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DBP及抗氧化剂对两种海洋微藻的生理效应研究

作　者: 杨慧丽
导　师: 段舜山
学　校: 暨南大学
专　业: 水生生物学
关键词: DBP 海洋微藻毒性效应抗氧化剂叶绿素荧光特性
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate, DBP)是邻苯二甲酸酯类化合物(Phthalate esters, PAEs)中非常重要的一种,是塑料工业最主要的增塑剂之一。作为环境激素物质,DBP在极低的浓度下就可干扰人和动物的内分泌系统,大剂量下具有致畸、致癌和致突变作用,并可在生物体内富集和放大。中国环境检测总站和美国国家环保局均将该化合物列为环境优先控制污染物。为了研究DBP对海洋微藻的生态毒性效应,实验选择三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和绿色巴夫藻(Pavlova viridis)作为受试对象,设置了6个DBP质量浓度处理,即2.5、3、3.5、4、5和7.5 mg-L-’以及一个丙酮对照组,测定了两种海洋微藻的生长、光合色素含量、蛋白质含量、叶绿素荧光特性和丙二醛含量等生理生化指标。同时还研究了DBP暴露下谷胱甘肽(GSH)和维生素C(Vc)两种抗氧化剂的加入对海洋微藻的保护作用。主要研究结果如下：(1)DBP各暴露组对三角褐指藻的生长均有显著抑制作用,而且三角褐指藻不能耐受7.5 mg·L-1的DBP。当DBP质量浓度为5 mg·L-’时,三角褐指藻在前两天几乎没有生长,从第3天开始恢复生长,并很快进入指数生长期。叶绿素a、c、类胡萝卜素和蛋白质含量也随着DBP暴露浓度的增大而逐渐降低。随着DBP暴露浓度的升高,三角褐指藻光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光能转化效率(FvFm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/F0)、实际光能转化效率(Yield)和光合电子传递效率(ETR)均降低,但与对照组相比,低浓度处理组(≤4 mg·L-1)下降不明显,而5 mg·L-1的实验组在胁迫12 h后Fv/Fm、Fv/F0、Yield、ETR逐渐上升,其参数值甚至超过其他处理组。DBP暴露处理后,三角褐指藻MDA含量在实验周期内都明显高于对照组。(2)DBP各暴露组对绿色巴夫藻的生长也均有显著抑制作用,当DBP浓度为5和7.5mg-L-1时,藻体基本完全死亡。叶绿素a、类胡萝卜素和蛋白质含量也随着DBP暴露浓度的增大逐渐降低。随着DBP浓度的升高,绿色巴夫藻光系统Ⅱ的Fv/Fm、Fv/F0、Yield和ETR均明显降低。DBP暴露处理后,绿色巴夫藻MDA含量随DBP暴露浓度的升高而升高,膜脂过氧化程度加深,细胞伤害加重。(3)谷胱甘肽和维生素C的加入可以有效缓解DBP对两种海洋微藻的毒害效应,提高了微藻的抗逆性。三角褐指藻在4.48 mg·L-’的DBP暴露下,外源添加100 mg·L-1的谷胱甘肽和80 mg-L-1的维生素C有最佳保护作用。而当谷胱甘肽浓度为40 mg·L-1和维生素C浓度为15 mg·L-1时,绿色巴夫藻抵御2.9 mg·L-1 DBP的能力最强。(4)100 mg·L-1的谷胱甘肽和80 mg·L-1的维生素C在三角褐指藻DBP暴露24 h时就促进了藻细胞的生长繁殖,并且随着培养时间的延长,这种促进作用表现越明显。藻体叶绿素a含量24 h时先下降后随着胁迫时间的延长渐渐升高,而抗氧化剂则明显提高了三角褐指藻叶绿素a的含量。24、48、72和96 h 100 mg-L-1的谷胱甘肽和80 mg·L-1的维生素C处理组的可溶性蛋白质含量比对照组分别提高了39.88%和59.08%、60.22%和82.73%、63.18%和102.18%、55.12%和87.7%。抗氧化剂的加入也明显降低了三角褐指藻丙二醛的含量,微藻受伤害的程度下降。在实验周期内,对照组丙二醛含量先升高后下降,48 h时达到最高,而100 mg·L1的谷胱甘肽实验组其丙二醛含量在24 h时达到最高值,后逐渐下降,80 mg-L-1的维生素C处理组丙二醛含量则一直降低。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-9
目录  9-11
图表目录  11-13
1 前言  13-26
  1.1 邻苯二甲酸酯的污染现状  13-15
  1.2 邻苯二甲酸酯的毒性研究进展  15-20
    1.2.1 内分泌干扰毒性  16-19
    1.2.2 致癌、致畸、致突变作用  19
    1.2.3 生物积累、富集和放大  19-20
  1.3 DBP的水环境毒理学研究  20-21
  1.4 抗氧化剂的保护作用研究进展  21-25
    1.4.1 谷胱甘肽  22-24
    1.4.2 维生素C  24-25
  1.5 研究目的和意义  25-26
2 材料与方法  26-36
  2.1 实验材料  26-27
    2.1.1 实验藻种  26
    2.1.2 主要试剂及其配制  26-27
  2.2 藻种的培养  27-30
    2.2.1 培养基  27-29
    2.2.2 藻种培养条件  29-30
  2.3 主要仪器与设备  30
  2.4 实验方法与设计  30-33
    2.4.1 DBP对两种海洋微藻的毒性效应  30-31
    2.4.2 DBP暴露下抗氧化剂对两种海洋微藻的保护作用  31-33
  2.5 生理生化指标的测定方法  33-35
    2.5.1 细胞生长的测定  33
    2.5.2 光合色素含量的测定  33
    2.5.3 叶绿素荧光特性的测定  33-34
    2.5.4 可溶性蛋白质的测定  34-35
    2.5.5 丙二醛含量的测定  35
  2.6 数据分析  35-36
3 结果与分析  36-64
  3.1 DBP对两种海洋微藻的毒性效应  36-49
    3.1.1 两种海洋微藻对丙酮的无可观察效应剂量  36-37
    3.1.2 DBP暴露对两种海洋微藻生长的影响  37-39
    3.1.3 DBP暴露对两种海洋微藻光合色素含量的影响  39-42
    3.1.4 DBP暴露对两种海洋微藻蛋白质含量的影响  42-43
    3.1.5 DBP暴露对两种海洋微藻叶绿素荧光特性的影响  43-47
    3.1.6 DBP暴露对两种海洋微藻丙二醛含量的影响  47-49
  3.2 DBP暴露下抗氧化剂对两种海洋微藻的保护作用  49-64
    3.2.1 DBP暴露下不同浓度谷胱甘肽对三角褐指藻的保护作用  49-52
    3.2.2 DBP暴露下不同浓度谷胱甘肽对绿色巴夫藻的保护作用  52-54
    3.2.3 DBP暴露下不同浓度维生素C对三角褐指藻的保护作用  54-57
    3.2.4 DBP暴露下不同浓度维生素C对绿色巴夫藻的保护作用  57-59
    3.2.5 DBP暴露下谷胱甘肽和维生素C最适浓度对三角褐指藻的保护作用  59-64
4 讨论  64-69
  4.1 DBP暴露下微藻生长、光合色素及胞内蛋白质的变化  64-65
  4.2 DBP暴露下微藻叶绿素荧光特性的变化  65-66
  4.3 DBP暴露下微藻体内丙二醛含量的变化  66
  4.4 DBP暴露下抗氧化剂对海洋微藻的保护作用  66-68
  4.5 维生素C与膜透性和丙二醛的关系  68-69
5 结论  69-70
参考文献  70-77
附录  77-78
致谢  78-79

DBP及抗氧化剂对两种海洋微藻的生理效应研究

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