基于代谢组学指标的土壤亚致死剂量汞对蚯蚓的毒性研究

基于代谢组学指标的土壤亚致死剂量汞对蚯蚓的毒性研究

论文摘要

将赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)暴露于亚致死剂量(1.0、5.0、25.0 mg·kg-1)汞污染土壤中4周,以蚯蚓个体(致死率、体重增长率)及小分子代谢物(代谢组)为指标研究其对汞的动态毒性响应,并采用最小二乘判别分析(OPLSA-DA)对暴露组及对照组的代谢物进行分类,进而识别潜在的标记物.结果表明,蚯蚓对汞的吸收尚未达到稳态,蚯蚓体内代谢物的响应依赖于暴露剂量及暴露时间.暴露1周时,蚯蚓体重略有增长但不显著;最低暴露剂量(1.0 mg·kg-1)导致蚯蚓体内亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、组氨酸、酪氨酸、5-氧脯氨酸、2-脱氧肌苷显著低于对照水平,柠檬酸、肌苷酸与腺苷在5.0、25.0 mg·kg-1剂量下显著高于对照水平;暴露4周时,最高暴露剂量(25 mg·kg-1)显著抑制了蚯蚓的生长;汞添加组的蚯蚓体内谷氨酸、酪氨酸、马来酸、2-脱氧肌苷水平显著低于对照.上述代谢物对汞的动态变化表明它们可作为潜在生物标记物,用于诊断土壤汞污染.对代谢途径分析发现,1.0~25.0 mg·kg-1汞即可破坏蚯蚓正常氨基酸代谢、三羧酸循环,扰乱能量代谢,对蚯蚓产生氧化损伤.本研究结果表明,相比个体水平的受试终点,代谢组学指标比个体水平指标能更敏感地响应较低剂量汞,是土壤汞污染生态毒性效应诊断的有效指标.另外,本研究结果可为土壤汞污染的风险评估及相关环境标准的修订提供大量基础数据.

论文目录

  • 1 引言 (Introduction)
  • 2 材料与方法 (Materials and methods)
  •   2.1 仪器与试剂
  •   2.2 土壤暴露实验
  •   2.3 蚯蚓预处理
  •   2.4 蚯蚓体重增长率的计算
  •   2.5 土壤及蚯蚓体内总汞的测定
  •   2.6 蚯蚓代谢组的分析
  •     2.6.1 代谢物提取
  •     2.6.2 LC-MS/MS测定条件及数据预处理
  •   2.7 数据分析
  •     2.7.1 多元统计分析
  •     2.7.2 单因素分析及潜在生物标记物筛选与鉴定
  • 3 结果与分析 (Results and analysis)
  •   3.1 蚯蚓致死率及体重增长率
  •   3.2 蚯蚓体内汞的积累
  •   3.3 蚯蚓代谢组
  • 4 讨论 (Discussion)
  • 5 结论 (Conclusions)
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 杨晓霞,龚久平,张伟,张雪梅,朱金山,宋玉芳,柴勇,刘剑飞

    关键词: 蚯蚓,毒性效应,代谢组学,亚致死剂量

    来源: 环境科学学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

    专业: 生物学,环境科学与资源利用

    单位: 重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,中国科学院沈阳应用生态研究所,长江师范学院

    基金: 重庆市基础研究与前沿探索项目(No.cstc2018jcyjAX0613),重庆市基本科研项目(No.2016cstc-jbky-00523),“食品安全研发技术”重大研发项目课题(No.2017YFC1602004)

    分类号: X53;X171.5

    DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2018.0448

    页码: 958-968

    总页数: 11

    文件大小: 1416K

    下载量: 308

    相关论文文献

    • [1].吡虫啉亚致死剂量对禾谷缢管蚜生长和繁殖的影响[J]. 应用昆虫学报 2013(05)
    • [2].吡虫啉亚致死剂量对2种色型豌豆蚜生长发育和种群参数的影响[J]. 草地学报 2014(05)
    • [3].化学农药亚致死剂量对天敌昆虫的影响[J]. 中国植保导刊 2011(12)
    • [4].溴氰虫酰胺亚致死剂量对甜菜夜蛾生长发育及体内解毒酶活性的影响[J]. 昆虫学报 2015(06)
    • [5].亚致死剂量球形芽孢杆菌对按蚊传疟能力的影响[J]. 第三军医大学学报 2017(04)
    • [6].毒死蜱亚致死剂量对二斑叶螨实验种群动态的影响[J]. 应用昆虫学报 2016(01)
    • [7].几种常用杀虫剂对家蚕的毒力及亚致死剂量对家蚕生长发育的影响[J]. 蚕业科学 2011(01)
    • [8].吡虫啉亚致死剂量对豆蚜生长发育和种群参数的影响[J]. 湖北农业科学 2018(23)
    • [9].亚致死剂量阿维菌素对家蚕血细胞的影响[J]. 生态毒理学报 2010(05)
    • [10].噻虫嗪亚致死剂量对月季长管蚜解毒酶活性的影响[J]. 农药 2020(03)
    • [11].吡虫啉对豌豆蚜的亚致死效应[J]. 植物保护 2009(05)
    • [12].阿维菌素亚致死剂量对虚伪新小绥螨的影响[J]. 中国生物防治学报 2014(04)
    • [13].氯虫苯甲酰胺、毒死蜱亚致死剂量对甜菜夜蛾生长发育和繁殖力的影响[J]. 植物保护 2012(04)
    • [14].亚致死剂量双氧威和虫酰肼对亚洲玉米螟幼虫生长发育的影响[J]. 植物保护学报 2008(02)
    • [15].拥挤度和杀虫剂对蚜虫翅型分化和生长繁殖的影响[J]. 中国农学通报 2019(36)
    • [16].5种杀虫剂亚致死剂量对龟纹瓢虫捕食作用的影响[J]. 热带作物学报 2012(10)
    • [17].氯虫苯甲酰胺对小菜蛾亚致死效应的研究[J]. 植物保护 2012(04)
    • [18].阿维菌素亚致死剂量对二斑叶螨解毒酶系的影响[J]. 甘肃农业大学学报 2017(01)
    • [19].不同杀虫剂亚致死剂量处理对烟粉虱生长发育的影响[J]. 新疆农业科学 2009(02)
    • [20].亚致死剂量阿维菌素对家蚕食物利用及中肠消化酶活性的影响[J]. 应用生态学报 2008(11)
    • [21].丁硫克百威和阿维菌素对柑橘大实蝇成虫运动行为的亚致死效应[J]. 环境昆虫学报 2020(05)
    • [22].杀虫剂亚致死剂量对多异瓢虫忌避作用和拒食反应的影响[J]. 草原与草坪 2016(04)
    • [23].亚致死剂量吡虫啉和吡蚜酮对褐飞虱生物适合度的影响[J]. 中国水稻科学 2012(03)
    • [24].亚致死剂量UV-C辐照抑制铜绿微囊藻生长的效果[J]. 清华大学学报(自然科学版) 2010(09)
    • [25].亚致死剂量杀虫剂与昆虫免疫反应的研究进展[J]. 热带生物学报 2017(04)
    • [26].氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对甜菜夜蛾主要解毒酶活性与生长繁殖的影响[J]. 中国农业科学 2017(08)
    • [27].3种杀虫剂对异迟眼蕈蚊的亚致死效应[J]. 甘肃农业科技 2015(10)
    • [28].亚致死剂量氯虫苯甲酰胺对小菜蛾体内活性酶的影响[J]. 植物保护 2014(02)
    • [29].亚致死剂量铜对蚯蚓P450酶和抗氧化酶活性的长期影响[J]. 环境科学学报 2012(03)
    • [30].氯虫苯甲酰胺亚致死剂量对棉铃虫生长发育和解毒酶活性的影响[J]. 植物保护 2012(04)

    标签:;  ;  ;  ;  

    基于代谢组学指标的土壤亚致死剂量汞对蚯蚓的毒性研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢