等毒性配比法研究镉, 铬和铅对淡水发光细菌的联合毒性

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1、熊蔚蔚等：等毒性配比法研究镉、铬和铅对淡水发光细菌的联合毒性1087等毒性配比法研究镉、铬和铅对淡水发光细菌的联合毒性熊蔚蔚，吴淑杭，徐亚同，朱文杰华东师范大学资源与环境学院，上海200062摘要：当待测生物暴露在混合污染物中时，由于混合物中各组分相互影响，会产生联合毒性作用，表现为加和作用、协同作用和拮抗作用。为了深入了解重金属混合物的联合毒性对发光细菌的作用，利用淡水发光细菌——青海弧菌Q67(Vibrioqinghaiensissp.nov-Q67)发光值的测定方法，采用联合毒性单位法，在测定了硝

2、酸镉、重铬酸钾和硝酸铅单一毒性EC50的基础上，对硝酸镉＋重铬酸钾、硝酸镉＋硝酸铅、硝酸铅＋重铬酸钾3种重金属二元混合物的联合毒性进行了评价。结果表明，硝酸镉＋重铬酸钾、硝酸铅＋重铬酸钾是拮抗作用，硝酸铅＋硝酸镉是协同作用。关键词：联合毒性；发光细菌；二元混合物；重金属中图分类号：X171.5文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）04-1085-03熊蔚蔚等：等毒性配比法研究镉、铬和铅对淡水发光细菌的联合毒性1087食品中重金属残留物的种类往往不只一种，有重金属残留，抗生素残留，农药残留

3、等，而现在对食品的检测主要是集中在单一残留物的定量检测，但食品安全的评价并不能仅仅以单一残留物为主[1]，重金属的毒性是由多种重金属离子的联合毒性表现出来的。建立一套有效评价和预测混合物联合作用的方法和标准对于食品安全评价具有重要的实用价值。通常有3个概念可用来预测化合物的联合毒性，即质量浓度相加、拮抗和协同作用[2-3]。发光菌法是以发光菌作指示生物的毒性测试方法，其发光强度的变化程度与毒物质量浓度在理论上呈线性相关。该法因其灵敏、快速、简便和费用低而倍受关注。在各种不同的快速筛选方法中，生物测试中M

4、icrotox实验是最常用的环境毒性测试方法，它是依据海洋发光菌P.phosphoreum的自然发光性建立的，发光菌的发光特性与电子转移和细胞的代谢活动有关[4]。在Microtox实验中，发光菌的发光值与污染物的毒性呈负相关，但实验设计基于海洋环境，与食品的毒性测试联系较少。而且，它还需要中性pH值缓冲溶液，而加入的NaCl(终质量浓度为3%)可能会改变金属离子的形态，从而影响毒性测试的结果。本研究应用青海弧菌（Q67）作为淡水发光菌毒性测试物种，与现在已较广泛应用的海洋发光菌相比，它对Na＋的要求很

5、低，适应的温度和pH范围都较海洋发光菌宽，因而显示出了广阔的应用前景[5]。本文采用本实验室的生物毒性测试方法[6-7]，研究了镉／铬、镉／铅、铅／铬3种混合物的联合毒性。为重金属污染物研究提供了基础数据，并为水质标准以及食品安全快速评价提供科学依据。1实验部分1.1仪器生物毒性测试仪；恒温磁力搅拌器；恒温振荡器；电热恒温培养箱；手提式高压灭菌锅；Termo移液枪；精密pH计；SH-G300分光光度计；常规玻璃仪器。1.2试剂硝酸镉分析纯，硝酸铅分析纯，重铬酸钾分析纯，氯化钠分析纯。1.3菌种的培养[8

6、]细菌在20℃恒温培养箱中，经12h斜面培养后生长至对数中期，加5mLw=0.85%生理盐水至青海弧菌斜面试管中，适当振荡将菌体冲下，漩涡振荡器将菌液摇匀，用A值来测定菌悬液的细菌质量浓度。1.4单一毒性的测定[9]根据预实验结果，将待测化合物用生理盐水（w=0.85%NaCl）配成7个质量浓度梯度（100~0.0001mg·L-1）。磁力搅拌均匀后用移液枪取两毫升加入平底玻璃管中，以2.0mLw=0.85%Nacl溶液做空白对照，每个质量浓度梯度设2组平行。将培养好的斜面用适量0.85％NaC1溶液洗

7、下稀释(控制空白对照管发光强度在发光仪的量程内)，磁力搅拌均匀后，然后使用分光光度计测得菌悬液的A600=0.4～0.3之间，取0.2mL于各玻璃管中，充分振荡,15min时用生物毒性测试仪测定发光强度。用直线内插法求出相对发光率为50％时所对应的化合物质量浓度，即为该种化合物对发光菌半数发光抑制质量浓度EC50。每组质量浓度梯度设2个平行实验，标准偏差低于10％。1.5联合毒性测定根据单一毒性试验结果，将硝酸铅＋硝酸镉、硝酸镉＋重铬酸钾、硝酸铅＋重铬酸钾二元混合体系分别按质量浓度比1∶1、毒性比1∶1

8、设置联合毒性试验的质量浓度梯度，各混合体系的EC50。测定方法与单一体系相同。每组质量浓度梯度设2个平行实验，标准偏差不超过10％。熊蔚蔚等：等毒性配比法研究镉、铬和铅对淡水发光细菌的联合毒性1087溶液的配制采用等毒性混合的方法，即混合物中各组分的毒性比(TR)等于l，每种混合物设置5个质量浓度组，l组空白对照（w=0.85%Nacl溶液），每组2个平行样本。硝酸镉／硝酸铅、硝酸镉／重铬酸钾、硝酸铅／重铬酸钾，3种混合物两两组合待测液的质