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锑对斑马鱼的急性毒性效应及抗性研究

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:<br>  (1)Sb对斑马鱼胚胎的24h LD50、48h LD50、72h LD50、96h LD50分别为2.9267mg/L、2.7577mg/L、2.2816mg/L和1.9638mg/L;48h ED50、72h ED50、96h ED50分别为2.4603mg/L、1.6552mg/L和1.5941mg/L;48、72和96h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48h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24h LD50、48h LD50、72h LD50、96h LD50分别为85.74mg/L、79.62mg/L、71.67mg/L、66.32mg/L。<br>  (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144h时,达到最高2.9678mg/g。<br>  (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。<br>  (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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