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久效磷对早期发育阶段马粪海胆（Hemicentrotus pulcherrimus）胆碱能系统的影响

作　者: 李姝熳
导　师: 汝少国
学　校: 中国海洋大学
专　业: 生态学
关键词: 久效磷 马粪海胆 神经毒性 乙酰胆碱脂酶 胆碱乙酰转移酶
分类号: X174
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


有机磷农药具有高效、低毒等特点被广泛应用于农业生产,其残留对水生生物和人类健康造成了潜在的威胁。与成体相比,生物体的早期胚胎发育阶段是有机磷农药毒性作用的敏感时期,且早期发育过程中接触农药产生的毒性效应是不可逆的,因此有机磷农药对胚胎发育阶段的影响较为严重。目前研究表明,有机磷农药主要通过抑制乙酰胆碱脂酶(AChE)活性而发挥其神经毒性效应。除AChE之外,胆碱能系统还包括其他组成部分,各组成部分之间相互作用较复杂,仅仅研究有机磷农药对AChE的作用不足以解释整个胆碱能系统的中毒机理。乙酰胆碱(ACh)是胆碱能系统重要的神经递质,由胆碱乙酰转移酶(ChAT)催化合成。由于ACh较难测定,通常用ChAT活性间接反映ACh的含量。海胆胚胎是有机磷农药神经毒性研究的理想生物模型,具有易获得、胚胎通体透明、对外源性污染物敏感等特点。有机磷农药可以通过作用于海胆的神经递质或受体,而影响其胚胎发育,导致胚胎发育畸形。因此本文选择AChE和ChAT为研究对象,以马粪海胆早期发育阶段为模式生物,用0.001、0.01、0.1、1.0和10 mg·L-1浓度的久效磷暴露胚胎后,检测分析不同浓度久效磷对马粪海胆原肠胚期、棱柱幼虫期、二腕幼虫期AChE和ChAT活性及分布的影响。为进一步探讨有机磷农药对胚胎发育过程中胆碱能系统的作用机制,及其神经发育毒性提供了基础数据。研究结果表明：(1)对照组马粪海胆AChE活性随发育过程逐渐升高；久效磷暴露后,随暴露浓度升高,原肠胚期AChE活性无显著变化,棱柱幼虫期AChE活性整体先升高后降低且变化显著,二腕幼虫期AChE活性极显著降低。表明在早期发育阶段中,二腕幼虫期马粪海胆AChE对久效磷较为敏感。(2)二腕幼虫期马粪海胆AChE主要分布在口和腕足的初级间叶细胞以及围口纤毛带上。久效磷暴露后,二腕幼虫期马粪海胆AChE分布区域减少,且10mg·L-1暴露组比1.0 mg·L-1暴露组抑制效果明显。同时,幼虫出现发育迟缓、畸形等现象。(3)对照组马粪海胆ChAT活性随发育过程逐渐降低；久效磷暴露后,随暴露浓度升高,原肠胚期ChAT活性先升高后显著降低,棱柱幼虫期ChAT活性先降低后升高,二腕幼虫期ChAT活性无显著性变化。表明在早期发育阶段中,原肠胚期马粪海胆ChAT对久效磷较为敏感,且存在低浓度代偿作用。(4)二腕幼虫期马粪海胆ChAT主要分布在内脏团和原肠消化道上；经久效磷暴露后,ChAT分布受到扰乱,同时幼体发育迟缓。综上所述,久效磷不仅可以抑制早期发育阶段马粪海胆AChE的活性和分布,还对ChAT的活性和分布具有一定的扰乱作用。久效磷对AChE和ChAT作用的敏感性在不同发育阶段不同,其中二腕幼虫期AChE活性对久效磷较为敏感,而ChAT活性在原肠胚期对久效磷较为敏感。比较AChE和ChAT发现,在马粪海胆早期发育阶段,久效磷首先抑制AChE活性,然后才对ChAT产生抑制作用。久效磷对马粪海胆胚胎的这种影响,进一步说明了久效磷对胚胎发育的神经毒性,同时也为深入研究有机磷农药对整个胆碱能系统的致毒机理进行了初步的探索。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-12
0 前言  12-14
1 有机磷农药对胆碱能系统的影响研究进展  14-28
  1.1 有机磷农药污染现状  14-17
    1.1.1 有机磷农药概况  14-15
    1.1.2 有机磷农药水体污染现状  15-17
  1.2 有机磷农药对胆碱能系统的影响  17-23
    1.2.1 胆碱能系统概况  17-19
    1.2.2 有机磷农药对乙酰胆碱酯酶(AChE)的影响  19-21
    1.2.3 有机磷农药对胆碱乙酰转移酶(ChAT)的影响  21-22
    1.2.4 有机磷农药对胆碱能受体的影响  22-23
  1.3 神经毒理学模型生物——海胆  23-28
    1.3.1 海胆作为神经毒理学模式生物的优势  23-25
    1.3.2 海胆早期胚胎发育及胆碱能系统的作用  25-28
2 久效磷对早期发育阶段马粪海胆乙酰胆碱脂酶(AChE)活性和分布的影响  28-46
  2.1 材料和方法  28-34
    2.1.1 实验动物  28-29
    2.1.2 实验药品  29
    2.1.3 实验仪器  29-30
    2.1.4 实验方法  30-34
    2.1.5 数据处理  34
  2.2 结果与分析  34-42
    2.2.1 久效磷对早期发育阶段马粪海胆AChE活性的影响  34-38
    2.2.2 久效磷对早期发育阶段马粪海胆AChE分布的影响  38-42
  2.3 讨论  42-44
    2.3.1 久效磷对早期发育阶段马粪海胆AChE活性的影响  42-43
    2.3.2 久效磷对早期发育阶段马粪海胆AChE分布的影响  43-44
  2.4 小结  44-46
3 久效磷对早期发育阶段马粪海胆胆碱乙酰转移酶(ChAT)活性和分布的影响  46-58
  3.1 材料与方法  46-49
    3.1.1 实验动物  46-47
    3.1.2 实验药品  47
    3.1.3 实验仪器  47
    3.1.4 实验方法  47-49
    3.1.5 数据处理  49
  3.2 结果与分析  49-55
    3.2.1 久效磷对早期发育阶段马粪海胆ChAT活性的影响  49-53
    3.2.2 久效磷对早期发育阶段马粪海胆ChAT分布的影响  53-55
  3.3 讨论  55-57
    3.3.1 久效磷对早期发育阶段马粪海胆ChAT活性的影响  55-57
    3.3.2 久效磷对早期发育阶段马粪海胆ChAT分布的影响  57
  3.4 小结  57-58
4.结论  58-60
参考文献  60-70
致谢  70-71
个人简历  71
发表的学术论文  71

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境生物学 > 环境动物学
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