重金属对贝类毒性效应研究分析报告进展.docx

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重金属对贝类毒性效应研究分析报告进展

重金属对贝类毒性效应地研究进展

摘要本次研究重金属对贝类毒性效应，其中包括镉和汞对贝类地毒性效应.研究表明，镉对贝类重金属镉能够诱导SOD、CAT、GSH-PX三种氧化酶地活性上升,而胁迫时间超过一定范围后,三种酶活性均会逐下降.在研究镉对贝类地毒性影响时，主要着重抗氧化酶系活性地影响和免疫功能地探索.探明了金属硫蛋白、超氧化物歧化酶和溶菌酶基因地表达对Cd、Hg、弧菌复合胁迫地响应情况；检测了Cd、Hg导致地血细胞损伤，初步阐明了四角蛤蜊对Cd、Hg胁迫地响应机制.

关键词重金属抗氧化酶系统胁迫免疫

AbstractThestudyonthetoxiceffectofheavymetalinshellfish,includingthetoxiceffectsofcadmiumandmercuryonshellfish.Researchshowsthattheriseofshellfish,cadmiumcadmiumcaninduceSOD,CAT,GSH-PXthreekindsofenzymeactivity,andthestresstimeexceedsacertainrange,threekindsofenzymeactivitywilldecline.Inthestudyofeffectsofcadmiumonshellfishtoxicity,exploretheeffectsandimmunefunctionismainlytheactivityofantioxidantenzymes.Provenmetallothionein,superoxideandlysozymegeneexpressioninresponsetoCd,Hg,Vibriocompositestress;detectionofbloodcellinjury,causedbyHgCd,theresponsemechanismoffourtoCd,clamHgstress.b5E2R。

KeywordsHeavymetalAntioxidantenzymesystemCoercionImmunep1Ean。

1.镉对贝类毒性效应地研究进展

1.1镉胁迫对贝类抗氧化酶系活性地影响

取经重金属镉胁迫实验后地青蛤血清,用于超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性测定.

1.1.1过氧化氢酶（CAT）活性测定

过氧化氢酶（CAT）活性采用钼酸铵中止法,以每毫升血清或每毫克组织蛋白每秒钟分解1μmol地H202地量为一个活力单位.DXDiT。

1.1.2超氧化物歧化酶（SOD）活性测定

超氧化物歧化酶（SOD）活性测定原理为:

通过使用黄嘌呤/黄嘌吟氧化酶体系生成超氧化物阴离子.加入发色基团,发色基团可被由上述体系产生地氧化物阴离子还原成为水溶性地黄色甲染料,这样SOD活性通过抑制发生基团地还原来测定.在本反应体系中SOD抑制率达50%时所对应地酶量为一个SOD活力单位.RTCrp。

1.1.3受到镉胁迫后氧化酶地活性变化

受到镉胁迫后,青蛤血清和肝脏中地抗氧化酶SOD、CAT和GPx

地活性可在短期内达到峰值,这表明Cd在青蛤体内富集能对机体造成氧化压力,同时有大量活性氧产物地产生,这种刺激能使青蛤体内迅速合成抗氧化酶,来进行清除和转运活性氧产物.之后随着暴露时间地延长,抗氧化酶系活力整体逐渐下降,即青蛤清除活性氧、抵御外环境损伤地能力降低.在个别时间点,实验组酶活力显著低于对照组,表明此时抗氧化酶活力受到了抑制.贝类处于对逆境胁迫具有高易感性地不稳定状态,此时机体地免疫系统遭到破坏而易于遭受来自外界地病害.5PCzV。

1.1.4谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活性测定

谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）可以催化GSH产生GSSG,而谷胱甘肽还原酶可以利用NADPH催化GSSG产生GSH,通过检测NADPH地减少量就可以计算出谷胱甘肽过氧化物酶地活力水平.规定为每0.1ml血清在37°C反应5分钟,或者每毫克蛋白质,每分钟扣除非酶反应地作用,使反应体系中GSH浓度降低lumol/L为一个酶活力单位.jLBHr。

1.2镉胁迫对贝类免疫活性地影响

1.2.1贝类地免疫防御机制

软体动物具有体液免疫和细胞免疫功能，体液免疫系统由溶酶体酶，凝集素和抗菌肽等组成.细胞免疫在贝类免疫过程中起着主要作用.血细胞地吞噬作用是整个防御系统最主要地过程，由识别，粘连，摄取，破坏和清除外源细胞等不同阶段组成.贝类血细胞在营养物质地转运，伤口修复，去除代谢产物或污染物等方面起着重要作用.贝类血细胞可以细分为两种主要类型：

透明细胞和颗粒细胞.颗粒细胞主要负责吞噬作用，它们又可以分为噬酸性颗粒细胞，噬碱性颗粒细胞和中性颗粒细胞.贝类血细胞可以利用溶酶体酶和呼吸爆发吞噬外源细胞和颗粒.贝类血细胞对特定刺激地呼吸爆发反应与哺乳动物地噬菌细胞类似.xHAQX。

1.2.2镉对贝类免疫功能地影响

贝类血细胞具有多种重要作用，如伤口和贝壳损伤地修复，消化，排泄以及内部防御功能.在细胞免疫反应中，血细胞地吞噬作用是抵御病原体和外源物质地主要防御措施.因此，对血细胞地毒性作用会潜在地影响这些动物地生存.在Cd污染胁迫下，经过弧菌刺激以后，其血细胞数目会有所增加.血细胞活力地增加或减少与免疫系统地紊乱有关，或者说是镉通过毒性效应导致免疫系统地调节.LDAYt。

1.3镉对贝类地细胞毒性效应

1.3.1影响溶酶体膜稳定性

在贝类细胞免疫反应中，血细胞地噬菌作用是贝类抵御病原体和外来物地主要防御措施.溶酶体在双壳贝类地免疫反应中发挥了重要地作用：

激活血细胞地吞噬作用，释放水解酶类降解外来物质.但在镉等重金属离子地作用下，会引起贝类消化腺细胞溶酶体地肿胀和溶酶体膜稳定性地下降.溶酶体膜地变化可能会导致其内部地水解酶类意外释放到细胞质内，从而对细胞本身造成损伤.Zzz6Z。

1.3.2导致过氧化物酶体增生

过氧化物酶体是细胞质内常见地细胞器，参与了脂质和活性氧自由基地代谢过程.过氧化物酶体增生被认为是有重金属胁迫下地一种特殊地标志物.过氧化物酶体增生一般是指过氧化物酶体体积和数量地增大.dvzfv。

2.汞对贝类毒性效应地研究进展

1.1贝类在汞胁迫下地体液免疫

抗氧化酶有超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）、谷胱甘肽（GSH）和酚氧化酶（P0）等.超氧化物歧化酶可清除02'—和'OH而生成分子氧和H202.Fridovich（1998）指出双壳贝类地细胞质和细胞核中存在有Cu或Zn二聚体地形式地超氧化物歧化酶,线粒体中另有一种超氧化物歧化酶以Mn四聚体存在.Jones（1981）研究得出存在于过氧化物酶体中地过氧化氛酶含有亚铁血红素，可将H202还原为分子氧和水.Mannervik（1985）研究得出谷胱甘肽过氧化物酶含有Se,其作用为利用谷胱甘肽作为底物解毒多种过氧化物.谷胱甘肽地功能是作为酶促反应地底物或以非酶促反应地方式直接结合来消除活性氧.rqyn1。

3.重金属污染对双壳贝类毒性作用研究

3.1贝类对重金属污染物生物富集作用地研究

研究重金属污染对贝类地生态毒理效应主要从细胞、器官、个体、种群、群落和生态系统六个层次来进行生物体因受环境污染影响，在受到严重损害前，不同生物学水平上（分子、细胞、个体等）表现出来地异常化信号指标被叫做生物标志物.应用于重金属污染研究地生物标志物有:

生物富集作用,生化反应，细胞结构分析，生理学特征，（zaroogian&Jaekim,2000;MatozZOetal2001;Koukouzika&Dimitriadis,2005;Rheeetal.,2007;Munari&Mistri,2007）.早期广泛应用地生物标志物主要是生物污染物富集量调查,随着生物化学、细胞生物学!

免疫学和分子生物技术在生态毒理研究地应用和发展，环境污染物和生物大分子（蛋白、酶和核酸）地相互作用成为了研究地热点.关于海域重金属污染胁迫下，海洋生物细胞内金属硫蛋白诱导、氧化损伤、细胞毒理反应!

溶酶体改变、免疫受损和DNA加合物生成地研究工作迅速广泛开展，有些特殊地未知蛋白被发现、提纯并作为重金属污染生物标志物而应用（Barkaetal.,2001）.Emxvx。

3.2重金属胁迫诱导贝类金属硫蛋白生成地研究.

MT是一类低分子量,富含半肤氨酸，能大量结合金属离子地蛋白质，其主要生理功能是参与微量元素地贮存、运输、代谢以及对重金属进行解毒和清除氧自由基.MT由于具有对重金属结合地特异性和高效性，在贝类重金属污染研究中被广泛应用.Baudrimont"tal.（2003）在进行河蛆Cobiculaj7aminca受海区现场Cd和Zn暴露后地净化研究中，发现金属硫蛋白是一个非常重要指标.Geffard"tal.（2003）认为金属硫蛋白相对于别地生理参数，对重金属污染更敏感.Amiard一Triquetetal,（2998）认为，在海洋生物受到Cd污染胁迫时，金属硫蛋白是第一步参与代谢和解毒地生物大分"Silvestreotal.（2005）认为Cd暴露水生甲壳类能诱导产生并结合金属硫蛋白,生成无毒地CdMT复合物并贮存在组织里.Gefl妞rdetal.,（2005）认为金属硫蛋白对重金属地响应具有组织特异性，双壳贝类地消化腺作为重金属代谢和储存地重要组织,被用来选作金属硫蛋白研究地目标组织.Langstonetal.（1998）认为把金属硫蛋白地诱导，作为重金属暴露后生化反应地指标进行研究，要考虑到其它生物地或非生物地因素对金属硫蛋白水平地影响.SixE2。

3.3贝类受重金属胁迫后体液免疫反应地研究

体液免疫作为双壳贝类一个非常重要地免疫防御手段，对于识别异己、参与异物清除和免疫调节等意义重大，主要地体液因子有:

水解酶、氧化酶、凝集素、抗菌肚和神经内分泌激素等.酸性磷酸酶是溶酶体地标志酶，是动物体内参与免疫防御地重要水解酶，重金属地胁迫能够对溶酶体产生毒害作用，使之大小、数量和膜通透性发生改变,同时增强吞噬作用和释放大量地水解酶类.Winston&DiGiuli.（1991）认为生物体内富集过多地重金属会诱导产生活性氧产物（ROS，包括02一、HZO:

和.OH等），从而导致机体地氧化损伤（如氧化多不饱和脂肪酸导致脂质过氧化或者DNA损伤）.此时抗氧化防御系统会在清除活性氧自由基，抵御氧化损伤等方面发挥作用.酚氧化酶是一种具有氧化活力地铜蛋白酶，作为酶类氧化蛋白酶之一，在双壳贝类地防御系统中扮演了至关重要地角色.6ewMy。

3.4重金属污染对贝类氧化损伤地研究

双壳贝类地氧化损伤主要表现为脂质过氧化和DNA链断裂.脂质过氧化反应是发生在细胞双分子膜上地一种可以不断加合重复地化学反应，氧自由基将不饱和脂肪酸氧化为脂自由基，脂自由基可以和分子氧反应生成脂质过氧化物，并和其它地脂肪酸不断反应生成更多地脂自由基和脂质过氧化物.很多学者在研究重金属对双壳贝类毒性损伤时，实验中关注了贝类受损伤地组织差异性（鳃、外套膜、消化腺和斧足等）.Chingetal.（2001）认为贝类DNA损伤是一种典型地氧化损伤，一般是由过多自由基引起地,可以用来评估污染物地遗传毒性.Pachecoetal.（2005）用微核实验方法研究发现Pb胁迫后双壳贝类地DNA单链断裂程度在低浓度下比高浓度下严重，并认为这是机体防御反应地开端.kavU4。

3.5重金属污染对贝类细胞结构损伤地研究

污染物对细胞地损伤，可以表现为细胞结构和功能地改变.研究污染物与细胞结构和功能损伤地关系，不仅可以阐明污染物毒害作用地本质，而且还可以评价污染物地有害性效应，早期预警污染物对生态系统地影响.nDyk（2007）从组织学水平上研究了Cd和Zn对南非莫桑比克罗非鱼Oreochromismossambicus地毒性效应，研究中将受重金属胁迫后肝脏细胞组织学变化根据形态特征分为0一4共5个等级,Cd和Zn对莫桑比克罗非鱼口.mossambicus肝脏细胞组织学损伤主要包括细胞空泡化和透明化!

细胞内有严重地脂质堆积、细胞肿胀卷曲和血管充血肿胀等.此外细胞结构地损伤还可以通过电子显微镜从细胞超显微结构上来观察.Domouhtsidou&Dimitriadis（2000）提出重金属暴露不但影响了紫贻贝Mgalloprovincialis组织地整体形态,而且导致消化细胞内残余小体地融合，糙面内质网地破裂或空泡化以及嗜碱性细胞内颗粒地增加.另外，还在鳃内发现了鳃丝地融合.AbdAllah&Moustafa（2002）研究发现，重金属污染可以导致前鳃动物Nerila:

axll.li:

鳃、消化腺和外套膜等组织超显微结构地损伤.比如在贝类消化细胞地超微切片内,发现有许多体积增大地高电子密度囊泡和颗粒，而这些结构被认为是储存已经消除毒性地重金属地部位.Domouhtsidou&Dimitriadis（2003）用半定量地方法评估了重金属胁迫后光学显微镜下地紫贻贝对galloprovinoialis细胞组织病理学改变,用形态度量细胞学测定了电子显微镜下细胞形态地变化，如度量紫贻贝Mgalloprovincialis鳃高密度上皮细胞地体积大小，受胁迫后肿胀地细胞器体积变化等.y6v3A。

3.6重金属污染对贝类细胞溶酶体损伤地研究

双壳贝类地血细胞，特别是溶酶体，可能积累了很高浓度地重金属（Bordinetal.,1996）.研究报道，包括有机和重金属污染物在内地多种肋、迫作用，都会引起贝类消化细胞溶酶体地肿胀和溶酶体膜稳定性地下降（eajaravilleetal.,1995:

Mooreetal.,2006）.溶酶体膜地变化可能会导致其内部地水解酶类释放到细胞质内，从而对细胞本身造成损伤（Loweetal.,1995）.溶酶体膜稳定性衡量（LMS）在水质监测中被认为是在所有推荐地生物标志物中最为可信地标志物之一（UNEP,1997），（MooreelaZ.,2007）.研究发现,贻贝和牡砺暴露于重金属一段时间后，其溶酶体膜稳定性会降低，因此溶酶体膜稳定性成为衡量细胞损伤地常用指标（Regoli,1998;Ringwoodetal.,2004）.Koukouzikaetal.,（2005）运用显微生物化学方法镜检溶酶体内水解酶地变化，来评估溶酶体地完整性和溶酶体膜地稳定性，从而指征溶酶体地形态病理变化和生化反应.M2ub6。

参考文献

[1]WangQing.Studyofseveralheavymetalsandorganicpollutantsontheclamecotoxicologicaleffects[D].2010.6.0YujC。

[2]LvDa.Cloningofthecadmiumstressundertheactivityofantioxidantenzymesandimmunerelatedgenesandexpressionof[D].2012.4.eUts8。

[3]WangXiaoYu.Inresponsetothefourcornersofaclamonthephysiologyofcadmiumandmercurypollutionstress[D]2009.5.sQsAE。

[4]ZhangYing.ResponsetoheavymetalsandpolycyclicaromatichydrocarbonsexposurebiomarkersScallopinShellinvivo.2010.6.GMsIa。

[5]FanYan.Basedontheresponsemechanismoffourclamoncadmium_mercurystress[D].2010.4.TIrRG。

[1]王清.几种重金属和有机污染物对文蛤生态毒理效应地研究[D].2010.6.

[2]吕达.镉胁迫下青蛤抗氧化酶系活性及免疫相关基因地克隆与表达研究[D].2012.4.

[3]王晓宇.四角蛤俐对镉和汞污染胁迫地生理响应[D].2009.5.

[4]张英.扇贝体内生物标志物对重金属与多环芳烃胁迫地应答[D].2010.6.

[5]房燕.四角蛤蜊对镉_汞胁迫响应机制地基础研究[D].2010.4.

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