本文關(guān)鍵詞：五種不同碳鏈長度的溴化咪唑類離子液體對蚯蚓的氧化應(yīng)激效應(yīng)

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【摘要】：離子液體(ionic liquids,ILs)是一類在室溫或室溫附近溫度下呈液態(tài)的、由陰陽離子構(gòu)成的物質(zhì)。由于離子液體的理化性質(zhì)優(yōu)點(diǎn)眾多,因此其已經(jīng)在化學(xué)分離提純、生物等方面得到了應(yīng)用。由于大部分離子液體具有良好的水溶性,其不可避免的流失和廢棄就會對水體和土壤中的生物體產(chǎn)生危害。目前已經(jīng)有關(guān)于不同類型的ILs對微生物、水生生物和陸生生物的毒性研究,但不同碳鏈長度的溴化咪唑類離子液體對蚯蚓的毒性研究比較匱乏。因此,研究碳鏈長度不同的溴化咪唑類離子液體對蚯蚓的毒性具有重要的意義。本實(shí)驗(yàn)選取了五種不同碳鏈長度的離子液體[C_2mim]Br,[C_4mim]Br,[C_6mim]Br,[C_(10)mim]Br和[C_(12)mim]Br,研究其對赤子愛勝蚓(Eisenia Fetida)的急性毒性和亞慢性毒性。急性毒性采用濾紙法和土壤法分別測定五種離子液體對蚯蚓的LC50;亞慢性毒性實(shí)驗(yàn),離子液體染毒濃度為5、10、20、40mg/kg人工土,取樣時間為14 d和28 d,選取指標(biāo)為ROS含量、抗氧化酶系(SOD、CAT、POD)活性、解毒酶GST活性、氧化損傷(脂質(zhì)損傷、蛋白質(zhì)損傷、DNA損傷),以評價五種ILs的生態(tài)毒性和遺傳毒性,為探索五種離子液體對陸生生態(tài)系統(tǒng)的影響提供依據(jù)。主要結(jié)果如下:(1)[C_2mim]Br,[C_4mim]Br,[C_6mim]Br,[C_(10)mim]Br,[C_(12)mim]Br土壤法14 d LC50分別為1441.23、358.46、305.59、153.30和160.10 mg/kg。碳鏈長度小于12時,離子液體毒性隨著碳鏈長度增加,毒性增大;當(dāng)碳鏈長度為12時,離子液體毒性反而有所下降,這可能因?yàn)楦叨扔H脂性的物質(zhì)對蚯蚓有“截?cái)嘈?yīng)”。(2)五種離子液體對蚯蚓染毒處理,在人工土壤中染毒28 d,[C_2mim]Br、[C_4mim]Br≤10 mg/kg時,蚯蚓體內(nèi)ROS含量與對照相比無顯著差異;[C_2mim]Br≥20 mg/kg、[C_4mim]Br≥10 mg/kg、[C_6mim]Br、[C_(10)mim]Br和[C_(12)mim]Br≥5 mg/kg時蚯蚓體內(nèi)ROS含量顯著增加。(3)五種離子液體染毒28 d內(nèi),各離子液體染毒濃度在5 mg/kg及以上時,SOD活性與對照相比變化顯著;當(dāng)[C_4mim]Br≥20 mg/kg、[C_6mim]Br≥5 mg/kg、[C_(10)mim]Br≥10 mg/kg、[C_(12)mim]Br≥5 mg/kg時,CAT活性與對照相比變化顯著;當(dāng)[C_2mim]Br≥10 mg/kg,其余四種離子液體濃度在5 mg/kg及以上時,POD活性與對照相比變化顯著。(4)[C_2mim]Br≤20mg/kg、[C_4mim]Br≤10mg/kg染毒時,GST活性與對照無顯著差異,這可能與機(jī)體的成功防御有關(guān);而當(dāng)[C_2mim]Br為40 mg/kg、[C_4mim]Br≥20mg/kg、[C_6mim]Br≥5mg/kg、[C_(10)mim]Br為5mg/kg時,GST活性顯著增加,這可能是由于GST應(yīng)對過量的ROS的應(yīng)激反應(yīng)。當(dāng)[C_(10)mim]Br≥20 mg/kg、[C_(12)mim]Br≥10 mg/kg時,GST活性顯著被抑制。(5)在染毒28 d中,當(dāng)[C_(10)mim]Br和[C_(12)mim]Br≥5 mg/kg時,MDA含量顯著增加;當(dāng)[C_2mim]Br≥40 mg/kg、其余四種離子液體濃度在5 mg/kg及以上時,PCO含量顯著增加;當(dāng)[C_2mim]Br≥10 mg/kg、其余四種離子液體濃度在5 mg/kg及以上時,OTM值顯著增加。(6)根據(jù)ROS含量變化結(jié)果,結(jié)合抗氧化酶活性變化結(jié)果可知,三種抗氧化酶中,SOD和POD最靈敏,而CAT在毒性較低時不靈敏。解毒酶GST比較靈敏,能作為有效的毒性檢測指標(biāo)。氧化損傷的三個指標(biāo)中,在離子液體毒性較低,或者染毒濃度較低時,MDA不靈敏,PCO和DNA損傷則較靈敏性。因此,在不同濃度離子液體對蚯蚓染毒時,SOD、POD、GST、PCO和DNA損傷是比較靈敏的毒性檢測指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：離子液體 赤子愛勝蚓 抗氧化酶 解毒酶 氧化損傷
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X171.5
【目錄】：

• 符號說明4-8
• 中文摘要8-10
• Abstract10-12
• 1 前言12-20
• 1.1 離子液體概述12-18
• 1.1.1 離子液體概念12
• 1.1.2 離子液體的特點(diǎn)及應(yīng)用12-13
• 1.1.3 離子液體的毒性13-17
• 1.1.4 實(shí)驗(yàn)中的五種離子液體17-18
• 1.1.5 離子液體的降解性研究18
• 1.2 實(shí)驗(yàn)指示生物18
• 1.3 本文研究內(nèi)容18-20
• 2 材料與方法20-32
• 2.1 藥品試劑20
• 2.2 儀器設(shè)備20-21
• 2.3 蚯蚓及染毒方式21-22
• 2.4 樣品制備和測定22-31
• 2.4.1 蛋白含量標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法及測定22
• 2.4.2 ROS的測定22-23
• 2.4.2.1 ROS測定試劑配制23
• 2.4.2.2 蚯蚓線粒體的制備23
• 2.4.2.3 ROS測定步驟23
• 2.4.3 蚯蚓勻漿的制備23
• 2.4.4 蚯蚓體內(nèi)SOD活性的測定23-24
• 2.4.4.1 SOD活性測定試劑配制23-24
• 2.4.4.2 SOD活性測定步驟24
• 2.4.4.3 SOD活性測定結(jié)果與計(jì)算24
• 2.4.5 蚯蚓體內(nèi)CAT活性的測定24-25
• 2.4.5.1 CAT活性測定試劑配制24-25
• 2.4.5.2 CAT活性測定步驟25
• 2.4.5.3 CAT活性測定結(jié)果與計(jì)算25
• 2.4.6 蚯蚓體內(nèi)POD活性的測定25-26
• 2.4.6.1 POD活性測定試劑配制25
• 2.4.6.2 POD活性測定步驟25-26
• 2.4.6.3 POD活性測定結(jié)果與計(jì)算26
• 2.4.7 蚯蚓體內(nèi)GST活性的測定26-27
• 2.4.7.1 GST活性測定試劑配制26
• 2.4.7.2 GST活性測定步驟26-27
• 2.4.7.3 GST活性測定結(jié)果與計(jì)算27
• 2.4.8 蚯蚓體內(nèi)MDA含量的測定27-28
• 2.4.8.1 MDA含量的測定試劑配制27
• 2.4.8.2 MDA含量測定步驟27-28
• 2.4.8.3 MDA含量測定結(jié)果與計(jì)算28
• 2.4.9 蚯蚓體內(nèi)PCO含量的測定28-29
• 2.4.9.1 PCO含量測定試劑配制28
• 2.4.9.2 PCO含量測定步驟28-29
• 2.4.9.3 PCO含量測定及結(jié)果計(jì)算29
• 2.4.10 蚯蚓體內(nèi)DNA損傷的測定29-31
• 2.4.10.1 彗星實(shí)驗(yàn)試劑配制29-30
• 2.4.10.2 蚯蚓體腔細(xì)胞懸浮液的制備30
• 2.4.10.3 彗星實(shí)驗(yàn)步驟30-31
• 2.5 數(shù)據(jù)處理31-32
• 3 結(jié)果與分析32-49
• 3.1 五種離子液體對蚯蚓急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果32
• 3.2 五種離子液體對蚯蚓ROS含量影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果32-34
• 3.3 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)抗氧化酶活性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果34-40
• 3.3.1 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)SOD活性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果34-36
• 3.3.2 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)CAT活性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果36-38
• 3.3.3 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)POD活性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果38-40
• 3.4 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)解毒酶GST活性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果40-42
• 3.5 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)氧化損傷實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-49
• 3.5.1 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)脂質(zhì)損傷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-44
• 3.5.2 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)蛋白質(zhì)損傷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果44-46
• 3.5.3 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)DNA損傷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果46-49
• 4 討論49-57
• 4.1 五種離子液體的毒性大小的分析49
• 4.2 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)ROS含量影響的分析49-50
• 4.3 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)影響的分析50-52
• 4.3.1 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)SOD活性影響的分析50-51
• 4.3.2 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)CAT活性影響的分析51-52
• 4.3.3 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)POD活性影響的分析52
• 4.4 五種離子液體對蚯蚓體內(nèi)GST活性影響的分析52-53
• 4.5 五種離子液體對蚯蚓氧化損傷的分析53-56
• 4.5.1 五種離子液體對蚯蚓脂質(zhì)損傷的分析53-54
• 4.5.2 五種離子液體對蚯蚓蛋白質(zhì)損傷的分析54-55
• 4.5.3 五種離子液體對蚯蚓DNA損傷分析55-56
• 4.6 各實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的靈敏性研究56-57
• 5 結(jié)論57-58
• 6 本論文創(chuàng)新之處58-59
• 7 參考文獻(xiàn)59-70
• 8 致謝70-71
• 9 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 陳嫻;王曉蓉;季榮;;蚯蚓(Eiseniafoetida)對水稻土中Cd的富集及其氧化應(yīng)激[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2015年08期

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本文編號：1032831