【摘要】：本文以廣泛使用的兩種酰胺類除草劑—乙草胺(acetochlor,ACT)和丁草胺、三種擬除蟲菊酯(synthetic pyrethroids, SPs)一氯菊酯(permethrin, PM),聯(lián)苯菊酯(bifenthrin, BF)和功夫菊酯(λ-cyhalothrin,A-CH)和一種抗消炎藥—萘普生(naproxen, NPX),為研究對象,以斑馬魚作為模式生物,圍繞內(nèi)分泌干擾效應,研究了它們的毒性作用機理。我們首先從內(nèi)分泌干擾和免疫毒性相互作用的角度,研究了丁草胺的發(fā)育毒性、雌激素效應以及免疫毒性及機理,進而從對映體層面研究了乙草胺在發(fā)育毒性、甲狀腺系統(tǒng)和免疫毒性上的對映體選擇性及其機理。其次,從生物富集角度,我們在建立了三種SPs在斑馬魚幼魚體內(nèi)富集與消除動力學的基礎上,研究了它們對斑馬魚甲狀腺激素和下丘腦-垂體-甲狀腺(hypothalamic-pituitary-thyroid, HPT)軸相關基因表達的影響。最后,從短期和長期毒性效應角度,我們比較了NPX96h和60d暴露后,21-d斑馬魚幼魚在代謝系統(tǒng)、甲狀腺系統(tǒng)和生物富集的差異。主要研究結(jié)果如下： (1)丁草胺暴露能顯著降低斑馬魚胚胎的孵化率和存活率,并導致一系列畸形現(xiàn)象,包括卵黃囊水腫、心胞囊水腫和脊柱彎曲等,誘導卵黃原蛋白基因Vtg1和天性免疫相關基因CC-chem和IL-8表達的顯著上調(diào)。ACT對斑馬魚胚胎的發(fā)育過程存在對映體選擇性毒性,影響HPT軸相關基因TRα,TRβ,Dio2和TSHβ的表達,且(+)-S-ACT比(一)-R-ACT顯示出更強的甲狀腺干擾效應；然而,對先天性免疫相關基因IL-1β,CC-chem,CXCL-C1c和IL-8表達的影響則表現(xiàn)為(一)-R-ACT作用強于(+)-S-ACT。以上結(jié)果表明,酰胺類除草劑導致的對魚類的內(nèi)分泌干擾與免疫毒性有一定的相關性,且存在對映體選擇性效應。 (2)在吸收階段,斑馬魚幼魚體內(nèi)SPs的濃度迅速增加,且吸收曲線呈線性關系(R20.85),生物富集因子介于140.5至586.7；在消除階段,魚體內(nèi)SPs的濃度下降較慢,且符合一級動力學,消除速率常數(shù)(k)介于0.018h-1至0.0533h-1,半衰期(t1/2)介于13.0h至38.5h。同時觀察到PM存在非對映體選擇性的吸收與消除。PM和λ-CH導致斑馬魚體重顯著下降,三種SPs導致與甲狀腺激素轉(zhuǎn)運、合成、代謝相關基因的表達量發(fā)生上調(diào)或者下調(diào),T3增加,PM和λ-CH導致T4增加,BF導致T4減少,但T3/T4比值均增加。SPs會在斑馬魚體內(nèi)富集且存在濃度依賴關系。上述結(jié)果表明,SPs在斑馬魚幼魚體內(nèi)存在顯著的生物富集效應,且有明顯的甲狀腺干擾效應。 (3)NPX短期暴露(96h)誘導代謝相關基因CYP1A,CYP2J26和甲狀腺受體基因TRs的表達顯著上調(diào)；而NPX的長期暴露(60d)則顯著抑制了代謝相關基因CYP2J26,CYP3A以及甲狀腺相關基因TRs和Dio2的表達,并伴隨有顯著的生物富集效應。上述結(jié)果表明,NPX的短期和長期效應存在顯著的差異,內(nèi)分泌的干擾效應和此類化合物在生物體內(nèi)的代謝和富集密切相關。
【圖文】：

亡判斷標準是心跳衰竭、體節(jié)未形成或沒有尾巴）[73，87]。胚胎或幼魚在4個觀察時間點（48, 60，72和84 hpf)的死亡率統(tǒng)計于圖2-1。從圖片中可以看出死亡率隨著丁草胺濃度的增加和暴露時間的延長而增加。在84 hpf時，16和20 iiM暴露組出現(xiàn)顯著死亡，死亡率分別為93.3 %和100 %。在對照組或其它處理組沒有觀察到顯著死亡情況。丁草胺在84 hpf的LCsg值為14 ^iM。- *令100- 口 0— 1 二4 uM XW Sum _W 12 uM I二. I I 16 uM =^ 60-皿]JI皿 _ jJ:, , i I_ 4ilI I I48 60 72 84Exposure time (hpf)圖2-1 丁草胺對斑馬魚胚胎死亡率的影響2.3.3 丁草胺對斑馬魚解化率的影響在本研宄中，我們統(tǒng)計了胚胎在48，60，72和84 hpf時的孵化率，，用以評估丁草胺對胚胎_化過程的影響�！龌实亩x為在特定時間點己經(jīng)孵化的胚胎數(shù)除以^u始暴露時的總胚胎數(shù)。如圖2-2所示，斑馬魚胚胎在48 hpf后開始醉化。在對照組

Exposure time (hpf)圖2-2 丁草胺對斑馬魚胚胎孵化率的影響2.3.4 丁草胺對斑馬魚畸形率的影響暴露于丁草胺中導致了一系列的發(fā)育畸形，包括卵黃囊水腫（YSE)，心胞囊水腫（PE)，身體彎曲和卵凝結(jié)。PE或YSE的定義為出現(xiàn)PE或YSE的胚胎數(shù)除以實驗^u始時總的胚胎數(shù)。在本研宄中，我們從48 hpf到84 hpf對斑馬魚出現(xiàn)的PE和YSE做了詳細的記錄。在48 hpf之前沒有觀察到任何畸形現(xiàn)象如圖2-3所示，從60 hpf到84 hpf,畸形現(xiàn)象越來越多，主要是:YSE和PE，且畸形率與暴露濃度存在依賴關系。例如
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X174

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 孟順龍;陳家長;冷春梅;;除草劑阿特拉津與丁草胺對麥穗魚的聯(lián)合毒性研究[J];環(huán)境污染與防治;2007年04期

2 胡笑形;我國農(nóng)藥工業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J];農(nóng)藥;1998年06期

本文編號：2693454