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石油烃污染对僧帽牡蛎的氧化胁迫

陈荣

  在实验条件下,将僧帽牡蛎(Ostrea cucullata)分别置于含有低、中、高3种浓度0#柴油水溶性成分的海水中,浓度分别为0.5、2、5mg·L~(-1),在污染的第1、4、7、11、15d采样,15d后解除污染,进行6d的恢复实验,采样。观察腮和消化腺抗氧化系统各参数的变化和脂质过氧化、DNA损伤的程度,并现场采集厦门岛及其附近沿海地区(轮渡码头、同安湾、杏林湾、黄厝)野生牡蛎体内石油烃含量与牡蛎腮和消化腺抗氧化系统的关系。所检测的抗氧化系统包括抗氧化酶——超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、硒依赖的谷胱甘肽过氧化物酶(selenium-dependent glutathioneperoxidase,Se-GPx)、谷胱甘肽硫转移酶(glutathione S-transferase,GST)及水溶性小分子抗氧化物——谷胱甘肽(glutathione,GSH),脂质过氧化程度以丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量为指标,DNA损伤以DNA单链断裂为指标。结果显示:1、僧帽牡蛎抗氧化系统的分布有组织差异,消化腺SOD、CAT活性和GSH含量高于腮,Se-GPx和GST活性低于腮。正常生理条件下腮和消化腺也有一定程度的DNA损伤和脂质过氧化,DNA损伤程度腮和消化腺无显著差异,而脂质过氧化作用消化腺显著高于腮。2、污染实验结果表明,低浓度的0#柴油水溶性成分对僧帽牡蛎抗氧化系统影响不显著,仅在污染后期观察到GST活性的诱导和GSH含量的降低。中、高浓度组变化显著。在检测的抗氧化系统中,以GSH对石油烃污染反应最为显著,Se-GPx、GST、CAT活性变化也十分显著,SOD活性变化较不明显,仅在高浓度组污染后期的腮中有所变化。污染解除后,除GSH含量仍显著低于对照组外,其他生化指标都恢复到正常水平。这说明僧帽牡蛎GSH及GSH依赖的酶在对抗石油烃引起的氧化胁迫中起到重要作用。被检测的生化指标和石油烃污染之间有剂量-反应关系,不同指标的剂量效应特征不一致,而且剂量效应关系的显现和污染时间有关。所有被检测的生化指标和石油烃污染之间都表现出一定的时间效应关系。抗氧化系统都表现为先升高后降低的趋势,升高表示对污染的适应,降低表示污染的毒性作用。DNA损伤和MDA含量都随污染时间的延长而增加,MDA含量与GSH含量存在负相关性,与DNA损伤也存在一定的相关性。3、在实验中观察到石油烃污染对不同抗氧化系统参数的影响存在时间顺序性,最先发生变化的是GSH,然后为GST、Se-GPx、CAT活性,而SOD活性直到第11d才被诱导。最先发生变化的生化指标可以代表污染物对生物体最先作用的位点和生物体对污染物最初的防御机制,而后的变化可以反映出污染物对生物体毒性作用的逐步展开和加深,以及生物体在防御机制上的层次性,对这种时间顺序性的研究有助于阐明石油烃的毒性机制及了解各抗氧化系统参数的调节机制和作用。腮和消化腺抗氧化系统在石油烃污染下的诱导性有所不同,但整体而言,很难判断何种器官更敏感一些。4、野外调查实验结果表明,采自轮渡码头、杏林湾、同安湾、黄匿的僧帽牡畅全组织石油烃含量分别为380.68、n24、27.31、ZO.37p咎 湿重。抗氧化系统各参数变化的总趋势是随着石油烃含量的增加而升高,GST活性的增加幅度最大,GSH含量最小。除GSH含量外,其他四种抗氧化酶活性与石油烃含量均有良好的正相关性。野外调查和实验研究数据之间的差异说明,实验条件下观察到的变化是机体对石油烃污染的一种短期反应,在长期的污染条件下机体可发展出一定的适应机制。5、综合污染实验和野外调查的数据,可说明代谢过程中大量自由基的产生是石油烃对水生生物的毒性机制之一,过量的自由基可以抑制抗氧化酶活性,造成脂质过氧化和DNA损伤程度加剧,由于抗氧化系统与免疫机制关系密切,石油烃对抗氧化系统的抑制作用有可能导致水生生物疾病的发生。石油烃污染对僧帽牡顿的DNA损伤作用表明其中含有基因毒性化合物。6、根据本文的研究结果,僧帽牡顿抗氧化系统、DNA损伤和脂质过氧化都可以作为监测海洋石油污染的生物标志物(biomarker)。在进行生物标志物研究时应当注意实验数据与野外调查结果的比较结合,利用多指标进行全面的研究,选择合适的指示生物进行研究。……   
[关键词]:僧帽牡蛎;石油烃;氧化胁迫;野外调查;生物标志物
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:厦门大学2001年