菲律宾蛤仔对三价和五价无机砷的富集转化规律

砷是具有类金属特性的污染物,不同赋存形态的砷毒性差异极大,海洋贝类由于其生活习性易于富集高浓度的砷,本研究以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为对象,探讨其在亚砷酸盐(arsenite,AsⅢ)和砷酸盐(arsenate,AsⅤ)暴露14天后的生物富集和转化规律。结果表明,菲律宾蛤仔对砷的积累量随海水中无机砷浓度的升高而逐渐增加。但菲律宾蛤仔鳃组织对砷的生物利用度很低,10μg/L暴露组菲律宾蛤仔鳃组织对砷的积累量与对照组相比无显著差异。菲律宾蛤仔对三价砷的生物利用度高于五价砷,且砷更易于在菲律宾蛤仔肝胰腺中积累。菲律宾蛤仔组织中无机砷转化过程主要包括As(Ⅲ)氧化,As(Ⅴ)还原和甲基转化。在对照组和各暴露组有机砷砷甜菜碱(As B)和二甲基胂酸(dimethylarsinic acid,DMA)是主要赋存形态,一甲基胂酸(monomethylarsonic acid,MMA)在100μg/LAs(Ⅴ)暴露处理后含量显著下降,表明在无机砷的限速转化反应中MMA可以较快地代谢或转化为其他赋存形态。无机砷在菲律宾蛤仔鳃组织中主要转化为DMA,肝胰腺中主要转化为As B。以上研究结果为阐明菲律宾蛤仔的生物富集和转化机制提供了重要依据,同时也可为贝类安全养殖和食用提供一定理论依据。     

蒽、菲、芘、■混合液对菲律宾蛤仔抗氧化酶活性的影响

以菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）为研究对象，在实验生态条件下采用不同浓度的蒽（Fluoranthene）、菲（Phenaphthene）、芘（Pyrene）、[艹屈]（chrysene）混合液进行染毒实验，研究菲律宾蛤仔体内超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、过氧化氢酶（catalase，CAT）和谷胱苷肽过氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）的剂量-效应关系和时间-效应关系。实验的3种混合液浓度为5μg／L（低浓度组），50μg/L（中浓度组），500μg／L（高浓度组）。结果表明，在低浓度混合液下（5μg／L），CAT比SOD和GPx更快受到诱导；4种多环芳烃混合污染物对SOD、CAT和GPx活性的影响均为先诱导后抑制的变化过程。     

菲律宾蛤仔GnRH基因沉默对其性激素合成酶基因表达的影响

为了探究菲律宾蛤仔(Ruditopes philippinarum)GnRH基因沉默对其性激素合成酶表达的调控作用,本研究首先根据菲律宾蛤仔GnRH cDNA序列,优化设计并合成了2条dsRNA,进行了作用时间、作用浓度的筛选。研究显示,30μg/50μL的GnRH-ds1干扰链注射到实验动物血腔后48 h,菲律宾蛤仔脏神经节中GnRH基因表达量较PBS组下降了73.3%,较阴性对照组下降了71.4%,达到了对菲律宾蛤仔体内GnRH基因表达的抑制作用。对性腺发育增殖期的菲律宾蛤仔进行dsRNA注射后48 h,采用荧光定量PCR测定了对照组和GnRH表达沉默组菲律宾蛤仔性腺中性激素合成相关基因CYP17、3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD)和17β-HSD的mRNA表达量,发现在GnRH沉默组的菲律宾蛤仔性腺中3β-HSD的表达量与对照组相比无显著变化,而CYP17和17β-HSD的表达量与空白对照组和阴性对照组相比分别下降了86.3%和84.9%(p0.05)。实验结果初步说明菲律宾蛤仔体内GnRH可能通过调控其性腺中CYP17、17β-HSD的基因表达而影响性激素的合成并调控生殖发育。     

两种水温条件下镉对菲律宾蛤仔的急性毒性

分别在两种不同水温条件下,采用静水试验法,进行了Cd2+对菲律宾蛤仔的急性毒性实验,以概率单位法求得Cd2+对菲律宾蛤仔的半致死质量浓度(LC50)。结果表明,在12±0.5℃水温下,Cd2+对菲律宾蛤仔的24h、48h、72h、96h的LC50分别为95.05mg/L、46.87mg/L、32.65mg/L和11.31mg/L;在17±0.5℃水温下,Cd2+对菲律宾蛤仔的24h、48h、72h、96h的LC50分别为70.08mg/L、35.28mg/L、22.36mg/L和14.38mg/L。水温12℃和17℃时,Cd2+对菲律宾蛤仔的96h最大容许质量浓度分别为0.113mg/L和0.144mg/L。Cd2+对菲律宾蛤仔属于高度毒性物质,并且随着水温的升高,Cd2+的毒性作用增强。     

菲律宾蛤仔垦区三联人工育苗技术

2017年9月至2018年1月,在福清东壁岛三联垦区(A、B、C)开展了菲律宾蛤仔垦区人工育苗技术研究,其中A、B垦区用于育苗,C垦区用于饵料培育,并于2017年9月开始分两批次共向A、B垦区投放菲律宾蛤仔亲贝1670 t。结果显示,育苗期间菲律宾蛤仔亲贝共出现4次大规模产卵。亲贝精卵排放率为32.0%~84.0%,孵化率为45.00%~68.54%;浮游幼虫生长速度为4.73~7.14μm/d,变态率为28.37%~59.67%;稚贝壳长生长速度为7.08~25.10μm/d,共培育砂粒苗7580亿粒,育苗成活率为50.23%。因此,采用垦区三联方法可保障菲律宾蛤仔苗种的生物饵料供给,从而提高砂粒苗的生长速度和成活率。     

胶州湾菲律宾蛤仔的季节分布与资源评估

为了解和评估胶州湾内菲律宾蛤仔的季节分布和资源状况,于2014年2月(冬季)、5月(春季)、8月(夏季)和11月(冬季)对胶州湾菲律宾蛤仔的季节分布情况与生物资源量进行了全面调查和评估,分析了胶州湾菲律宾蛤仔的壳长、生物量、栖息密度和年龄组成。结果显示,胶州湾2014年的年均栖息密度为409.6ind./m~2,最高栖息密度达2 377.5ind./m~2;年均生物量为625.5g/m~2,最高生物量高达3 445.3g/m~2。胶州湾全年菲律宾蛤仔的年龄组成主要是1、2和3龄蛤,而其中的1和2龄蛤占有明显数量优势。胶州湾菲律宾蛤仔种群年龄结构出现低龄化,1龄蛤占绝对优势,2龄蛤仅次于1龄蛤,3龄以上最少。若以壳长30mm的蛤仔为采捕规格,2014年胶州湾菲律宾蛤仔的年均商品率为6.8%;若以壳长25mm蛤仔为采捕规格,2014年胶州湾菲律宾蛤仔的年均商品率为33.2%。从菲律宾蛤仔的生物量、年龄结构和商品率综合分析,2龄蛤可作为优势的采捕年龄,5月是最佳的采捕时期。     

菲律宾蛤仔(Venerupis philippinarum)对重金属Hg~(2+)的富集及相关生物标记物的识别

以我国近海重要经济贝类菲律宾蛤仔(Venerupis philippinarum)为对象,探讨了不同加标浓度Hg2+(2.5、5、7.5、10μg/L)胁迫下菲律宾蛤仔鳃组织的富集效应,测定了鳃和血细胞两个组织中过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx),细胞色素P450(CYP414A1),硫氧还蛋白(Trx)、金属硫蛋白(MT)、热休克蛋白(HSP70)以及溶菌酶(Lysozyme)8个基因的剂量和时序表达变化,筛选了指示汞污染的生物标记物。研究结果表明:蛤仔鳃组织对汞富集随时间延长和Hg2+浓度增加均呈现逐渐上升趋势,在10μg/L Hg2+剂量暴露48 h时达到(0.308±0.037)μg/g的最高富集量,为对照组的21倍(P0.01)。基因表达分析结果显示,鳃CYP414A1和GPx基因分别在24 h和48 h的2.5μg/L暴露组表达显著上调。鳃Lysozyme在24 h的7.5μg/L处理组中表达显著上调,鳃HSP70基因在48 h的7.5μg/L处理组中呈现显著下调趋势(P0.01)。鳃和血细胞中HSP70基因表达量在10μg/L处理组中均极显著高于对照组和其它处理组(P0.01)。鳃CYP414A1和GPx基因、鳃Lysozyme和鳃HSP70、鳃和血细胞HSP70的表达结果可分别作为指示不同浓度汞污染的生物标记物,其它基因的表达结果不符合生物标记物的筛选原则。研究结果表明组合型生物标记物可较有效地反映海洋环境汞污染状况,为利用生物标记物进行重金属Hg污染早期监测方法体系的建立提供了基础的研究资料。     

中国近海蛤仔属的研究

软体动物帘蛤科的蛤仔属Genus Ruditapes在中国近海发现有两种。一种是菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum (Adams et Reeve)，另一种是杂色蛤仔R. variegata (Sowerhy)。菲律宾蛤仔在我国沿海分布广，天然产量很大，是我国水产捕捞和养殖的重要贝类。 十多年来，国内对这两种蛤仔的鉴别以及属名、种名的采用都存在混乱现象。归纳起来有以下三个问题:1.我国的蛤仔，特别是黄渤海沿岸的蛤仔是一种还是两种; 2.菲律宾蛤仔和杂色蛤仔在我国的分布情况怎样; 3.这两种蛤仔的外部和内部形态有什么区别。 针对上述三个问题，我们从外部和内部(组织切片)形态学的研究，对菲律宾蛤仔和杂色蛤仔进行比较，搞清了这两种蛤仔的主要区别和它们在我国沿海的分布情况。 我们检查了我所历年来在我国沿海采到的共325号3730个标本。切片材料，菲律宾蛤仔采自青岛，杂色蛤仔采自海南岛三亚，各自在软体部的相同部位取材，用70%酒精、10%福尔马林或波恩(Bouin)氏液固定，石蜡包埋，切片厚度8-12μ。Ehr1ich氏苏木精-伊红(H. E.)染色法或Mallory 氏染色法染色。     

细胞松弛素B对菲律宾蛤仔三倍体诱导及早期胚胎发育的影响

采用0.25 mg/L、0.5 mg/L、0.75 mg/L、1.0 mg/L细胞松弛素B(CB)抑制第二极体(PB2)的释放诱导菲律宾蛤仔三倍体,观察三倍体蛤仔的早期胚胎发育。结果表明:CB的浓度对菲律宾蛤仔三倍体的诱导以及胚胎发育影响显著(P<0.05),0.5与0.75 mg/L CB处理组诱导率较高,分别达89.4%与89.2%;各组第一极体(PB1)同步释放,处理组PB2受到明显抑制;CB处理浓度与胚胎发育速度呈负相关,与各发育阶段的畸形率及畸形程度呈正相关。综合诱导率及早期胚胎发育状况,0.5 mg/L是CB诱导菲律宾蛤仔三倍体的适宜浓度。     

聚苯乙烯微塑料与铜离子单一和复合污染对THP-1细胞的DNA损伤效应研究

采用单细胞凝胶电泳实验研究了不同浓度的Cu²⁺(10、50、100、500、1 000、2 500、5 000μg/L)和不同粒径(0.1、0.2、0.3、0.5、0.7、1.0、2.0μm)、不同浓度(1、10、15、20、25 mg/mL)的聚苯乙烯微塑料对人单核细胞白血病(Human Acute Monocytic Leukemia, THP-1)细胞的DNA损伤效应,结果表明:单一污染时,Cu²⁺(≥50μg/L)对THP-1细胞的DNA损伤极显著(p<0.01)。而且,DNA损伤值随Cu²⁺浓度的增大而增加。2.0μm粒径的聚苯乙烯微塑料(10 mg/mL)对THP-1细胞产生明显的DNA损伤效应。复合污染作用下对THP-1细胞的DNA损伤效应,相比单一污染明显增强,而且DNA损伤值比单一污染的理论加和值高。本研究表明Cu²⁺和聚苯乙烯微塑料均对DNA产生损伤效应,显示一定的基因毒性,二者复合对损伤具有交互增强的作用。     

微塑料对黑海参(Holothuria atra)免疫和消化生理的影响

为了研究微塑料对黑海参(Holothuria atra)免疫及消化生理的影响,将体重为(47.61±6.97) g的黑海参暴露于添加了不同浓度(0、10~2、10~4、10~6粒/L)聚苯乙烯微塑料的海水中,分析了黑海参的免疫和消化生理指标的变化情况。结果表明,海水中的微塑料浓度对黑海参体腔细胞的数量和吞噬活性,体腔液中酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LZM)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均有显著影响(P0.05),而对碱性磷酸酶(AKP)活性没有显著影响。随着微塑料浓度升高,黑海参的体腔细胞数量以及体腔液中ACP、LZM和SOD活性呈先持续增加后降低的趋势,体腔细胞数量、体腔液中ACP活性均在104粒/L浓度达到峰值,体腔液中LZM和SOD活性则在10~2粒/L浓度达到峰值;而体腔细胞的吞噬活性随着微塑料浓度的增加而持续增加。黑海参消化道内的淀粉酶受海水中的微塑料浓度的影响显著(P0.05),胰蛋白酶活性和脂肪酶活性没有显著变化。随着微塑料浓度升高,黑海参肠道淀粉酶活性呈先持续增加,在10~4粒/L浓度达到峰值,而后又降低;胰蛋白酶活性随着微塑料浓度的增加持续增加;而三种微塑料浓度下黑海参的脂肪酶活性均低于空白组。由此可见,海水中添加微塑料后,黑海参体内产生了免疫防御反应,并倾向于优先消化淀粉和蛋白质以快速获取能量从而适应周围环境的改变;海水中高浓度的微塑料可能对黑海参的体腔细胞结构产生损伤,导致其免疫防御能力下降,影响其正常生理活动。     

氨氮对菲律宾蛤仔免疫力的影响

通过氨氮对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)的急性毒性实验,发现氨氮质量浓度对数与死亡概率单位之间的相关性方程为y=1.827 1x 0.651 9,R2=0.971 9,据此方程计算出,氨氮对菲律宾蛤仔的24 h半致死浓度为239.88 mg/L,24 h内引起5%个体死亡的氨氮质量浓度为13.49 mg/L。通过氨氮对菲律宾蛤仔血细胞数量和血淋巴溶菌活力的影响实验,发现在各取样时间下,菲律宾蛤仔血细胞数量随着氨氮质量浓度的增加而降低,且差异显著(F﹥F0.05);随着时间的延长,各个处理组中菲律宾蛤仔的血细胞数量表现出相同的变化趋势,即在受到氨氮胁迫后6 h时达到最低值,之后有所升高,但第12小时与第24小时菲律宾蛤仔血细胞数量无显著差异(F﹤F0.05)。氨氮对菲律宾蛤仔血淋巴溶菌活力影响显著(F﹥F0.05),各取样时间下,随着氨氮质量浓度的升高,其血淋巴溶菌活力逐渐降低;第6小时,各氨氮质量浓度下的溶菌活力均达到最低值,同一氨氮浓度下第6,12,24小时时的溶菌活力无显著差异(F﹤F0.05)。     

微塑料对海洋桡足类摄食、排泄及生殖的影响

微塑料污染目前成为海洋污染普遍关注的一个研究热点。本文在实验室内将青岛近海常见的海洋桡足类猛水蚤暴露于不同浓度的微塑料尼龙6中,研究了猛水蚤的摄食、排泄以及生殖的变化。研究结果表明,微塑料尼龙6对猛水蚤的摄食、排泄、生殖均产生不利的影响,并且存在剂量-效应关系。微塑料尼龙6对猛水蚤摄食率、滤水率、排粪率的24 h·EC 50分别为67.7、62.2、84.1 mg·L^-1,对猛水蚤抱卵率的144 h·EC 50为30.3 mg·L^-1。“饱食感”造成猛水蚤摄食率降低,从而能量和营养摄入不足可能是导致猛水蚤抱卵率降低的原因。猛水蚤对微塑料的摄食,导致猛水蚤排泄的粪便颗粒小型化,由长椭球体变为短小椭球体,可能与其粘度或物理结构的改变有关。暴露于尼龙6的猛水蚤的粪便体积和沉降速率显著低于未暴露微塑料的对照组。本实验结果对于研究微塑料对海洋桡足类以及滤食性浮游动物的生态毒理影响具有一定的帮助。     

Effects of toxic dinoflagellate Alexandrium tamarense on the energy budgets and growth of two marine bivalves

Harmful algal blooms (HAB) may impose a serious threat to aquatic lives and human health. We determined the effects of a toxic dinoflagellate Alexandrium tamarense (clone ATCIO1, isolated from Hong Kong coastal waters) on the energy budget, quantified as scope for growth (SFG), and the growth rate of the manila clam Ruditapes philippinarum and the green-lipped mussel Perna viridis. To quantify the SFG, clams and mussels were dosed with different amounts of toxic A. tamarense for 6 days, resulting in different toxin burdens in the tissues. Clearance rate, absorption efficiency, and respiration rate were subsequently measured in these toxin containing bivalves. Clearance rate significantly declined at the highest toxin burden in the clams only, while there was no significant difference in the clearance rate among different treatments for the mussels. The respiration rate of either bivalve was not significantly affected by toxin accumulation in the tissues. In contrast, the absorption efficiency of both clams and mussels decreased, in a concentration-dependent manner for mussels but not for clams, when the tissue accumulated the toxins. With an increase in paralytic shellfish poisoning (PSP) toxin burden, SFG in both clams and mussels was significantly reduced, primarily because of the decrease of absorption efficiency. The growth rate of juvenile clam R. philippinarum, measured as an increment in tissue dry weight over a 15 d exposure period, was significantly lower during their feeding on toxic dinoflagellate than the growth rate of clams feeding on the diatom Thalassiosira pseudonana. The juvenile mussel P. viridis, however, exhibited similar growth rates after feeding on the toxic dinoflagellates and the nontoxic diatom. This study showed that SFG can provide a sensitive and integrated measure of the effect of HAB on the physiology of bivalves. Clam R. philippinarum may be more sensitive, in terms of their energy budget, to PSP toxin accumulation than the mussel P. viridis.     

西沙海域甘泉岛和全富岛海滩上的塑料垃圾与微塑料分布特征

塑料污染现象在世界各地海滩随处可见, 日益成为海洋环境中的重要威胁。文章调查了西沙海域甘泉岛和全富岛海滩的塑料污染分布情况, 结果显示, 尽管研究区域远离大陆, 人类活动影响较小, 但是海岛海滩上的塑料污染普遍存在, 塑料垃圾(>5mm)的平均分布丰度为(85.07±70.48)个∙m^-2, 平均重量为(40.23±78.15)g∙m^-2; 微塑料(<5mm)的平均分布丰度为(1774.75±1534.37)个∙m^-2或(100.82±87.18)个∙kg^-1。塑料垃圾和微塑料在不同海岛间的丰度分布均无显著性的差异, 但无论是塑料垃圾的丰度还是微塑料的丰度, 在环礁内侧海滩都显著高于环礁外侧海滩。此外, 微塑料的丰度分布与塑料垃圾的丰度分布呈显著的线性相关。红外光谱分析得出塑料聚合物主要成分有聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯等, 其中以聚苯乙烯泡沫的比例占优。甘泉岛和全富岛海滩的塑料污染主要是通过其他地区的外源性塑料输送而来, 其在海岛上的不均匀空间分布受到区域海流作用、水动力条件、塑料降解等多种因素的影响。     

Effect of copper on the scope for growth of clams (Tapes philippinarum) from a farming area in the Northern Adriatic Sea

Copper is currently the most common biocide in antifouling paints. Levels of this metal were measured in the water, particulate matter and sediments from a shellfish farming area in the Sacca di Goro (Northern Adriatic Sea) over one year. With respect to the 1980s, copper environmental level increased twofold. The release of copper from shellfish farmers' boats was also estimated to be > 250 kg Cu y(-1). Clams Tapes philippinarum were collected in the same area and seasonally exposed to a sublethal (10 microg Cu l(-1)) concentration of copper. Physiological traits were significantly affected by copper exposure (scope for growth declined as a result of reduced clearance rate, increased oxygen consumption and a generally lower absorption efficiency). The results of this study are cause for concern for shellfish farming activities at least in Northern Adriatic, where shellfish farming is a monoculture of T. philippinarum. A strict interpretation of the precautionary principle might suggest that more rigorous regulatory action to control copper inputs in the field would be justified.     

酚类污染物对菲律宾蛤仔抗氧化和解毒系统相关酶活性的影响

壬基酚、辛基酚、二氯酚和双酚A是水环境中普遍存在的酚类污染物,由于其内分泌干扰活性和致癌性近年来受到广泛的关注.本研究以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为受试生物,研究4种典型酚类污染物暴露对其内脏组织和鳃组织中抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)以及解毒酶谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性的影响.研究结果表明:壬基酚低浓度处理组(0.05～0.2 mg/L)3种酶活性无显著变化,高浓度处理组(0.4 mg/L),SOD、CAT和GST 3种酶活性均受到显著抑制,抑制率分别为56.6％,59.0％和35.5％.在实验浓度范围(0.05～0.4 mg/L)内,二氯酚能够显著抑制内脏组织CAT活性,双酚A能够显著抑制鳃组织GST活性.3种酶活性变化对于酚类污染物的响应呈现较好的规律性,因此可以作为生物标志物联合指示水体中的酚类污染.     

Effects of three fungicides alone and in combination on glutathione S-transferase activity (GST) and cytochrome P-450 (CYP 1A1) in the liver and gill of brown trout (Salmo trutta)

In order to evaluate the gill glutathione S-transferase (GST) activity as a biomarker of effect of fungicide exposure in juvenile brown trout (Salmo trutta), the fungicides propiconazole [(R,S)-1-[2-(2,4-diclophenyl)-4-propyl-1,3-dioolan-2-ylmetyl]-1H-1,2,4-triazole] and fenpropimorph [(+/-)-cis-4-[3-(4-tert-butylphenyl)-2-metyl propyl]-2,6 dimetylmorfolinc] were administrated in the water separately and together in a static system (80 microg/l for each pesticide) for 5 days. The combined fungicides gave a significant decrease in gill GST activity towards 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB), whilst hepatic GST-activity was not significantly changed. Furthermore, continuous exposure to 540 ug/l thiabendazole[2-(thiazol-4'-yl)benzimidazole] in a flow-through system for 4 days significantly increased the gill glutathione S-transferase (GST) activity towards CDNB, whilst hepatic GST and cytochrome P450 (CYP 1A) activities were not increased by the treatment.     

Response of the blue mussel Mytilus edulis L. following exposure to PAHs or contaminated sediment

The polycyclic aromatic hydrocarbons fluoranthene and benzo(a)pyrene significantly reduced the feeding rate of mussels. For both compounds the tissue concentration resulting in a 50% reduction of the clearance rate (TEC₅₀) was calculated. At high tissue concentrations both aromatic compounds reduced the tolerance of mussels to aerial exposure, whereas at low tissue concentrations an improved response was noticed. The activities of the antioxidant enzymes Superoxide dismutase (SOD) and catalase were elevated only at low tissue concentrations of fluoranthene and benzo(a)pyrene. At the highest measured tissue concentrations the activity of both enzymes was reduced, possibly due to a narcotic effect. The reproductive success rate of mussels appeared to be affected negatively by the investigated hydrocarbons. The results of a pilot experiment indicate that mussels can be used also for the testing of contaminated sediments.