【摘要】：消毒副產(chǎn)物(DBPs)是原水中的有機物與殺滅病原體的消毒劑發(fā)生反應時形成的。流行病學的研究發(fā)現(xiàn),一些癌癥的發(fā)生與所產(chǎn)生的副產(chǎn)物有直接關系。但人們對許多DBPs的毒性知之甚少,而且目前存在的檢測毒性的方法大多存在成本高昂、操作時間長的問題,所以采用一種新的技術方法來探究DBPs的毒性作用效應是非常必要的。毒理基因組學是在高通量技術手段的應用上發(fā)展起來的新領域,具有高通量、節(jié)約成本、耗時短的特點,因此毒理基因組學可為DBPs的毒性作用研究提供更加便捷有效的全新技術支持。本文以20個DBPs為研究對象,采用基于基因毒理學的實時基因表達譜方法對DBPs的毒性進行研究,從應激反應及基因水平分析其作用模式(MOA)及作用途徑;同時采用定量構效關系(QSAR)研究方法對DBPs的物理化學結(jié)構參數(shù)及所測得的毒性終點進行分析,確定影響毒性的DBPs自身的性質(zhì)。研究得出以下結(jié)論:(1)20個受試DBPs中的12個在毒理基因組學測定中表現(xiàn)的毒性MOA與文獻報道結(jié)果相一致,同時還發(fā)現(xiàn)一些現(xiàn)有研究中不曾存在的應激反應,說明DBPs可能存在多種潛在毒性作用途徑。(2)應用定量方法對DBPs的分子毒性進行表征,采用四參數(shù)模型建立劑量-效應關系。其中,6個DBPs呈現(xiàn)出扁平的劑量效應曲線,7個DBPs的劑量效應曲線表現(xiàn)出典型的“S形”或部分“S形”,其他大部分DBPs的劑量效應曲線呈現(xiàn)較為平緩的趨勢。同時采用劑量-效應曲線可以計算出受試DBPs的定量分子毒性終點,如最大效應指標TELImax、EC-TELI115。(3)不同DBPs所誘導的基因表達具有很強的動態(tài)性和復雜性。在主要關注的氧化應激、膜應激及DNA損傷三種應激機制中,大部分DBPs所誘導的主要為氧化應激及DNA損傷。大多數(shù)DBPs誘導的不同作用模式的基因表達隨著種類及濃度不同而改變,說明DBPs的類型及暴露水平都對基因組活性存在較大影響。(4)通過對表達改變的基因及不同濃度的DBPs進行的相關性聚類分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)同一DBPs在不同濃度下的毒性機制及具有相似分子式結(jié)構的DBPs的基因毒性機制可能不同,同時說明采用高通量的毒理基因組學實驗提供的毒理指紋圖譜可對給定的化學品進行毒性相似性分析。(5)對20個DBPs的QSAR研究發(fā)現(xiàn),量子化學及拓撲結(jié)構參數(shù)與大部分DBPs的毒性終點相關性較強,說明影響DBPs基因毒性的主要化學結(jié)構參數(shù)為涉及整個化合物分子的量子化學參數(shù)和反映分子骨架及分支度的拓撲結(jié)構參數(shù)。
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU991.2
【圖文】：

是水處理過程中不可或缺的部分，但在有效減少病原微生物的同時消毒也帶來了公問題：產(chǎn)生可能導致癌癥或生殖、發(fā)育問題的消毒副產(chǎn)物（DBPs）。消毒所使用的消毒劑是很強的氧化劑，可以氧化水體（河流、湖泊、地下水）中存多數(shù)有機物、人為污染物和溴化及碘化物，從而增加了可能對人體存在潛在危害DB的幾率。常用的消毒劑包括液氯、臭氧、二氧化氯和氯胺，每種消毒劑各自產(chǎn)生的會在水體中形成混合體系[2]，因此DBPs種類非常多樣龐大。目前，大多數(shù)發(fā)達國家已經(jīng)出版法規(guī)或監(jiān)管規(guī)范，為在充分保證消毒并控制目標病同時，限制DBPs的含量（MCL）以此最小化消費者暴露在DBPs中的可能性。但被DBPs只占極少部分，這部分DBPs對人體健康的危害主要體現(xiàn)在其具有致癌性、致及生殖發(fā)育毒性，而大部分DBPs的潛在毒性還未被確認。新興消毒副產(chǎn)物是指“新之前未確認”、“未受法規(guī)規(guī)范”、且“對人體健康及生態(tài)環(huán)境具有潛在或?qū)嵸|(zhì)威脅”。大多數(shù)新興消毒副產(chǎn)物的監(jiān)測資料缺乏，人群暴露和劑量效應資料有限，對于Ps我國尚未制定限值，所以需要重視其暴露監(jiān)測數(shù)據(jù)的積累，關注其低劑量持續(xù)有害效應，研究人群暴露的不良健康效應與評價，為建立相應的水質(zhì)衛(wèi)生標準奠定基礎。

儲存在 4 ℃?zhèn)溆谩? 培養(yǎng)基：每 50 ml M9 培養(yǎng)基中添加 10 ml 5x M9 培養(yǎng)基l 1M MgCl2、5 μl 1M CaCl2及 100 ml 12.5 mg/ml 卡那霉素，儀器及設備使用的主要實驗儀器及設備如下表 2-3 所示。表 2-3 實驗儀器及設備Table 2-3 Experimental instruments and equipments儀器名稱 儀器型號 生產(chǎn)動移液工作站 epMotion 5075t 德國 Eppe板細胞成像系統(tǒng) Cytation5 USA B培養(yǎng)箱 WP25AB 天津泰斯特儀純水機 Direct Q 5 UV 法國 Mill超低溫冰箱 Inova C585 德國 Ep超聲清洗儀 Jipad22-500 上海旌派儀式壓力滅菌器 LDZX50KBS 上海申安醫(yī)

2相關的氧化應激。圖4-3b 為CAN及 IAA 暴露時產(chǎn)生的DNA應激途徑，兩者相比發(fā)現(xiàn) CAN誘導的SOS修復、堿基切除修復及錯配修復等 DNA 應激途徑較多，而 IAA 主要導致與核酸切除及雙鏈斷裂修復相關的基因表達水平的改變，說明 CAN 誘導的 DNA 損傷程度更加嚴重，而且這些 DNA 損傷所維持的時間相對持久，甚至 120 分鐘后才能消除。與多重藥物外排及細胞壁/膜結(jié)構相關的基因在 2 個 DBPs 的暴露過程中都表現(xiàn)出調(diào)

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