锑对斑马鱼的急性毒性效应及抗性研究

论文摘要

锑（Sb）是一种有毒的重金属元素,随人类活动越来越多的侵入环境中,对人体造成损害。本论文以模式生物斑马鱼（Danio rerio）为研究对象,探究Sb胁迫对斑马鱼胚胎畸形率、死亡率、孵化率、半数致死浓度(LD50)、半数致畸浓度(ED50)和致畸指数（TI）的影响,并研究Sb胁迫下成年斑马鱼LD50、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、Na+K+-ATPase酶、乙酰胆碱酯酶（AchE）、乳酸脱氢酶（LDH）、酸性磷酸酶（ACP）、碱性磷酸酶（AKP）、丙二醛（MDA）、金属硫蛋白（MT）、DNA损伤、体内Sb浓度及其傅里叶红外光谱变化情况,了解Sb对斑马鱼的急性毒性,分析Sb对斑马鱼正常生命活动的影响和其缓解锑胁迫的抗性机制。以期类比人体受Sb胁迫所产生的急性毒性效应及抗性机理,推测人体应对Sb胁迫的响应机制。本文得到的主要结论如下:（1）Sb对斑马鱼胚胎的24 h LD50、48 h LD50、72 h LD50、96 h LD50分别为2.9267 mg/L、2.7577 mg/L、2.2816 mg/L和1.9638 mg/L;48 h ED50、72 h ED50、96 h ED50分别为2.4603 mg/L、1.6552 mg/L和1.5941 mg/L;48、72和96 h致畸指数分别为1.1209、1.3784和1.2319。Sb胁迫能导致斑马鱼胚胎发生胚胎自溶、卵凝结、卵黄囊水肿、心胞水肿、黑色素未发育或极少发育、脊柱弯曲和血液不流动等畸形或死亡现象,主要发生在受锑胁迫48 h之后。并缩短斑马鱼胚胎的孵化时间,增加斑马鱼胚胎的畸形率和死亡率,影响其生长发育。Sb对成年斑马鱼的24 h LD50、48 h LD50、72 h LD50、96 h LD50分别为85.74 mg/L、79.62 mg/L、71.67 mg/L、66.32 mg/L。（2）随锑胁迫时间增加,斑马鱼Na+K+-ATPase酶活性、CAT活性、MDA含量呈先降低后增高的现象,SOD、POD、AchE、LDH和ACP活性呈先降低后增高再降低的变化趋势,AKP活性呈现先增高后降低的趋势,表明Sb能影响上述生理生化指标参与的兴奋传导、能量代谢、物质运输、机体生长和免疫防御等生命过程的中间环节。Sb能诱导MT的合成,且浓度越高,诱导能力越强,在40mg/L胁迫144 h时,达到最高2.9678 mg/g。（3）随锑胁迫浓度增高,斑马鱼体内锑浓度、醇类和不饱和脂类含量增加,蛋白质等含量降低;随锑胁迫时间增加,锑浓度呈“锯齿型”变化趋势,醇类物质含量先上升再下降,油脂含量下降,不饱和脂类含量上升,蛋白质等物质先下降再上升;在清水中,随时间增长,含锑斑马鱼的脂类物质含量下降,蛋白质和碳水化合物等物质含量上升。（4）不同组织细胞的DNA损伤程度随Sb胁迫浓度的增加而增大,对斑马鱼产生遗传毒性,相同浓度锑胁迫下,锑对斑马鱼各组织的DNA损伤程度是:鳃丝>脑>肌肉,可见鳃丝对重金属锑最为敏感,其次是脑,最后是肌肉。

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Abstract

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 锑污染现状

1.1.2 供试生物及试剂选择

1.1.3 研究意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 锑的危害

1.2.2 国内外锑污染现状

1.2.3 斑马鱼受重金属胁迫研究现状

1.2.4 锑对动物的毒性效应

1.2.5 锑的药用价值

1.2.6 动物受重金属胁迫主要评价指标

1.3 研究目标及内容

1.3.1 研究目标

1.3.2 研究内容

第二章实验材料及方法

2.1 试验材料、药剂与仪器

2.1.1 供试鱼类与养殖条件

2.1.2 试验药剂

2.1.3 实验仪器

2.2 急性毒性试验

2.2.1 斑马鱼胚胎试验设计

2.2.2 成年斑马鱼试验设计

2.3 测定项目与方法

2.3.1 锑对斑马鱼胚胎畸形率、死亡率、LD50和ED50 的测定

2.3.2 锑对成年斑马鱼LD50 的测定

2.3.3 斑马鱼体内锑累积情况测定及FT-IR光谱分析

2.3.4 锑胁迫对斑马鱼DNA损伤的测定

2.3.5 锑胁迫下斑马鱼生理指标的测定

2.4 数据统计与分析

第三章锑胁迫对斑马鱼的急性毒性

3.1 锑对斑马鱼胚胎的急性毒性

3.1.1 锑对斑马鱼胚胎形态的影响

3.1.2 锑对斑马鱼胚胎及对其孵化率、畸形率和死亡率的影响

3.1.3 锑对斑马鱼胚胎的致畸指数（TI）

3.2 锑对成年斑马鱼的急性毒性

3.2.1 成年斑马鱼对锑胁迫的反应

3.2.2 锑对成年斑马鱼的LD50

3.3 本章小结

第四章锑胁迫对斑马鱼生理生化指标的影响

4.1 锑胁迫下斑马鱼体内抗氧化酶系统的变化

4.1.1 Sb对 CAT活性的影响

4.1.2 Sb对 SOD活性的影响

4.1.3 Sb对 POD活性的影响

4.1.4 Sb对 MDA含量的影响

4.2 锑胁迫对斑马鱼渗透调节功能（Na+K+-ATP）的影响

4.3 锑胁迫对斑马鱼神经传导功能（AchE）的影响

4.4 锑胁迫下斑马鱼体内乳酸脱氢酶（LDH）的变化

4.5 锑胁迫对斑马鱼磷酸酶活性的影响

4.5.1 Sb对 ACP活性的影响

4.5.2 Sb对 AKP活性的影响

4.6 锑胁迫对斑马鱼金属硫蛋白含量的的影响

4.7 显著性分析

4.8 本章小结

第五章锑在斑马鱼体内的蓄积及排出机理

5.1 锑胁迫下斑马鱼体内锑含量的变化

5.2 锑与斑马鱼体内基团的结合与分离

5.2.1 不同浓度锑胁迫相同时间的斑马鱼的傅里叶变换红外光谱情况

5.2.2 前期斑马鱼体内锑含量下降过程中的傅里叶变换红外光谱情况

5.2.3 后期斑马鱼体内锑含量上升过程中的傅里叶变换红外光谱情况

5.2.4 无锑环境下斑马鱼排出锑过程中傅里叶变换红外光谱情况

5.3 本章小结

第六章锑胁迫对斑马鱼遗传毒性的影响

6.1 锑胁迫对斑马鱼的DNA损伤

6.1.1 锑胁迫对斑马鱼脑的DNA损伤情况

6.1.2 锑胁迫对斑马鱼鳃丝的DNA损伤情况

6.1.3 锑胁迫对斑马鱼肌肉的DNA损伤情况

6.2 本章小结

第七章结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献

附录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 岳鑫

导师: 杨爱江

关键词: 斑马鱼,急性毒性,生理响应,抗性

来源: 贵州大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,环境科学与资源利用

单位: 贵州大学

分类号: X171.5

总页数: 71

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