氨基脲对斑马鱼(Danio rerio)抗雌激素效应研究
氨基脲是硝基呋喃类药物(如呋喃西林)的特征性代谢产物，同时也是塑料发泡剂偶氮二甲酰胺的高温分解产物，曾在动物源性食品、玻璃包装食品中被检测到。由于氨基脲对大鼠具有中等急性毒性，且具有潜在的致癌性、神经毒性、抗雌激素作用等多种毒性效应，欧盟对动物源性食品中氨基脲残留的限量为1.0μg/kg，我国罗非鱼、鳗鱼等出口水产品多次被检出氨基脲超标，严重影响了我国出口水产品质量。近期，我国东营潮河入海口邻近海域已检测到了氨基脲污染，海水中达到46.41μg/L，而贝类中达到6.46μg/kg，远超欧盟限量。可见氨基脲作为一种全新的海洋污染物正在威胁着我国的海洋生态环境。但目前氨基脲对水生生物的毒性作用还缺乏研究。因此，本论文检测了氨基脲水体暴露对斑马鱼的急性毒性，并从内分泌干扰角度研究了氨基脲的抗雌激素效应及其可能的作用机制，以对氨基脲的海洋生态风险评估以及水产品安全控制提供重要的理论基础。 本文的研究结果如下： (1)急性毒性实验结果表明，氨基脲对成年斑马鱼的96h半数致死浓度LC50为26.29mg/L，95％置信区间为24.42~27.78mg/L。根据HJT154-2004《新化学物质危害评估导则》，氨基脲属于中毒类化学物质。 (2)类雌激素效应检测：本文采用雄鱼中卵黄原蛋白基因 vtg-1及其受体基因ERα、ERβ的表达作为雌激素效应的生物标志物，首先检测了氨基脲是否具有类雌激素效应。以1.0、10.0、100.0、1000.0μg/L的氨基脲水体暴露雄性斑马鱼96h和28天后，各处理组vtg-1、ERα、ERβmRNA表达量较对照组均无显著性差异。实验结果表明在暴露时间内，氨基脲不能诱导雄性斑马鱼肝脏内vtg-1及雌激素受体基因的表达，无类雌激素效应。 (3)抗雌激素效应检测：雌鱼体内的雌激素经过ERs介导，可诱导肝脏合成VTG，抗雌激素类物质能拮抗这一诱导作用，造成vtg-1基因表达的下降。因此本文以1.0、10.0、100.0、1000.0μg/L的氨基脲水体暴露性成熟的雌性斑马鱼96h及28d后，检测了斑马鱼肝脏vtg-1及ERs mRNA的变化。结果显示暴露96h后，随着氨基脲浓度的增高，斑马鱼肝脏vtg-1表达水平较对照组不断下降；暴露28天后，各处理组vtg-1表达水平及性腺指数均进一步极显著下降，表明氨基脲能够抑制雌性斑马鱼肝脏vtg-1的表达，具有明显的抗雌激素效应。对ERs的检测表明，暴露96h造成所有处理组的ERα与ERβmRNA水平显著下降，且ERαmRNA的降低具有剂量效应；暴露28d造成所有处理组ERα与 ERβmRNA进一步极显著降低。结果说明，氨基脲可能通过抑制雌激素受体的表达来阻遏内源雌激素发挥雌激素活性。 (4)氨基脲抗雌激素效应的活性检测：500ng/L的E2分别与1.0μg/L、10.0μg/L、100.0μg/L、1000.0μg/L的氨基脲联合暴露雄性斑马鱼96h后，1000.0μg/L氨基脲与500ng/L E2联合暴露组的vtg-1较E2处理组相比极显著下降，接近空白对照组，提示1000.0μg/L氨基脲能完全拮抗500ng/L E2的雌激素活性，拮抗E2的能力约为两千分之一，表现为弱的抗雌激素效应。而1.0μg/L、10.0μg/L、100.0μg/L三个浓度氨基脲与E2联合暴露组vtg-1及ERαmRNA表达水平均高于空白对照，甚至高于E2单独暴露组，原因可能是短期暴露时，雄性斑马鱼对低浓度氨基脲的抗雌激素效应具有代偿作用，造成ERα及vtg-1表达的短期升高。延长暴露时间至28天后，所有联合暴露组的vtg-1、ERα、ERβmRNA表达水平均较E2处理组出现极显著下降，且各组的vtg-1、ERαmRNA表达水平均接近空白对照，1000.0μg/L的氨基脲联合暴露组的ERβmRNA也接近空白对照。此结果进一步证实氨基脲具有弱的抗雌激素效应。 综上所述，本文研究结果表明氨基脲对成年斑马鱼的96h半数致死浓度LC50为26.29mg/L，属于中毒类化学物质。氨基脲不具有类雌激素效应，而具有明显的弱抗雌激素效应，96h时拮抗能力约为E2的两千分之一。其拮抗途径之一可能是通过抑制ERs的表达，从而阻遏雌激素发挥雌激素活性。
氨基脲;斑马鱼;抗雌激素效应;产品质量
中国海洋大学
硕士
生态学
王蔚;汝少国
2013
中文
S965.8;S941.91
77
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）