菲徤宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)对重金属离子——Cd2+、Pb2+免疫应激响应的研究
近年来，随着我国沿海经济的迅速发展，近海海域环境污染日益加重，尤其是重金属污染非常突出，对海洋生态环境和海洋生物的健康造成了严重危害，引起了全世界范围的广泛关注。重金属因其蓄积性及难治理性，而被称为环境中具有潜在危害的重要污染物。镉、铅是目前已经筛选出的环境内分泌干扰物(environmental endocrine disruptors，简称EEDs)的重要组成部分。镉是一种生物非必需的毒副作用很强的重金属，进入生物体内会对其造成危害。铅在自然界中分布广泛，也会对生物体行为、生理生化过程产生影响。镉和铅同汞、铬、类金属砷一起，已经被我国《重金属污染综合防治“十二五”规划》列为重点综合整治对象。通过研究重金属对海洋生物的生理生化效应不仅能为海洋生物生态毒理学的研究提供科学依据，也可以利用其监测海洋重金属污染，为环境污染早期预警提供技术支持。
本文在实验生态条件下研究两种重金属离子Cd2+和pb2+对菲律宾蛤仔(Puditapes philippinarum)的毒性效应，研究了Cd2+和pb2+的单一和复合作用对菲律宾蛤仔的急性毒性效应；进一步研究了菲律宾蛤仔对Cd2+和pb2+免疫应激响应，包括抗氧化酶SOD、CAT，脂质过氧化产物MDA，及磷酸酶ACP、AKP活性的影响；研究了不同组织间免疫应激响应的敏感性差异，并对可能的机理进行了初步探讨，以期筛选出可能用来反映近海海域重金属污染的可靠的生物标志物。主要研究结果如下：
1.Cd2+和pb2+对菲律宾蛤仔的单一急性毒性效应研究
在同等的实验生态条件下，采用静水实验法测定了Cd2+和pb2+对菲律宾蛤仔的24h、48h、96h的半致死浓度及其各自的安全质量浓度。结果表明，Cd2+对菲律宾蛤仔在24h、48h、96h的半致死浓度(LC50)分别为11.146mg/L、6.546mg/L、4.740mg/L，其安全质量浓度(SC)为0.677mg/L；pb2+的24h、48h、96h的LC50分别为70.001mg/L、31.116mg/L、13.803mg/L，其SC为1.844 mg/L。因此Cd2+对菲律宾蛤仔的毒性大于pb2+，并且Cd2+、Pb2+的SC均高于海水养殖用水水质标准(NY5052-2001，镉≤0.005mg/L，铅≤0.005mg/L)。
2.Cd2+和pb2+对菲律宾蛤仔的复合急性毒性效应研究
在单一急性毒性实验的基础上，采用等毒性单位配比法进行了Cd2+、Pb2+的联合毒性，求得24h、48h、96h的AI值分别为0.541、0.244、0.142，AI值均大于0，联合毒性效应在各个时间段均为协同作用。Cd2+对菲律宾蛤仔在24h、48h、96h的LC50值均小于pb2+的LC50值，也表明Cd2+对菲律宾蛤仔的毒性要大于pb2+。
3.Cd2+和pb2+对菲律宾蛤仔鳃和消化腺组织免疫相关指标的影响
在重金属Cd2+、pb2+胁迫初期，高低浓度处理组蛤仔鳃和消化腺组织SOD和CAT两种酶，与对照组相比活性都显著升高，都呈现出明显的诱导效应；脂质过氧化作用的产物-MDA含量均接近对照组。但是随着胁迫时间的延长，各浓度处理组MDA含量增加，脂质过氧化程度加剧，可见Cd2+和pb2+对蛤仔产生较为明显的氧化压力，反映了机体的氧化损伤程度加剧；低浓度Cd2+、pb2+处理组蛤仔鳃和消化腺组织的SOD、CAT活性开始缓慢降低，而高浓度处理组SOD、CAT活性则在短时间内出现大幅度的降低。SOD活性通常在暴露第2d时就达到最大值，而CAT要晚于SOD，在第4d或6d才达到最大值；CAT与SOD活性变化没有同步性，这可能是因为SOD和CAT的影响模式不完全相同。蛤仔消化腺组织中的CAT活性高于鳃，且比鳃的敏感性要高，而鳃组织中的SOD比消化腺组织中的SOD对重金属胁迫的响应更为灵敏，这可能是由鳃和消化腺组织解毒机理不同造成的。
菲律宾蛤仔鳃和消化腺组织ACP、AKP活性变化有较大差异。在Cd2+的暴露下，蛤仔鳃和消化腺组织ACP活性呈现先被抑制然后升高的趋势；在Pb2+的暴露下ACP活性呈现先升高后降低的变化趋势；蛤仔的鳃和消化腺组织中AKP活性存在较大差异，没有一致的变化规律，可能是由于AKP活性受到很多因素的影响。
综上所述，Cd2+、pb2+胁迫对菲律宾蛤仔主要免疫指标影响显著，可导致机体免疫力下降。比较重金属Cd2+、Pb2+胁迫下鳃和消化腺组织中各免疫指标的变化趋势，可以看出蛤仔消化腺组织对重金属的敏感性大于鳃，是作用的主要靶器官，且消化腺组织中SOD、CAT、ACP对重金属胁迫的响应较为灵敏，具有作为海洋环境中重金属污染监测的生物标志物的可行性。
重金属离子;毒性效应;免疫应激响应;酶活性;生物标志物;菲律宾蛤仔
中国海洋大学
硕士
细胞生物学
唐学玺
2012
中文
X174
83
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）