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持久性有机污染物POPs广泛存在于自然界中,以其持久性、高毒性和生物积蓄性等特征,对环境及生物体产生各种不利的影响,其中二噁英和多氯联苯PCBs的毒性作用较强。PCBs在水环境中污染较为严重,鱼类通过水环境以及饮食摄入大量的PCBs,积蓄在鱼体中,随着营养级的增加,鱼体中积累的PCBs含量增多,对鱼体产生更为严重的影响。通过被捕食传递到人体中,在人体中积累从而造成毒性效应。目前国内外众多研究都聚焦在PCBs在环境及生物体中的沉积情况监测,但很少有学者研究生物营养条件的改变对PCBs在生物体中沉积的影响。因此本研究以罗非鱼为模型,探究不同营养条件下PCBs暴露罗非鱼后鱼体中PCBs浓度的变化规律、PCBs组成的差异以及PCBs在鱼体中的沉积率。本研究的主要实验结果和结论如下:1.不同浓度PCB暴露对鱼细胞和活体毒性以及鱼体PCB沉积的影响本研究在细胞水平上利用不同浓度的Aroclor 1254暴露罗非鱼肝原代细胞,利用不同浓度的DL-PCBs暴露斑马鱼肝细胞（细胞系）。结果发现随着暴露浓度的不断增加,肝细胞的存活率显著下降,12种DL-PCBs混标对斑马鱼肝细胞48小时的LC50约为1.08 ng/?l。在活体水平上利用低浓度（0.4μg/l水）和高浓度（4μg/l水）的Aroclor 1254水体暴露罗非鱼,发现随着暴露浓度的升高,罗非鱼全鱼中PCB的浓度显著升高,CYP1A基因的表达明显上调,但是脂代谢以及氧化应激等方面的指标与暴露浓度没有明显的相关性。这说明PCBs对鱼体的影响存在剂量依赖效应,PCBs暴露会影响鱼体的氧化应激、脂代谢等方面,但是不同浓度PCBs暴露罗非鱼,其体内的氧化应激以及脂代谢没有显著性差异。2.在PCB暴露与清除过程中不同脂肪摄入水平与鱼体中PCB沉积之间的关系PCB是亲脂性有机污染物,此前众多研究发现PCB的变化规律与机体的脂肪水平呈正比。本实验室的前期初步研究发现鱼体在暴露PCB一段时间后对其进行清除实验,在此过程中食物充足的鱼体内的PCB浓度显著下降,而饥饿条件下鱼体内PCB浓度显著上升,PCB浓度与鱼体内脂肪水平呈反比。为了进一步验证这一规律是否成立,本实验在细胞水平和活体水平（水体暴露PCB和饲料暴露PCB）上进行。在细胞水平上,利用DL-PCBs暴露斑马鱼肝细胞一段时间后,清除培养基中的PCB。在此实验设计中,一组细胞用完全培养基继续培养,另一组细胞减少培养基中的营养物质及葡萄糖进行饥饿处理。结果发现暴露PCB的细胞中CYP1A基因的表达高于对照组的细胞中CYP1A基因的表达,而在清除过程中,营养组细胞中CYP1A基因的表达明显下降,但饥饿组CYP1A的表达却显著提高。在活体水平上,利用Aroclor 1254水体暴露罗非鱼六周后清除水体中的PCB,并对其进行饥饿处理。发现在清除过程中饥饿罗非鱼全鱼中的PCB浓度明显高于前期暴露过程中罗非鱼全鱼中的PCB浓度,且饥饿条件下血清中SOD、LDH活性显著降低,脂分解相关基因PPARα、PPARγ的表达增加。进一步的验证实验表明,在饲料中添加DL-PCBs暴露罗非鱼四周后,一组用干净的饲料喂食,一组饥饿处理四周,同样也发现在清除过程中,饥饿处理的罗非鱼不同组织中PCB的浓度都明显高于饱食处理。综合以上实验,我们可以得出结论:在清除过程中,饥饿不利于PCB的代谢和降解,PCB在鱼体中浓缩后对鱼体产生更大的毒性作用。本研究也探讨了PCB暴露条件下通过人为改变饲料中脂肪水平从而改变罗非鱼体内的脂肪含量后,罗非鱼体内沉积的PCB的变化情况。实验首先在细胞水平下,在培养基中添加Aroclor 1254以及不同浓度梯度的油酸培养罗非鱼肝原代细胞,发现细胞中CYP1A的表达量随着油酸浓度的上升而明显下降,在高脂条件下细胞中PCB水平有所下降。之后,在高脂条件下添加DL-PCBs培养斑马鱼肝细胞后发现细胞中CYP1A的表达水平明显高于对照组。在活体水平上,分别用低脂（5%）和高脂（13%）饲料喂养罗非鱼,用Aroclor 1254水体暴露罗非鱼后发现高脂条件下鱼体中的脂肪含量明显上升,但鱼体中PCB的沉积浓度没有显著性差异,由此可见,饮食中脂肪水平的改变与鱼体中PCB的沉积没有明显的相关性,虽然PCB是亲脂性污染物,但脂肪并不是决定PCB含量变化的唯一生化指标。3.PCB在鱼体沉积中的组成规律及沉积率在前述Aroclor 1254水体暴露罗非鱼实验中,我们计算了各实验处理组罗非鱼全鱼中的PCB单体的贡献率,发现五氯取代的PCB贡献率较高,例如PCB-118和PCB-101的贡献率最高。另外,我们也发现各实验处理组罗非鱼全鱼中每种PCB同系物的贡献率相近,但是在饲料添加DL-PCBs暴露罗非鱼实验中,我们发现四氯和五氯取代的DL-PCBs贡献率较高;饲料中添加的DL-PCBs混合标准品中每种PCB单体的浓度相同,但是在罗非鱼摄入PCB后,其体内各组织中PCB单体的贡献率各不相同,呈现组织间差异,且都不同于标准品中的贡献率。在清除过程中,不同组织中PCB的贡献率也发生不同程度的变化,例如在暴露过程中全鱼和肌肉中PCB-118的贡献率高达40%,而脂肪组织中PCB-118的贡献率在20%以下,而在清除饥饿过程中全鱼和肌肉中的PCB-118的贡献率下降到18%左右,脂肪组织中PCB-118的贡献率增加到60%左右。由此得出结论营养状态会影响PCB的组成且呈现组织间差异。在进一步研究中,我们又检测了在饲料中添加Aroclor 1254和DL-PCBs喂食罗非鱼后其体内不同组织中DL-PCB的沉积浓度,并计算出饲料中DL-PCBs在鱼体中沉积的比率。结果发现PCB的沉积率在全鱼中最高,其次是肌肉组织,然后是肝脏组织,脂肪组织中沉积率较低。不同PCB单体的沉积率不同,但是其在全鱼和肌肉中的变化规律相同,PCB-118的沉积率最高,其次是PCB105,低氯代的PCB沉积率较低。PCB的沉积率同样也表现出组织间差异,在全鱼和肌肉中PCB-118和PCB-105的沉积率明显高于其他同系物,而在肝脏和脂肪组织中,除脂肪组织中PCB-118的沉积率较低外,其余各同系物之间的沉积率相近。由此得出结论不同PCB单体的沉积效率不同且呈现组织间差异。综合全部实验,本论文表明:PCB暴露与罗非鱼体内PCB的沉积及毒性作用存在明显的剂量依赖效应;饮食中脂肪水平的改变与鱼体中PCB的沉积没有明显的相关性,脂肪并不是决定PCB含量变化的唯一生化指标;在清除过程中,饥饿不利于PCB的代谢和降解;不同PCB单体在罗非鱼体内的组成及沉积率不同且呈现出组织间差异。