对叔丁基苯酚和镉复合作用对蚯蚓的毒性研究

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对叔丁基苯酚(p-tert-Butylphenol,PTBP)是一种精细化工中间体,主要用于制备抗氧化剂及油溶性酚醛树脂、聚碳酸酯等化学品的生产,属于烷基酚类内分泌干扰物质。随着PTBP的大量生产和广泛应用,目前在多种环境介质中均有不同程度的检出,PTBP具有内分泌干扰作用,在环境中具有一定的生物积累性,可通过食物链积累于生物体内,进而危害人体健康。镉(Cadmium,Cd)是受污染土壤中的主要无机污染物之一,在重金属污染中居于首位。Cd的毒性大,难降解,易在生物体中积累且代谢缓慢,对生物体有较大的危害。目前,酚类物质与Cd在土壤中被广泛检出并具有较高持久性,且有研究表明酚类物质的存在会加强土壤对Cd的吸附能力,因此本试验选定PTBP与Cd作为有机物与重金属复合污染的对象,探究PTBP单一及与Cd复合在土壤环境中的生态毒性效应。本试验以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为受试生物,以28 d为周期于人工土壤中染毒。试验为PTBP设定了0、2.5、5、10、15 mg·kg-15个浓度,并分别与2 mg·kg-1Cd进行复合试验。在染毒第7、14、21、28 d时进行取样测定,测定指标有抗氧化酶系(SOD、CAT、POD)活性、谷胱甘肽S-转移酶(GST)活性、活性氧(ROS)含量、丙二醛(MDA)含量和蚯蚓体腔细胞DNA损伤。主要试验结果如下:(1)PTBP单一染毒时,蚯蚓体内抗氧化酶系(SOD、CAT、POD)活性呈先降低后升高的变化趋势,GST活性则始终受到抑制。蚯蚓体内的MDA含量整体呈升高趋势,ROS含量大致呈降低—升高—降低的变化趋势,在染毒后期ROS含量略低于对照组,说明随着PTBP胁迫时间的增加,对蚯蚓造成了一定的氧化损伤,但同时机体也具有相应的自我修复能力。(2)PTBP单一染毒时,各浓度处理组均对蚯蚓体腔细胞DNA造成不同程度的损伤,且损伤程度与染毒浓度和染毒时间呈正相关。(3)PTBP与Cd复合染毒时,蚯蚓体内低浓度复合组(2.5+2、5+2 mg·kg-1)的抗氧化酶系活性变化趋势与单一染毒时相似,高浓度复合组(10+2、15+2 mg·kg-1)则在一定程度上加强了对蚯蚓的氧化胁迫,同时GST活性也比PTBP单一染毒时抑制程度更高。染毒后期ROS含量和MDA含量降低,说明PTBP与Cd复合呈现一定程度的拮抗作用,减弱对蚯蚓的脂质过氧化损伤。(4)PTBP与Cd复合染毒时,复合组对蚯蚓DNA损伤程度的变化趋势与PTBP单一组相似但始终高于PTBP单一组,且损伤程度随染毒时间的增加变化更为显著,PTBP与Cd复合呈一定的协同作用。
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