典型全氟化合物对赤子爱胜蚓的生理生化功能及DNA损伤的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 郑晓奇 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2013-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 史雅娟 |
| 关键词 | 全氟辛烷磺酸 全氟辛酸 赤子爱胜蚓 谷胱甘肽硫转移酶 过氧化氢 酶 DNA损伤 生物富集 perfluorooctane sulfonate perfluorooctanoic acid Eisenia fetida GST CAT DNA damage bioconcentration |
| 其他题名 | The Effects of Perfluorinated Compounds on Physiological and Biochemical Functions and DNA damage of Earthworms (Eisenia foetida) |
| 学位专业 | 生物工程 |
| 中文摘要 | 全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)是目前全氟化合物家族中应用范围最广、使用数量最多的代表性化合物。PFOS和 PFOA在水体、沉积物、大气、野生动物以及人体中被普遍检测到，且其对生态环境和人体健康的潜在风险日渐被国际社会所重视。目前对 PFOS和 PFOA的生态毒理研究多集中在生物毒性如鱼类、禽鸟、哺乳动物，而探讨PFOS和PFOA对土壤动物蚯蚓的生态毒理效应的研究仅有少量报道。展开 PFOS和 PFOA对赤子爱胜蚓的生态毒性研究，筛选出评价 PFOS和 PFOA对蚯蚓的敏感生物标志物，为全面了解 PFOS和 PFOA的毒性提供科学依据。 本文依据 OECD Guideline No.207和No.222标准，通过急性试验和亚急性试验，探讨 PFOS对赤子爱胜蚓生长、谷胱甘肽硫转移酶和过氧化氢酶的活性、及体腔细胞 DNA损伤的影响，检测了急性暴露期结束后蚯蚓体内PFOS残留浓度；筛选出 PFOS对蚯蚓毒性作用的敏感指标，进一步研究急性暴露后PFOA对赤子爱胜蚓的生长、体腔细胞 DNA损伤的影响，及蚯蚓体内PFOA残留浓度,主要结论如下： 1.从蚯蚓外观角度可以证明：PFOS和PFOA均可对赤子爱胜蚓的体色、体型产生毒害作用，浓度越大，毒害越重。 2.从蚯蚓个体水平研究，PFOS和PFOA对赤子爱胜蚓的存活和生长具有毒性。PFOS对蚯蚓14-dLC50为478.0mg•kg-1，95%置信区间为459.4mg•kg-1～493.7 mg•kg-1；急性暴露期间，PFOS显著抑制蚯蚓生长，生长抑制率随着PFOS暴露浓度增加而增大。PFOS暴露浓度和生长抑制率之间存在良好的剂量效应关系(14 d：r=0.951，p<0.01)。PFOS亚急性期暴露期，非致死浓度 PFOS显著抑制蚯蚓生长，生长抑制率随着暴露浓度、暴露时间的增大而逐渐增大。PFOA对赤子爱胜蚓的14d-LC50为759.6mg•kg-1，95%置信区间为717.3mg•kg-1～824.1 mg•kg-1；PFOA在急性暴露期间能显著抑制蚯蚓生长，生长抑制率随着 PFOA暴露浓度增加而增大。PFOA暴露浓度和生长抑制率之间存在良好的剂量效应关系(14 d：r=0.962，p<0.01)。 3.从蚯蚓生化水平研究PFOS对赤子爱胜蚓的GST和CAT活性的影响，表明：PFOS暴露急性试验和亚急性试验中，PFOS对GST和CAT活性没有显著影响(p>0.05)，采用 GST和CAT酶活性评价非致死浓度PFOS对蚯蚓的生态毒性时，需要参考其他指标进行综合分析。 4.采用彗星试验从微观水平研究PFOS和PFOA对赤子爱胜蚓的基因毒性，用彗星尾长、尾部DNA含量、尾矩和Olive尾矩表达DNA损伤结果。PFOS急性暴露可致蚯蚓体腔细胞DNA损伤，不同PFOS浓度与蚯蚓体腔细胞尾长、尾部DNA含量和尾矩具有一定的剂量效应关系(p<0.01)。非致死浓度 PFOS在急性暴露期，可致体腔细胞DNA损伤；进入亚急性暴露期，DNA损伤随着暴露时间的增加而逐渐恢复。PFOA可致蚯蚓体腔细胞 DNA损伤，50～800 mg•kg-1 PFOA浓度组的尾长、尾部DNA含量和尾矩与对照组之间存在显著性差异(p<0.05)，不同PFOA浓度与蚯蚓体腔细胞尾长、尾部 DNA含量和尾矩具有一定的剂量效应关系(p<0.01)。 5.从生物富集角度研究赤子爱胜蚓对PFOS和PFOA的生物有效性，包括体内 PFOS浓度、体内PFOA浓度。赤子爱胜蚓对于PFOS和PFOA具有很强的富集能力，相同暴露浓度下，赤子爱胜蚓对 PFOS的富集能力大于PFOA；对于赤子爱胜蚓，PFOS的生物有效性大于 PFOA。 6.综合比较PFOS和PFOA对蚯蚓的外观、存活、生长、DNA损伤的影响以及蚯蚓体内富集能力，可以得到下面结论：由于 PFOS和PFOA具有类似的化学结构，PFOS和PFOA对赤子爱胜蚓的致毒机理类似，毒性影响相似，但毒性程度存在差异。相同暴露浓度时，PFOS的毒性要大于 PFOA的毒性。 |
| 公开日期 | 2014-09-01 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7659]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 郑晓奇. 典型全氟化合物对赤子爱胜蚓的生理生化功能及DNA损伤的影响[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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