納米銀及自由銀離子對(duì)菲律賓蛤仔的生物毒性效應(yīng).pdf

1、作為人類最重要的棲居地之一和海洋-陸地相接區(qū)域,沿海和河口環(huán)境的健康問(wèn)題一直受到大家的關(guān)注。由于金屬能夠在環(huán)境中永久存在,具有潛在的生物風(fēng)險(xiǎn)以及在沉積物中能出現(xiàn)較高的累積而變成大家研究的熱點(diǎn)。納米科學(xué)是上世界80年代新興起的一門(mén)學(xué)科,納米材料的結(jié)構(gòu)尺寸在1 nm-100 nm之間。作為納米材料的一個(gè)重要組成部分,納米銀由于擁有良好的光電、催化、導(dǎo)電和殺菌消毒功能,在市場(chǎng)上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。而納米銀的大量生產(chǎn)和使用增加了其向環(huán)境中釋放

2、的機(jī)會(huì),同時(shí)增加了向生物和人體暴露的可能,其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)使得納米材料具有對(duì)生態(tài)環(huán)境難以預(yù)料的影響和危害。本文中選用海洋底棲生物菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)作為生物毒性研究的目標(biāo),研究了在天然海水環(huán)境中,通過(guò)對(duì)比在相同濃度(10μg/L,100μg/L和500μg/L)的Ag+溶液中和AgNP溶液中菲律賓蛤仔的生物化學(xué)響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)采用Millipore離心超濾膜的方法研究 AgNP在海水環(huán)境中的釋放并

3、測(cè)定了兩種形態(tài)的銀在生物體內(nèi)的吸收蓄積;以總谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)作為生物標(biāo)志物來(lái)探究生物的兩種形態(tài)的銀對(duì)菲律賓蛤仔的生物效應(yīng)。通過(guò)研究AgNP和Ag+在天然海水環(huán)境中對(duì)菲律賓蛤仔防御機(jī)制的誘導(dǎo)及機(jī)體損傷效應(yīng),探討納米銀對(duì)菲律賓蛤仔可能的致毒機(jī)制。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　1.經(jīng)過(guò)7天的毒性暴露,在Ag+和AgNP暴露溶液中菲律賓蛤仔都出現(xiàn)了不同程度的銀的富集現(xiàn)象。總的來(lái)說(shuō)

4、,在相同濃度條件下,Ag+溶液組中要比AgNP溶液暴露的蛤仔中能蓄積更多的銀。
　　2.在CAT活性的變化中,在10μg/L的Ag+和AgNP暴露溶液中,較空白對(duì)照組,CAT的活性出現(xiàn)不顯著的上升(8.3％和22.5%,p>0.05),且AgNP溶液組要比Ag+組活性要高(13.2%);在100μg/L的Ag+組中CAT活性會(huì)低于空白對(duì)照組(11.01%,p>0.05),而在AgNP暴露溶液中,CAT活性與10μg/L AgNP暴

5、露溶液比基本處于同一水平。在500μg/L的暴露溶液中,Ag+組中CAT活性會(huì)低于AgNP溶液組(21.72%),兩組中CAT活性均小于前兩組(10μg/L and100μg/L)暴露,同時(shí)低于空白對(duì)照組(22.67%和1.2%)。
　　3. SOD活性,在10μg/L的暴露實(shí)驗(yàn)中,相較于空白組兩組暴露中蛤仔組織中的SOD活性均會(huì)上升,且Ag+組SOD活性增加量高于AgNP溶液組(1.4%, p>0.05)。在100μg/L的暴露

6、溶液中,Ag+組SOD活性與10μg/L Ag+組保持在相似的水平狀態(tài),但AgNP溶液組中SOD的活性會(huì)增加,且高于10μg/L AgNP溶液組(9.6%)。在500μg/L的暴露濃度條件下,Ag+組SOD活性會(huì)出現(xiàn)下降,AgNP溶液組中SOD的活性同樣會(huì)下降,且同時(shí)低于空白組(27.7%, p<0.05)和 Ag+溶液組(19.4%)。這就表明在一定程度內(nèi)的銀暴露濃度下,不同形態(tài)的銀都會(huì)促進(jìn) CAT和SOD活性的增加,但是超過(guò)一定的壓

7、力反而會(huì)抑制酶的活性。
　　4. GST活性在三組暴露濃度下,兩組毒性暴露實(shí)驗(yàn)中的GST活性均顯著小于空白對(duì)照組(p<0.05),但兩種不同形態(tài)的銀暴露組之間并不呈現(xiàn)顯著性的不同(p>0.05),在10μg/L的暴露實(shí)驗(yàn)中AgNP溶液組中GST活性小于Ag+溶液組(18.8%)。在100μg/L的暴露條件下,Ag+溶液組較10μg/L Ag+溶液組的菲律賓蛤仔組織中的GST活性會(huì)出現(xiàn)更一步明顯的降低(18.9%),而AgNP溶液組

8、會(huì)相較于10μg/L AgNP會(huì)有上升(26.2%),但仍小于空白對(duì)照組(20.7%,p<0.05)。在最高的500μg/L的暴露條件下,AgNP溶液組中GST活性會(huì)進(jìn)一步降低,與500μg/L AgNP溶液組中GST活性基本在同一水平中。
　　考慮到在暴露實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,菲律賓蛤仔組織中蓄積的銀量和體內(nèi)酶類的變化情況,兩種形態(tài)的銀對(duì)菲律賓蛤仔的毒性效應(yīng)是不同的,在相同的濃度條件下, Ag+溶液要比AgNP溶液對(duì)菲律賓蛤仔的毒性大,由