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三唑磷农药对翡翠贻贝性激素水平和性腺损伤效应的研究

更新时间:2009-03-28

三唑磷(triazophos)是一种中毒、广谱的有机磷类杀虫杀螨剂,主要用于果树、棉花、禾谷类作物的虫害防治。自20世纪80年代后期,浙江和福建等沿海地区在海水贝类养殖业中开始大量使用三唑磷作为清涂、清塘药剂。三唑磷在农、林、渔业生产上的大量使用,导致其通过地表径流进入水体并最终汇入海洋[1]。三唑磷农药不规范使用引起养殖生物死亡事故屡见报道,造成了较大的渔业经济损失[2]。三唑磷农药对河口、海湾以及水产养殖品种的污染问题日益引起相关专家的关注[3]。徐继林等[4]测定了宁波沿海滩涂沉积物中三唑磷残留量为 0.061~0.078 mg·kg–1 湿质量,海产贝类肌肉湿样中三唑磷残留量高达1.31 mg·kg–1,远高于其在水产品中最高允许残留量(0.10 mg·kg–1湿质量)[5]。王凌[6]调查发现李村河口、挑河排污口和东营养殖区附近海域监测到三唑磷残留量最高达45.1 ng·L–1。由此可见,中国近岸环境中三唑磷农药污染对海洋生态环境已构成潜在威胁。由于三唑磷在欧洲和日本已禁用,在美国的使用和工业产量也不高,目前国际上和中国水质标准中并未有各类水体中三唑磷的浓度限值。因此,开展三唑磷农药毒理效应研究和生态风险评估迫在眉睫。

目前三唑磷对水生生物的毒性研究主要集中在急性毒性、生物积累与消除规律、神经毒性、组织损伤和氧化损伤等方面[7-9]。世界自然基金会1999年公布的125种具有生殖和内分泌干扰作用的化学物质中,农药有86种(占68.8%),其中有机磷农药占了较大比重。已有文献报道三唑磷可刺激稻褐飞虱(Nilaparvata lugens)和灰飞虱(Laodelphax striatellus)产卵[12-13]。在三唑磷作用下,褐飞虱雌性成虫体内卵黄蛋白原等生殖相关基因转录水平显著升高[14],雌性褐飞虱体内卵巢丝氨酸蛋白酶和卵黄蛋白原等蛋白含量以及雄性褐飞虱体内精子发生相关蛋白以及睾丸发育蛋白的表达水平也被显著诱导[15]。以上研究表明三唑磷农药是一种潜在的环境激素类污染物。之前的研究中笔者也发现三唑磷农药可诱导翡翠贻贝卵巢组织中几种与生殖相关基因的转录水平[7]。因此,本研究通过观察三唑磷农药作用下翡翠贻贝性腺组织中雌二醇(E2)和睾酮(T)含量变化,细胞凋亡蛋白酶caspase活性变化以及性腺组织结构的损伤特征来系统阐明三唑磷农药对翡翠贻贝的生殖毒性效应。

1 材料与方法

1.1 实验样品及处理

实验所用翡翠贻贝购自深圳东山码头,选取壳长为6.5~7 cm个体进行实验。曝毒实验开始前,翡翠贻贝在过滤海水中驯养2周(海水盐度32,pH 8.1),日换水100%,并定时投喂小球藻藻液,水温控制在28~30 ℃。根据笔者之前的急性毒性实验结果[7],分别计算出三唑磷农药对翡翠贻贝的96 h致死率为1%的暴露浓度(LC1, 0.5 mg·L–1)和96 h致死率为5%的暴露浓度(LC5, 1 mg·L–1)数值。20%三唑磷乳油农药购自浙江新农化工有限公司,并用丙酮稀释配置母液质量浓度为100 mg·mL–1。三唑磷胁迫实验共设置4个实验组,分别为海水对照组,溶剂对照组(0.001%丙酮),三唑磷农药暴露组 (0.5 mg·L–1和 1 mg·L–1),每个实验组设置3个平行。每个80 L的玻璃缸中含40 L净化海水并投放80只贻贝,三唑磷暴露期间培养条件与贻贝驯养阶段一致。实验持续96 h,暴露期间不投喂小球藻,每日定时更换含有相应浓度三唑磷农药的新鲜海水(日换水100%)。分别在三唑磷处理24 h、48 h和96 h后,每组随机采集6只雌贝和雄贝剖取卵巢和精巢组织用于测定性腺内雌二醇和睾酮的含量,以及细胞凋亡蛋白酶caspase 3和caspase 9的活性。另外在暴露的第96小时,剖取翡翠贻贝卵巢和精巢组织固定于波恩氏固定液(苦味酸饱和液、甲醛和冰醋酸按体积比15∶5∶1混合而成)中用于观察性腺组织损伤情况。

1.2 方法

性腺中性激素提取参照Ketata等[16]的制备方法,100 mg性腺组织中加入500 μL纯水进行匀浆并冰上超声处理2次,每次30 s。在匀浆液中加入400 μL 预热的 HCl溶液 (25 mmol·L–1)并充分涡旋,40 ℃孵育15 min。孵育结束后加入 1.25 mL 0.07 mol·L–1 磷酸氢二钠 (Na2HPO4)和 7 mL 二氯甲烷再次充分涡旋,然后将匀浆液在室温条件下进行离心(1 200 g,10 min),使水相和有机相充分分离。收集有机相,室温下液氮干燥后加250 μL 50 g·L–1的牛血清白蛋白溶液进行回溶,4 ℃保存待测。本实验采用上海信帆生物科技有限公司生产的雌二醇和睾酮放射免疫测定(RIA)试剂盒测定翡翠贻贝性腺组织中的激素含量。采用半微量法进行测定(125I标记物、标准品浓度、第一和第二抗体加半量),计数1 min内放射性测量仪的脉冲数,用cpm (counts per minute)表示,得到的结果被2除即获得E2和T的质量浓度。将测得的牛血清白蛋白溶液中E2和T质量浓度进行换算,得出翡翠贻贝性腺中E2和T的质量分数,用pg·g–1(湿质量)表示。细胞凋亡caspase 3和caspase 9蛋白酶活性采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒进行测定。性腺总蛋白质量分数采用考马斯亮蓝染色法测定[17],以牛血清白蛋白为标准蛋白,绘制标准工作曲线。以上所有实验数据均以3个平行组的平均值±标准差表示,采用SPSS 13.0软件,经One-Way ANOVA方差分析比较对照组与三唑磷暴露组之间是否存在显著性差异,P<0.05视为差异显著。

三唑磷暴露96 h后,剖取翡翠贻贝卵巢和精巢1 cm×1 cm×0.5 cm的组织块,经波恩氏液固定,系列浓度乙醇脱水,系列浓度二甲苯溶液透明后,石蜡包埋并进行切片(厚度为4 μm),然后再脱蜡、复水后经苏木精-曙红染色,光学显微镜观察拍照。

2 结果

2.1 对翡翠贻贝性激素水平的影响

本实验分析了溶剂对照组与海水对照组翡翠贻贝性腺组织中激素水平、2种caspase酶活性以及性腺组织结构的差异。结果表明2个对照组的各类数据无显著性差异,因此在后续的分析中只比较溶剂对照组与三唑磷暴露组之间的显著性差异。将翡翠贻贝暴露于不同质量浓度 (0.5 mg·L–1和1 mg·L–1)的三唑磷水体中,分别于第24、第48和第96小时剖取性腺组织,通过放射性试剂盒分别测定了翡翠贻贝卵巢和精巢中E2和T的含量变化。结果表明,三唑磷处理下翡翠贻贝卵巢和精巢中E2和T的含量均略低于对照组水平,但差异不显著(图1和图2)。

广义重心坐标是重心坐标方法在多边形和多面体上的扩展,GBCs函数λk在某一点vk内满足以下4项性质[5,12],

2.2 对翡翠贻贝细胞凋亡caspase家族蛋白酶活性的影响

分别选取细胞凋亡启动酶caspase 9和效应酶caspase 3,研究其在三唑磷农药作用下的响应特征。0.5 mg·L–1三唑磷作用下,翡翠贻贝卵巢组织中caspase 3活性在第24和第96小时被显著抑制。当三唑磷质量浓度增加到1 mg·L–1,则在整个暴露的96 h内,卵巢caspase 3活性全程被抑制(图 3-a)。精巢组织中 caspase 3 活性在 0.5 mg·L–1和1 mg·L–1三唑磷作用下的变化不敏感,仅在个别时段被显著诱导(图3-b)。在三唑磷作用下,caspase 9活性在翡翠贻贝卵巢组织中呈现被抑制的趋势,而在精巢组织中低浓度三唑磷则诱导caspase 9活性升高(图4)。以上结果表明翡翠贻贝雌、雄个体caspase酶活性对三唑磷农药的响应表现出明显的性别特异性,雌贝中2种caspase酶活性表现出一定程度的抑制效应,而雄贝中2种酶在暴露的某些时段被显著诱导。

  

图1 三唑磷对翡翠贻贝卵巢中雌二醇 (a) 和睾酮 (b)含量的影响Fig.1 Effect of triazophos exposure on contents of β-estradiol(a) and testosterone (b) in ovaries of P.viridis

2.3 对翡翠贻贝性腺显微结构的影响

本研究将翡翠贻贝暴露于染毒质量浓度为0.5 mg·L–1和 1 mg·L–1的三唑磷农药中,处理 96 h 后取卵巢和精巢制成组织切片,观察三唑磷对翡翠贻贝性腺组织的影响。翡翠贻贝卵巢组织对照组滤泡排列紧密,充满成熟的卵细胞。随染毒浓度增加,处理组翡翠贻贝卵巢滤泡内卵母细胞间排列变得疏松散乱,高浓度组卵母细胞变形严重且出现退化现象(图5);翡翠贻贝精巢组织对照组精子排列密集,发育正常(图6-a),但三唑磷作用下翡翠贻贝精巢滤泡内出现空隙,精子数量减少,精子排列不再呈紧密的辐射状(图6-b,图6-c)。

  

图2 三唑磷对翡翠贻贝精巢中雌二醇 (a) 和睾酮 (b)含量的影响Fig.2 Effect of triazophos exposure on contents of β-estradiol(a) and testosterone (b) in testises of P.viridis

3 讨论

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图3 三唑磷对翡翠贻贝卵巢 (a) 和精巢 (b) caspase 3活性的影响*. 差异显著(P<0.05);图4同此Fig.3 Effect of triazophos exposure on activities of caspase 3 in ovaries (a) and testises (b) of P.viridis*. significant difference (P<0.05). The same case in the Figure 4.

  

图4 三唑磷对翡翠贻贝卵巢 (a) 和精巢 (b) caspase 9活性的影响Fig.4 Effect of triazophos exposure on activities of caspase 9 in ovaries (a) and testises (b) of P.viridis

在细胞凋亡过程中,半胱氨酸天冬氨酸酶(caspase)家族起关键性的作用,它们不仅是细胞凋亡信号传导级联反应中的关键环节,而且还能直接破坏细胞结构及调节其他蛋白酶功能[24]。如启动酶caspase-8,-9,-10等通过衔接蛋白募集到相应的起始活化复合体上,形成同源二聚体构像改变开启细胞死亡程序,而效应酶caspase-3,-6,-7等则能够直接降解蛋白等生物大分子[25-26]。本研究中翡翠贻贝雌、雄个体caspase 3和caspase 9活性对三唑磷农药响应表现出明显的性别差异性,雌贝中2种caspase酶活性表现出一定程度的抑制效应,而雄贝中2种酶在暴露的某些时段被显著诱导。Wang等[27]研究发现重金属镉 (Cd)作用下,河南华溪蟹(Sinopotamon henanense)精巢组织中caspase 3和caspase 9酶活性被显著诱导,并呈现出明显的剂量效应,推测Cd暴露诱导华溪蟹精巢细胞的凋亡进程。紫贻贝(Mytilus galloprovincialis) caspase 8、caspase 2、caspase 3/7-1基因转录水平在纳米银暴露96 h和30 d后被显著诱导或抑制,发挥促凋亡或抗凋亡效应[28]。综上可推测,三唑磷农药暴露会干扰翡翠贻贝性腺组织内细胞凋亡蛋白酶caspase 3和caspase 9的活性,诱导或抑制细胞凋亡过程,并表现出明显的性别特异性。有关caspase酶活性性别差异性响应目前尚未见有在其他物种中阐释过,相关文献不足,关于生殖毒性效应的性别差异性研究还需要进一步深入。

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图5 三唑磷对翡翠贻贝卵巢显微结构的影响a. 对照组 (×400);b. 0.5 mg·L–1 三唑磷处理组 (×400);c. 1 mg·L–1 三唑磷处理组 (×400)Fig.5 Effect of triazophos exposure on P.viridis ovary sectiona. control group (×400); b. 0.5 mg·L–1 triazophos treatment group (×400); c. 1 mg·L–1 triazophos treatment group (×400)

  

图6 三唑磷对翡翠贻贝精巢显微结构的影响a. 对照组 (×400);b. 0.5 mg·L–1 三唑磷处理组 (×400);c. 1 mg·L–1 三唑磷处理组 (×400)Fig.6 Effect of triazophos exposure on P.viridis testis sectiona. control group (×400); b. 0.5 mg·L–1 triazophos treatment group (×400); c. 1 mg·L–1 triazophos treatment group (×400)

证明 (1) 设{xn}是([0,1], ρπ)中的Cauchy-列,则对任意的ε>0,存在N,当m>n>N时, ρπ(xm,xn)<ε,若总有xm=xn,此序列为常值序列,显然收敛。

大梁抬起头,“他说是的。他去省城汉口开会,说的就是这个事儿。他们正在做受降的准备,说是白莲湖的新四军也在准备,他们要抢在前头。”

参考文献:

对此,Joseph [10]63-64是这样解释的:音响形象的所指是概念,概念的所指是事物。但通过对比,我们发现,Joseph所持的是词语—概念—事物观,跟索绪尔的符号观在本质上是不同的:前者假定存在语言世界和外部世界两个世界,符号的最终指向是外部世界的事物,而索绪尔语言学只有一个语言的世界,能指和所指是语言符号内部的两个要素,没有外部基础[11]80-82。换句话说,Joseph的符号观和索绪尔的符号观完全是两码事,没有可比性可言,因此用词语—概念—事物观来解释上述现象肯定是说不通的。

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组织病理学能在显微镜下直观地观察外源污染物作用下特定组织显微结构是否发生毒性损伤。本研究发现,相比对照组,处理组翡翠贻贝卵巢和精巢滤泡内生殖细胞排列变得疏松散乱,高浓度组卵母细胞变形严重且出现退化现象,精子数量减少且排列不再呈紧密的辐射状。这些现象表明三唑磷能影响翡翠贻贝性腺的发育与成熟,并对生殖细胞产生损伤作用,这种损伤效应可能诱导了卵巢和精巢内生殖细胞凋亡的增加,最终发生细胞变形退化、数量减少等现象,这与前面研究发现三唑磷农药显著影响性腺组织内caspase酶活性的结果相一致。Wang等[27]发现高浓度Cd作用下河南华溪蟹精巢组织内精子数量减少,生精小管生精上皮层表现为广泛坏死。Ito等[29]研究发现一种海洋防污剂(Sea-Nine211)作用28 d后,海洋硬骨鱼底鳉(Fundulus heteroclitus)的精巢也发生明显的损伤效应。Tian等[30]研究得出 0.5 μg·L–1 和 l μg·L–1 苯并[α]芘处理组栉孔扇贝雌性个体的卵巢结缔组织和卵母细胞受到了损伤。总之,三唑磷使得翡翠贻贝性腺组织内生殖细胞数量减少、变形退化、排列无序,具有明显的组织损伤特征。

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参照GB 17149-1-1997《化妆品皮肤病诊断标准及处理原则总则》斑贴试验方法进行试验,选取符合标准受试人员32人。将10种防晒剂溶液放入斑试器,取0.02~0.025 mL样品加在斑试器所附滤纸片上。

在我国现代化经济建设发展演进下,对于铁路交通运输建设研究越来越完善,通过铁路交通运输建设,能够提升整体的铁路运行安全。而作为铁路建设中必须要协调好的一项建设因素,铁路钢轨打磨施工技术的应用,应该对其技术的应用进行专门的分析,这样才能在技术的应用分析中,按照铁路交通运输建设安全,将整体的钢轨施工运行质量提升上来,进而在钢轨施工质量提升过程中,能够将对应的施工管理工作协调好,对于铁路交通运输建设安全性提升,具有重要性建设意义。

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2013年,天津市水务局作为天津市河道水生态环境管理领导小组办公室牵头单位,积极推进河长制管理制度的建立与落实,在全市范围内初步建立起较为完整的水生态环境管理组织体系。

在我国的青藏高原和新疆的天山地区,生长着一种不惧严寒的美丽植物,它洁白的花瓣宛如荷花一般,当地人喜欢叫它“雪荷花”。这就是我们今天的主角——雪莲。

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鸟形象在良渚文化中是各式各样的,有比较怪异的,也有比较亲和的,有比较写实的,也有比较抽象的,有整体性的,有局部性的。一方面体现出良渚人丰富的想象力,另一方面也见出鸟在人们生活中的普适性。这些不同造型的鸟的艺术品充分说明鸟在良渚人生活中的地位。我们还注意到,良渚文化中的各种艺术性雕刻,对于尖喙性造型有着特殊的爱好。反山12号墓中的神人兽面纹的顶部就有一个尖喙,构成尖喙的两条线平向展开,就像鸟的两翼,使得整个造型体现出飞鸟的意味。

生殖健康关系种族繁衍和基因传递,对所有物种来说至关重要。贝类性腺在性成熟季节脂肪含量较高,很容易积累外来污染物并造成生殖损伤。性腺是贝类生物激素合成以及其他与生殖相关蛋白合成的主要部位[18]。激素对生物生殖发育等众多生理生化过程均具有调节作用。例如,E2可调控雌性生物中卵黄蛋白原的合成,而在雄性动物中E2可诱导精原细胞进行有丝分裂以及调节雄激素水平等生理过程。越来越多的研究表明,软体动物中也存在类固醇激素以及相关代谢酶的代谢途径[16,19]。本研究发现三唑磷作用下翡翠贻贝卵巢和精巢中E2和T的含量均略低于对照组水平,但无显著性差异,这可能与三唑磷农药的曝毒周期短有关。Janer等[19] 建议对于无脊椎动物类固醇代谢研究曝污周期应延长至50~150 d较为合适。从本研究结果总体可发现,三唑磷农药降低雌、雄翡翠贻贝性腺组织中雌二醇和睾酮的含量表现出一定的内分泌干扰毒性。有研究表明,苯并[α]芘作用3 d和10 d后栉孔扇贝(Chlamys farreri)性腺组织中雌二醇和睾酮的含量显著降低[20-21]。目前关于内分泌干扰毒性的研究主要集中在哺乳动物和鱼类中。Monteiro[22]通过离体实验研究发现苯并[α]芘可显著抑制比目鱼(Platichthys flesus)卵巢中E2的生成;Zheng等[23]发现苯并[α]芘可以显著降低褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)卵巢组织中E2含量。本研究的结果与这些研究结果基本一致,由此可推断三唑磷通过降低翡翠贻贝性腺组织中E2和T的含量,从而干扰翡翠贻贝正常的发育和生殖过程,造成生殖毒性。

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总体布局上考虑到酒店昭示性以及避免对东侧住宅视线的影响等因素,将酒店塔楼布置在基地北面,并将大部分的客房布置在塔楼南面,以取得文翰湖最佳的景观;同时避免了酒店塔楼对基地东侧住宅的影响,住宅也可以取得文翰湖最佳的景观。酒店宴会厅布置在基地南面,预留大片的绿地作为婚宴花园;酒店主入口及宴会厅入口设置在基地西面,直接面对文翰湖,视野极其开阔,彰显酒店品质,如图2所示。

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依据本研究的建设要求与具体功能需求,旱情遥感监测系统的功能包括图像预处理、地表参数反演、干旱监测指数计算、模型参数率定、区域旱情综合分析、旱情专题图与报告制作及业务化生产等功能,系统开发技术路线如下:

 
张林宝,孙伟,张喆,陈海刚,贾晓平,蔡文贵
《南方水产科学》 2018年第02期
《南方水产科学》2018年第02期文献

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