不同重金属污染物对两种发光菌的毒性测试研究.pdf

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1、第45卷第18期人民长江Vo1．45．No．182014年9月YangtzeRiverSep．，2014文章编号：1001—4179(2014)18—0077—05不同重金属污染物对两种发光菌的毒性测试研究陈洁，袁琳，叶丹，胡文2(1．长江流域水资源保护局长江流域水环境监测中心，湖北武汉430010；2．武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070)摘要：为了快速检测重金属污染物毒性对人体的危害，以及不同重金属毒性的大小，选用费氏弧茵和鳆鱼杆茵作为指示生物，通过实验室培养，对包括Hg、Pb、Cd、

2、Mn、Cu、Cr和zn在内的7种重金属污染物进行毒性测试，通过计算样品的发光抑制率来表征毒性大小。结果表明，重金属毒性物质对发光茵的发光均有抑制作用，并且随着毒性物质浓度的增加，发光菌的发光强度逐渐减小，其发光抑制率与所测试的毒性物质的毒性及浓度呈现正相关关系。关键词：毒性测试；发光菌；剂量一效应关系；重金属污染中图法分类号：X52文献标志码：A重金属主要通过两个途径危害人体健康H：①饮Cd、Mn、Cu、Cr、Zn在内的7种重金属污染物进行毒性用受重金属污染的水；②食用间接受到重金属污染的测试。农副产品和

3、水产品。1实验概述微量的重金属即能对环境产生毒性效应，而且重金属种类繁多，不同价态的重金属，毒性不尽相同，它1．1发光菌发光机理们可以通过环境作用，与某些有机化合物形成更为复细菌生物发光反应是由分子氧作用，胞内荧光酶杂、毒性更强的有机重金属化合物。重金属的影响不催化，将还原态的黄素单核苷酸及长链脂肪醛氧化为易消除，可以通过食物链在植物和人体内富集，从而产细菌体内的黄素单核苷酸及细菌体内的长链脂肪酸。生生物放大作用，对人体造成危害。而利用发光菌进同时释放出波长为450～490nm最大发光强度的蓝绿行生物毒性

4、监测，无疑对重金属产生毒性的检测具有光，这种强度的荧光可以用相应的毒性测试仪检快捷性、灵敏性、综合性、长期性等特点。出目前，国内在发光菌的毒性测试方面做了大量工细菌荧光素酶FMNFMNH2+RCHO+O2+RCOOH+H2作，比如利用发光菌测定酚类、有机溶剂、除草剂、重金+h^y(光)属等毒性物质的毒性，比较不同物质毒性的大小，对其其中，FMNH为细菌体内还原态的黄素单核苷酸；进行评价，或探讨毒性和剂量之间的关系等等。在FMN为细菌体内的黄素单核苷酸；RCHO为细菌体内2008年汶川特大地震、2010年玉

5、树大地震以及江西特长链脂肪醛；RCOOH为细菌体内的长链脂肪酸。大洪水等突发事件应急监测中，生物综合毒性测试发挥了重要作用。生物毒性监测技术对由于事故或蓄意1．2实验原理破坏造成的污染，在5—30min内，通过对发光强度的当发光细菌接触有毒污染物时，细菌新陈代谢会测定，可实现对毒性物质快速，准确的监测。受到影响，发光强度的减弱和熄灭可通过发光检测仪本文选用费氏弧菌和鳆鱼杆菌两种不同的发光细测定出来。在一定浓度范围内，有毒污染物浓度大小菌作为指示生物，通过实验室培养，对包括Hg、Pb、与发光菌发光强度变化成

6、一定的比例关系，因此可通收稿日期：2014—07—20作者简介：陈洁，女，工程师，主要从事水环境监测与研究工作。E—mail：372310852@qq．corn78人民长江过发光菌来监测环境中的有毒污染物。K．W．Thomulk设置3个平行组，向空白试样中加入1000l3％的等经过研究发现，环境中的毒性物质主要通过两个NaC1溶液，其它测试管中依次加入1000l不同浓度方面来影响细菌的发光过程，首先是直接抑制细菌发的测试标准毒物。实验开始时，用移液枪精确吸取并光反应过程中需要用的酶的活性；其次是抑制细菌体

7、依次向每个测试管中加入100l的工作菌液，混合均内与发光反应相关联的代谢作用。匀。依照实验加入各管中工作菌液的顺序，15rain计时完毕后，按照顺序将各个测试管放人毒性测试仪中2材料与方法测出发光强度。通过计算样品的发光抑制率来表征毒2．1材料性大小。相对抑制率(％)=(1一测试样发光量／对照组发光量)×1O0％。实验室选用费氏弧菌(V．fischeri)和鳆鱼发光杆相对发光抑制率越大，受试毒性物质毒性越大；相菌(P．1eiognathi)，作为指示物，前者由美国Microtox公对发光抑制率越小，受试毒

8、性物质毒性越小。司提供，后者由以色列的CheckLight公司提供。使用实验结果主要通过绘制剂量一效应曲线来说明，的毒性测试仪为ToxScreenIII，购自以色列的Check．分别以毒性物质的浓度和相对发光抑制率为坐标的横Light公司。7种重金属毒性物质分别为KCr：0，、轴和纵轴，进行曲线拟合，并根据得到的计算公式分析HgCI2、CdC12、PbCI2、MnSO4、CuSO4‘5H20、ZnSO4·计算得到毒性效应EC⋯