酞酸酯DMP、DOP和BBP对蚯蚓的氧化损伤及遗传毒性效应

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酞酸酯(phthalatic acid esters,PAEs)又称邻苯二甲酸酯,一类重要的环境毒性有机化合物,被广泛应用于塑料制品中,俗称“塑化剂”。由于酞酸酯与塑料基质之间是以范德华力结合的,所以比较容易从塑料中溢出,进而扩散到外界环境,从而对空气,水和土壤造成污染。残留在环境中的酞酸酯经过多种途径进入生物体,对生物的许多器官和组织造成损伤,进而引发毒性作用。本研究以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)和邻苯二甲酸甲苯基丁酯(BBP)为研究对象,选取赤子爱胜蚓为指示生物,将其暴露于DOP、DBP和BBP浓度为0、0.1、1、10、50 mg·kg-1人工土壤中,染毒后第7 d、14 d、21 d、28 d取样测定。通过测定蚯蚓的活性氧自由基(ROS)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物(POD)活性、谷胱甘肽转移酶(GST)活性、丙二醛(MDA)含量、DNA损伤程度,从氧化损伤和遗传毒性的角度系统地评价了DMP、DOP和BBP对蚯蚓的毒性效应,对以后全面认识DMP、DOP和BBP对土壤生物的生态毒性效应提供了数据支撑。研究结果如下:(1)经过三种酞酸酯染毒处理,均可导致蚯蚓体内ROS含量的增加,从而对蚯蚓造成氧化胁迫;随着染毒时间的延长,同一染毒浓度处理组中蚯蚓体内的ROS含量表现出先升高后降低趋势。(2)经DMP、DOP和BBP染毒处理,在同一染毒周期,随着染毒浓度的增加,蚯蚓体内解毒酶GST活性均表现出不同程度的增强;随着染毒时间的推移,同浓度染毒处理组GST活性降低趋势,实验后期,染毒处理组与对照组差异不大。(3)在DMP、DOP和BB的暴露下,蚯蚓体内抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性均表现出被激活或被抑制,蚯蚓抗氧化酶的变化,表明了蚯蚓机体在对抗外界污染物对机体的毒害作用。(4)DMP、DOP和BBP染毒期间,在同一染毒周期内,随着染毒浓度的增加,蚯蚓体内MDA不同程度的增加;随着时间的推移,在同浓度处理组,DMP高浓度处理组MDA出现先增加后减少,DOP高浓度处理组出现增加-减少-增加趋势,BBP对MDA活性的激活效应主要表现在第7 d,之后与对照组整体差异不显著。(5)通过单细胞凝胶电泳实验表明,在染毒周期内,DMP、DOP和BBP均能够导致蚯蚓体腔细胞DNA的损伤;且随着染毒浓度和染毒时间的增加,DNA损伤程度不断增加。
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