在納米技術(shù)飛速發(fā)展的今天,納米材料的應(yīng)用范圍也覆蓋了工業(yè)生活的各個(gè)方面。而隨著納米材料在生產(chǎn)與制造中的廣泛應(yīng)用,其帶來的環(huán)境負(fù)效應(yīng)也逐漸受到人們的關(guān)注。納米材料在生產(chǎn)與應(yīng)用中通常通過點(diǎn)源途徑排放到自然水體中,從而形成水環(huán)境中的納米顆粒污染物。這種水中納米顆粒物具有長(zhǎng)期賦存、難以降解并且劑量低等特點(diǎn)�？墒窃趥鹘y(tǒng)的毒理學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)中,對(duì)于污染物質(zhì)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)偏向于其對(duì)模式生物的出生、死亡、生長(zhǎng)抑制等行為的影響。這類研究所選取的劑量往往高于實(shí)際水體中納米顆粒物真實(shí)賦存劑量。因此這類結(jié)論只能給予該類污染物的毒性評(píng)價(jià),卻不能正確反映其對(duì)生態(tài)環(huán)境的真實(shí)影響。尤其對(duì)于納米顆粒物對(duì)水生生物的低劑量正向刺激效應(yīng)(hormesis),并未做出全面客觀的評(píng)價(jià)。可是在當(dāng)今污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的線性模型中還沒有針對(duì)hormesis效應(yīng)的雙向劑量-效應(yīng)模型。因此我們?cè)谘芯恐袨樾滦图{米顆粒污染物的早期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警做出一定的探索。本研究選用的C60與納米銀(AgNPs)作為水體中新型納米顆粒污染物的代表,以大型溞(Daphnia)與斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)為模式生物。進(jìn)行真實(shí)環(huán)境賦存濃度下的低劑量暴露,并通過先進(jìn)的組學(xué)檢測(cè)分析技術(shù)研究納米顆粒污染物對(duì)水生生物的hormesis效應(yīng)分子機(jī)制。本研究前期研究低濃度C60對(duì)大型溞的氧化應(yīng)激效應(yīng)。隨后在氧化應(yīng)激反應(yīng)中出現(xiàn)hormesis效應(yīng)的區(qū)間著重進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組的檢測(cè)與分析。通過研究低濃度AgNPs對(duì)斜生柵藻的長(zhǎng)期暴露后藻細(xì)胞代謝產(chǎn)物的變化,推斷顯著差異的代謝通路。為今后的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提供早期生物標(biāo)記物的理論支持。通過表征CAT、SOD的活性,表明大型溞對(duì)n C60的Hormesis效應(yīng)區(qū)間隨著暴露時(shí)間的推移逐漸左移。而該結(jié)果不僅從抗氧化應(yīng)激酶的方面得到了證實(shí),在谷胱甘肽作為一種機(jī)體抗氧化的緩沖成分出現(xiàn)在細(xì)胞中時(shí)我們同時(shí)也檢測(cè)到了相應(yīng)的濃度變化。從其變化規(guī)律來看與抗氧化應(yīng)激酶的變化趨勢(shì)相似,這個(gè)結(jié)果從另一個(gè)方面更好的證明了n C60對(duì)大型溞會(huì)產(chǎn)生抗氧化應(yīng)激的Hormesis效應(yīng),并且隨著暴露時(shí)間的推移,Hormesis效應(yīng)區(qū)間也在不斷的向低濃度遷移,最終達(dá)到全部抑制。隨后我們利用轉(zhuǎn)錄組技術(shù)考察了大型溞在暴露于n C60中48h后的基因毒性作用。研究結(jié)果表明處理組大型溞細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)編碼磷脂酶PLA2G和磷脂酶D基因的表達(dá)量下調(diào),導(dǎo)致磷脂酶的合成量下降,進(jìn)而影響到大型溞正常的消化功能及磷脂類脂質(zhì)的代謝過程。而在氧化磷酸化代謝途徑中ND5、SDHD、COX1基因明顯差異性表達(dá)該研究進(jìn)一步表明大型溞個(gè)體對(duì)n C60的毒性非常的敏感。在關(guān)于AgNPs對(duì)斜生柵藻影響的研究中,藻細(xì)胞暴露于AgNPs 48小時(shí)后通過代謝組學(xué)技術(shù),鑒定出30種代謝物,其中9種與對(duì)照組相比具有顯著變化。這些包括D-半乳糖,蔗糖,D-果糖。這些碳水化合物參與細(xì)胞壁的合成和修復(fù)。甘氨酸是谷胱甘肽的重要組分氨基酸,隨著AgNPs暴露濃度的增加而增加,可能抵消細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激的增加。以上結(jié)論為C60與AgNPs的毒性作用和機(jī)制提供了新的認(rèn)識(shí)。這些組學(xué)檢測(cè)的結(jié)果可能是未來研究中有用的生物標(biāo)記物,用于早期檢測(cè)C60與AgNPs的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
【學(xué)位單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.1;X52
【部分圖文】：

圖 1.1 斜生柵藻niamagna)屬于甲殼綱無脊椎動(dòng)物，廣泛分布于河流及湖魚類及其他無脊椎動(dòng)物的重要餌料，在水生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)生物，大型溞對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的變化非常的敏感，并且具優(yōu)勢(shì)：如生命周期比較短(壽命最大值可達(dá) 60 天左右)、強(qiáng)及單性生殖等。大型溞的上述優(yōu)勢(shì)可使其作為一種理物的生態(tài)毒性研究（圖 1.2）。[71]

圖 1.1 斜生柵藻a)屬于甲殼綱無脊椎動(dòng)物，廣泛分布于其他無脊椎動(dòng)物的重要餌料，在水生態(tài)系大型溞對(duì)水環(huán)境質(zhì)量的變化非常的敏感如生命周期比較短(壽命最大值可達(dá) 60 天性生殖等。大型溞的上述優(yōu)勢(shì)可使其作為態(tài)毒性研究（圖 1.2）。[71]

技術(shù)路線
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本文編號(hào)：2877098