【摘要】：農藥類內分泌干擾物在環(huán)境中普遍存在,給人類和野生動物造成了極大的危害。目前關于內分泌干擾物的相關研究引起了全世界科學家的關注。農藥類內分泌干擾物在環(huán)境中并且以單體的形式存在,而多數(shù)是以混合物的形式存在。而傳統(tǒng)意義上那種僅僅關注污染物的單一毒性效應而忽視聯(lián)合毒性效應的做法,可能會低估內分泌干擾物的環(huán)境風險和潛在威脅。因此開展農藥混合污染對生物體的內分泌聯(lián)合效應研究十分迫切和必要。本論文以斑馬魚為模式生物,以目前在農產品中廣泛使用,并且在水生態(tài)系統(tǒng)中常能檢測出的馬拉硫磷、殺螟硫磷、氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、咪鮮胺和乙草胺農藥為研究對象,采用急性毒性試驗,研究了在致死劑量下的農藥混合污染對斑馬魚的聯(lián)合毒性效應。同時在此基礎上,針對斑馬魚內分泌干擾物的特定生物標志物,采用分子生物學等手段,研究了在低劑量暴露條件下二元農藥混合污染對斑馬魚不同生命階段(胚胎和成魚)的雌激素和甲狀腺內分泌干擾效應。這些實驗結果以期能農藥混合污染對斑馬魚風險評估提供一定依據(jù),以及為農藥限量標準制定提供一定的毒理學基礎。主要結論如下:采用急性毒性試驗,研究了農藥氯氰菊酯、馬拉硫磷、殺螟硫磷和咪鮮胺二元、三元和多元混合污染對斑馬魚仔魚的聯(lián)合毒性。結果表明,氯氰菊酯、馬拉硫磷、殺螟硫磷和咪鮮胺對斑馬魚仔魚96 h-LC_(50)值分別為0.12、17.88、12.39和1.45 mg/L。農藥根據(jù)96 h-LC_(50)采用等毒比對仔魚進行聯(lián)合暴露,二元混合暴露(氯氰菊酯+馬拉硫磷、氯氰菊酯+殺螟硫磷、氯氰菊酯+咪鮮胺和殺螟硫磷+咪鮮胺)對仔魚在24、48、72和96 h聯(lián)合作用表現(xiàn)為協(xié)同作用;而馬拉硫磷+殺螟硫磷對仔魚在24 h表現(xiàn)為協(xié)同作用,在48、72和96 h則表現(xiàn)相加作用;馬拉硫磷+咪鮮胺對仔魚聯(lián)合作用表現(xiàn)為拮抗作用;所有三元或四元農藥混合污染對仔魚的聯(lián)合作用均表現(xiàn)為協(xié)同作用。在急性毒性試驗的基礎上,研究了在亞致死劑量暴露下聯(lián)苯菊酯、馬拉硫磷和咪鮮胺單一和聯(lián)合暴露對斑馬魚胚胎下丘腦-垂體-性腺軸的雌激素內分泌效應。氯氰菊酯和馬拉硫磷在一定濃度下對斑馬魚胚胎具有一定的雌激素效應,并能顯著誘導雌激素受體和芳香化酶基因表達量。一定時間和一定劑量下,二元農藥混合氯氰菊酯+馬拉硫磷和馬拉硫磷+咪鮮胺暴露組能比單一農藥暴露組顯著增強雌激素效應,并能顯著改變ERa、ERβ1、ERβ2、CYP19b和CYP19a基因表達量。本論文還研究了馬拉硫磷、氯氰菊酯及其二元混合污染對斑馬魚成魚暴露21d的雌激素內分泌干擾效應。馬拉硫磷、氯氰菊酯及其二元混合各暴露組均未對雄性和雌性斑馬魚肝臟組織和性腺造成損傷。氯氰菊酯(0.1μg/L)暴露組,各馬拉硫磷和二元聯(lián)合暴露組對雄性斑馬魚中VTG和E2比空白對照組相比有所增加,表明這些暴露組能干擾斑馬魚體內的激素平衡,并且具有一定的雌激素效應。在基因表達水平,1μg/L氯氰菊酯+250μg/L馬拉硫磷對斑馬魚暴露21d,組織中的vtg1基因被顯著的誘導,表明1μg/L氯氰菊酯+250μg/L馬拉硫磷的聯(lián)合暴露組可能顯著的誘導雌激素效應。本論文在研究幾種農藥對斑馬魚胚胎和成魚的雌激素內分泌干擾聯(lián)合效應的基礎上,研究了乙草胺、聯(lián)苯菊酯及其二元混合污染物對斑馬魚胚胎的甲狀腺內分泌干擾聯(lián)合效應。聯(lián)苯菊酯和乙草胺對斑馬魚胚胎在96 h-LC_(50)分別為0.34和4.56 mg/L。根據(jù)96 h-LC_(50)兩種農藥進行等毒比(1:1)混合,兩種農藥混合物對斑馬魚胚胎急性毒性作用表現(xiàn)為拮抗作用。在急性毒性試驗的基礎上研究了,根據(jù)單一農藥96 h-LC_(50),設計了在亞致死劑量暴露下聯(lián)苯菊酯和馬拉硫磷單一和聯(lián)合14 d慢性暴露試驗。慢性暴露試驗結果表明兩種農藥在一定濃度的單一和二元混合暴露能夠影響斑馬魚的抗氧化壓力,造成斑馬魚的抗氧化系統(tǒng)損傷;聯(lián)苯菊酯和乙草胺單一和二元混暴露均能夠顯著改變甲狀腺激素水平(T3和T4),并且二元混合暴露比單一農藥暴露能增加斑馬魚體內甲狀腺激素水平,加強農藥對斑馬魚的甲狀腺內分泌干擾效應;同時3μg/L聯(lián)苯菊酯+10μg/L乙草胺二元混合物能比單一暴露組能顯著改變HPG軸的甲狀腺激素的相關基因表達量,3μg/L聯(lián)苯菊酯+10μg/L乙草胺二元混合物能通過與甲狀腺受體TRβ結合,比單一農藥暴露顯著增強甲狀腺內分泌干擾效應,并顯著誘導CRH和Tshb基因表達。
【圖文】：

圖 1.1 農藥與雌激素受體作用Fig. 1.1 Effects of pesticides and estrogen receptor (ER)（4）三嗪類除草劑和咪鮮胺的拮抗作用。常用的 2-氯-s-三嗪除草劑能夠誘導類固醇激素的合成中起關鍵作用的雄激素向雌激素轉換的限速酶的芳香化酶（CYP19）活性。有些除草劑導 CYP19，導致荷爾蒙失調和具有致癌作用（Sanderson et al., 2000）。殺菌劑咪鮮胺具有多用機制，是 ER 和 AR 拮抗劑，Ah 受體的增效劑，可以通過抑制芳香化酶的活性影響類固醇（）。這種抑制作用的分子機理是咪唑基團中存在的鐵原子與 CYP19 有強烈相互作用。這種非性結合使咪唑類殺菌劑同時也能抑制其他 CYP450 酶的活性（Vinggaard et al., 2005）。這兩種同時暴露（三嗪和咪鮮胺）可能抵消它們各自對芳香化酶的影響，具有拮抗作用。.3 魚類在內分泌干擾物研究中的應用.3.1 魚類生物學研究特點魚類常被作為評價內分泌干擾物的生物之一，主要是內分泌干擾物能干擾魚類體內的生激素。首先，在脊椎動物魚類的性別分化是非常不穩(wěn)定的，在魚類性別分化關鍵發(fā)育階段可受受外界激素干擾甚至能使性別發(fā)生改變（Francis, 1992）；其次，水生態(tài)系統(tǒng)遭受多種污染

可定義為：生物體受到環(huán)境污染物影響作用于生物學水平（分物體液或機體的生化、細胞、生理或行為的可測量的改變，暴露和/或毒性效應的信號指標。素椎動物中，魚類繁殖是由下丘腦-垂體-性腺軸（HPG）控制的（素如光和水的溫度控制大腦性腺復蘇和腦成熟。來自大腦的信），，GnRH 刺激下丘腦垂體分泌促性腺激素（促黃體生成激素（LH 和 FSH）反過來控制生產和從性腺分泌的類固醇激素醇和睪酮，在雄性個體中的睪酮和 11-酮基睪酮主要激素和性，精子和卵子的發(fā)育及成熟。在不同的生理階段，通過正或負性腺激素的分泌（Peter andYu, 1997; Schulz and Goos, 1999）。了幾個潛在的模式影響 EDCs 干擾激素的合成和分泌，通過結用性，最終，內分泌干擾的影響作用是通過類固醇激素或其類直接反應類固醇激素水平，是內分泌干擾物應用最廣泛的分子在肝臟由循環(huán)的雌性激素誘導的，17β-雌二醇專門用于識別外源
【學位授予單位】：中國農業(yè)科學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X503.225

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