菲律宾蛤仔金属硫蛋白的提取方法优化

为了利用双壳类动物金属硫蛋白(MTs)指示海洋重金属污染,有必要确定有效提取这种生物标志物的方法。本研究以暴露于含镉海水的菲律宾蛤仔内脏为试验材料,依次采用正交设计和单因素设计对内脏MT(以粗提液中的巯基含量表示)的提取工艺条件进行优化。所得到的最佳匀浆条件为:Tris-HCl缓冲液浓度为0.02 mol/L,pH值7.8,内脏与缓冲液的质量体积比(m/v)为1/5,其中,缓冲液的浓度对提取效果影响较大。最佳除杂条件为:匀浆液首先在4℃、20 000 g离心30 min,再于80℃水浴加热10 min,然后于4℃15 000 g离心10 min。这些结果有助于重金属生物监测中蛤仔MT的经济高效提取和共存杂蛋白干扰的有效去除。     

基于FIA和光学原理的酶传感器检测海水甲基对硫磷

将乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)传感器与流动注射系统(flow injection analysis system,FIA)相结合,通过光学方法测定固定化酶受农药抑制后的残余活性,对海水中微量甲基对硫磷进行定量分析。该系统的适宜工作条件为:温度30℃;固定化酶的用量0.05 U;载液流速0.45 mL/min;进样时间20 min;底物(碘化硫代乙酰胆碱)溶液浓度0.100 mol/L,注射量100μL。在0.1~100μg/L之间,农药浓度的对数值与固定化酶活性的抑制率之间具有良好的线性关系(r=0.995 3)。利用该系统检测含甲基对硫磷分别为0.8μg/L和5.0μg/L的模拟海水样品,获得了较好的准确度和精密度,平均相对误差和变异系数均小于10%。     

有机磷农药对海洋动物乙酰胆碱酯酶(AChE)的毒性效应研究进展

近几十年来，农业和海水养殖业所使用的有机磷农药(OPs)造成沿岸海水的严重污染，威胁到海洋动物的生存。有机磷农药的海洋生态毒理学研究已经成为海洋环境科学中的热门领域之一。作为动物神经传导过程中的关键酶，乙酰胆碱酯酶(AChE)能够被有机磷农药专一性抑制，因此，有机磷农药对海洋动物AChE的影响受到更多的关注。本文以近年来该领域的研究成果为基础，综述了有机磷农药对海洋动物乙酰胆碱酯酶的毒性效应。     

基于海洋硅藻的碳九芳烃9种组分急性毒性测定与评价

碳九(C9)芳烃主要包括正丙苯(n-PBZ)、异丙苯(i-PBZ)和2-乙基甲苯(2-ET)等9种芳香烃。为确定C9芳烃泄漏入海后对海洋生物产生较大毒性的种类,本研究以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)2种硅藻作为受试生物,通过生长抑制试验得到n-PBZ、i-PBZ和2-ET等对硅藻的96 h半效应浓度(96 h EC₅₀)。研究表明,9种芳香烃均能显著抑制硅藻生长,且抑制作用随暴露浓度的增加而增大。它们对三角褐指藻的96 h EC₅₀值介于2.51～6.11 mg/L之间,对中肋骨条藻的96 h EC₅₀值介于1.97～8.36 mg/L之间,均属于中等毒性。其中,茚(Ind)、邻三甲苯(1,2,3-TMB)、2-乙基甲苯(2-ET)和n-PBZ的毒性较大,而均三甲苯(1,3,5-TMB)的毒性较低。C9芳烃9种组分的毒性差异并不完全取决于其疏水性,还与其在暴露体系中的稳定性有关。研究结果表明,C9芳烃各组分对海洋微藻的毒性高于甲苯、...     

海洋动物金属硫蛋白的提取与分析技术研究进展

金属硫蛋白(metallothioneins,MTs)是一类低分子量、富含半胱氨酸的金属结合蛋白。由于水生生物体的MTs能被金属诱导,而且诱导程度与水环境重金属浓度之间存在一定的相关性,可间接反映出水环境中重金属的污染水平,因此,海洋动物体内的MTs已被认为是海水和沉积物重金属污染的生物标志物。近20 a来,为了将MTs应用于海洋污染的生物监测,国内外学者先后研究了多种分析技术及相应的提取方法。本文对目前已报道的海洋动物MTs提取与检测技术进行了评述,并根据存在的不足提出了今后的研究重点。     

胶州湾沉积物重金属生物可利用性及生态风险评价

在模拟双壳类肠胃消化液的弱酸性(pH=4)条件下对胶州湾8个站位沉积物中的重金属进行浸提,探究重金属的生物可利用性,并以改进的平均沉积物质量基准法(SQG-Q)评估重金属的生态风险。浸提结果表明,胶州湾沉积物中各重金属释放量(mg·kg~(-1))由高到低依次为:Zn(39.21)Cu(20.88)Cr(18.32)Pb(10.69)As(1.00)Cd(0.125)Hg(0.021),释放量较高值多出现在湾西南角的S7站位。沉积物中重金属各形态的释放率由高及低依次为:弱酸溶解态(88.21%)可氧化态(16.39%)可还原态(15.95%)残渣态(1.36%),即重金属的释放主要与弱酸溶解态含量有关。各重金属总释放率表明,Cd在所有重金属中的稳定度最差,而Hg和As则较高。生态风险评价表明,研究区域内除S7、S3站位具有中等程度的潜在不利生物毒性外,其它站位重金属的生物毒性效应均较弱。     

基于氧化逆境标志物的北部湾潮间带沉积物有机污染程度综合评价

利用综合生物标志物响应(IBR)指数对北部湾潮间带沉积环境中多氯联苯(PCBs)、石油烃(TPH)、壬基酚(NP) 和苯并芘(B[a]P)的综合污染水平进行评价。在9个站位采集波纹巴非蛤(Paphia undulata)和沉积物样品,测定沉积物和生物软组织中有机污染物含量,同时对鳃、内脏中与细胞防御系统有关的各7种标志物(包括还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)等)进行分析。利用相关性分析法筛选出对1~2种有机污染物响应敏感的生物标志物共8种,分别为内脏中的GPx、GSH、GSSG、CAT和鳃中的GPx、GSH、GSSG、CAT。以筛选的8种生物标志物为基础, 9个站位IBR指数范围为0.27~1.48,其中站位S2(湛江市乐民镇码头)、站位S9(湛江市江洪码头)的IBR较小,显示污染程度最轻;站位S4(防城港西湾)、站位S3(钦州湾老人沙浅滩) IBR较高,显示生物体因有机污染产生氧化逆境。不同站位的IBR值与污染源分布、化学污染物分析结果基本一致,表明该方法可用于北部湾潮间带沉积物有机污染程度的综合评价。     

以污泥提取液为生长介质的纤细角毛藻培养与CO2生物固定

污水污泥(MSS)中含有大量的氮磷营养盐,以其替代传统培养基作为微藻的营养来源,将显著降低微藻吸收固定CO2的成本,增强微藻在工业碳减排中的应用潜力。本研究以污水污泥提取液与海水的混合液作为纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)的生长介质,同时通入高浓度(5%～20%)CO2,在优化培养条件的基础上,将微藻接种到螺旋管式光生物反应器中进行动态试验,并逐日测定相应的藻生物量和固碳能力。结果表明,在污泥提取液和海水的混合体系中,纤细角毛藻的最适生长条件为:通入10%CO2气体,污泥提取液和海水按照1∶29比例混合,温度为30℃,光照强度为6 000lx。当保持10%CO2的通入速度为20mL·min-1时,生物反应器的适宜运行条件为:藻接种量1×106cells·mL-1,循环流量1 200mL·h-1。在上述优化条件下,最大藻生物量产率(0.36g·L-1·d-1)和最高固碳速率(0.67g·L-1·d-1)出现在循环培养第5d;此外,培养液中氮、磷营养盐的利用程度较高,NO3--N、NH4+-N、NO2--N、PO43--P的去除率分别达到96.9%、93.3%、78.0%和88.5%。     

海鱼AChE监测海水有机磷农药的可行性研究

有机磷农药(OPs)对乙酰胆碱酯酶(AChE EC 3.1.1.7)具有专一性抑制作用,因此AChE常作为淡水和土壤OPs污染的特异性标识物(biomarker).本文在海水背景下,通过测定两种有机磷农药(马拉硫磷和甲基对硫磷)对海洋鱼类-鲈鱼[Lateolabrax japonicus(cuvier)]脑组织AChE的抑制效应,分析了海鱼AChE监测海水OPs的可行性.结果显示,抑制时间为20min时,抑制程度达到相对稳定;在低浓度OPs抑制下,纯酶液比粗酶液表现出更好的敏感性,对马拉硫磷和甲基对硫磷的灵敏度分别达到0.28μg*L-1和0.2μg*L-1;在一定浓度范围内,AChE活力对OPs具有显著的线性响应.研究表明,利用鲈鱼AChE指示和监测海水OPs的微污染是完全可行的.