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微囊藻毒素及其生物降解产物的生态毒性研究

作　者: 章伟成
导　师: 陈晓国
学　校: 武汉理工大学
专　业: 环境科学
关键词: 微囊藻毒素 Adda 秀丽线虫生态毒性
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

微囊藻毒素(Microcystins, MCs)是由水华蓝藻产生和释放的能够引起野生动物、家畜、人中毒的一类广泛存在于各种水体的藻毒素。国内外学者研究发现,MCs对陆生生物和水生生物等都有毒性作用。目前已报道的MCs的毒性有肝毒性、肾毒性、肠毒性、胚胎发育毒性、免疫毒性、遗传毒性、细胞毒性等和致畸作用。已有的关于MCs毒性的研究主要是针对受试生物个体而言,对于毒性在世代间的传递特性鲜有报道。毒性在世代间的传递是否会因子代个体的毒性叠加作用而使毒性得到加强,是否会对整个生物种群的发展造成不良影响还不清楚。因此有必要对MCs的生态毒性加以研究。MCs在厌氧降解过程中可以产生并积累中间产物Adda,由于富营养化水体中普遍存在厌氧环境,MCs的厌氧降解可能会造成降解产物Adda的大量积累。尽管Adda是MCs活性表达的必需基团,但是对哺乳动物的急性毒性却远小于母体毒素MCs,而Adda的生态毒性及其对生态环境的影响如何,目前还不清楚,因此有必要对Adda的生态毒性加以研究。本文研究了MCs的毒性在模式生物秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)世代间的传递作用和Adda的对秀丽线虫的生态毒性,以便于从种群和生态系统的高度认识MCs和Adda的生态毒性,具体内容及结果如下：1.研究了微囊藻毒素对秀丽线虫及其子代的毒性,实验结果表明：经MCLR暴露后,PO代秀丽线虫的生殖能力和运动能力受到显著抑制(P<0.05),生殖器畸形率增加,平均寿命和体长缩短,说明MCLR暴露对秀丽线虫具有多重毒性作用。并且MCLR的毒性作用会传递到秀丽线虫的F1 (first generation)代。尽管在F1代秀丽线虫中1μmol/L浓度组的体长和在0.001μmol/L浓度组的后代数目与头部摆动得到有效缓解(P>0.05),但其它浓度组F1代的生殖能力与运动能力仍受到显著抑制(P<0.05),甚至平均寿命的下降率与生殖器畸形率都有所升高。以上结果表明,微囊藻毒素不仅对母体秀丽线虫具有较高毒性,而且部分毒性还可以由母体传递到子代,甚至得到加强,从而对秀丽线虫的个体乃至种群的发展造成不良影响。2.研究了Adda对秀丽线虫的毒性,试验结果表明：经不同浓度Adda(0.01-0.5μmol/L)暴露,高浓度暴露组(0.5μmol/L)秀丽线虫后代数目显著减少(P<0.05),世代时间没有受到显著影响；中高浓度暴露组(0.1、0.5μmol/L)秀丽线虫的运动能力受到显著抑制,并且平均寿命也分别缩短了10.3%与9.8%；在整个实验浓度范围内,秀丽线虫的体长和畸形率都没有显著变化(P>0.05)。以上结果表明,Adda对秀丽线虫的生态毒性作用与MCLR相比下降了50多倍,但仍可能通过对生殖能力、运动能力和平均寿命的影响改变秀丽线虫种群的年龄结构、种群密度和种群空间分布,从而对秀丽线虫种群产生不利影响,对生态环境产生一定危害。

微囊藻毒素及其生物降解产物的生态毒性研究

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