鱼类全部死亡。
2.海飞丝中含有的表面活性剂会破坏鱼的口腔黏膜,甚至呼吸系统,鱼类在此溶液中,由于呼系统和消化系统被破坏,很快就死亡。
3海飞丝去屑洗发水运用吡硫鎓锌(ZPT)成分达到去屑功能,去屑洗发水致力于让更多的ZPT成分留在头皮表面,再加上ZPT本身难以被水清洗,也不易被皮肤吸收,所以ZPT可以在头皮停留较长时间。
而在欧盟分类中,ZPT属于剧毒(T+)。
虽然ZPT能以不超过1.5%的含量加入洗发水(普通海飞丝中ZPT有效成分含量为1%)等日用化学品,但是大剂量接触或食用可能会有致命危险。
2009年有研究指出,ZPT可能导致人类角质形成细胞和黑素细胞的热休克并引起DNA损伤。
1999年日本茨城(Ibaraki)筑波(Tsukuba)Onogawa16-2号国家环境研究所区域环境处的实验证明,含ZPT的洗发水对斑马鱼和日本青鳉幼体有显著致畸作用。
所以小江鱼在此高浓度的溶液中,存活时间短。
4.在实验中加入的洗发水浓度高,起的泡沫覆盖在烧瓶表面和加入的洗发水中含有的物质都阻碍了鱼类的呼吸。
3结论做实验的时候,要谨记实验步骤不能遗漏任何一步,否则都可能导致实验失败。
做有关毒性试验的时候,要进行预实验,观察0-24h,以确定大概的浓度范围,而且通过实验更加直观的了解到洗发水之类的洗漱用品直接排放到江河湖泊中对水域生物造成的损害,所以要坚持废水的处理,保护本地生物。
参考文献[1].国家环境保护总局.新化学物质环境管理办法[Z].北京,2003.[2].张京佶,殷浩文,赵华清.稀有鮈鲫对重铬酸钾和3,4-二氯苯胺急性毒性研究[J].2014,22(2):57-61.[3] OECD Guidelines for Testing of Chemicals,203: Fish,AcuteToxicity Test [S].1992.[4] OECD Guidelines for Testing of Chemicals,204: Fish,Pro-longed Toxicity Test: 14-Day Study [S].1984.[5] OECD Guidelines for Testing of Chemicals,210: Fish,Early-Life Stage Toxicity Test [S.1992.[6] OECD Guidelines for Testing of Chemicals,212: Fish,Short-term Toxicity Test on Embryo and Sac-Fry Stages [S].1998.[7] OECD Guidelines for Testing of Chemicals,215: Fish,JuvenileGrowth Test [S] .2000.[8] ISO Water quality-determination of the acute lethal toxicity ofsubstances to a freshwater fish [Brachydanio rerio Hamilton-Buchanan ( Teleostei,Cyprinidae) ]-Part 1: Static method.Part2: Semi-static method.Part 3: Flow-through method.Geneva:International Standardization Organization [S]. 1996.[9] Braunbeck,T,B ttcher,M,Hollert,H,et al.Towards an al-ternative for the acute fish LC test in chemical[M].ALTEX 22( 2) : 2005,87 -102.[10] EPA Ecological Effects Test Guidelines,OPPTS850. 1075: FishAcute Toxicity Test,Freshwater and Marine[S].1996.。