二烷基次膦酸盐及双酚AF对水生生物的毒性效应

作     者：黎丽莎 

作者单位：华中农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张捷;梁勇

授予年度：2015年

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

主      题：有机磷阻燃剂 双酚AF 斑马鱼 大型蚤 内分泌干扰效应 

摘      要：有机磷阻燃剂(Organophosphorus Flame Retardants,OPFRs)和双酚AF(Biphenol AF,BPAF)是近年来广受关注的新型污染物。甲基环己基次膦酸铝(Aluminum methylcyclohexy phosphinate,AMHP)是我国合成的一种新型的有机磷阻燃剂。由于其阻燃性能优异,且同时具有增塑的功能,被认为是其他有机磷阻燃剂和溴化阻燃剂的良好替代品。目前甲基环己基次膦酸铝阻燃剂正在从实验室走向市场,但其对水生生物的毒性效应目前研究尚处于起步阶段。BPAF被认为是内分泌干扰化合物,实验室前期结果表明其能诱导斑马鱼雄性成鱼肝脏中卵黄蛋白原(Vitellogenin,VTG)基因的表达。因此本文以斑马鱼胚胎(Zebrafish embryos)和大型蚤(Daphnia magna)作为受试生物,探究了(1)甲基环己基次膦酸铝、甲基环己基次膦酸钙(Calcium methylcyclohexyl phosphinate,CMHP)、甲基乙基次膦酸铝(Aluminum methylethyl phosphinate,AMEP)、二乙基次膦酸铝(Aluminum Diethylphosphinate,ADEP)和甲基环己基次膦酸(Methylcyclohexyl Phosphinic Acid,MHPA)对水生生物斑马鱼和大型蚤的毒性效应;(2)BPAF在斑马鱼幼鱼中类雌激素效应与雌激素受体之间的关系。1.不同浓度的二烷基次膦酸盐及代谢产物暴露斑马鱼幼鱼7天后发现,AMHP和CMHP并未导致斑马鱼幼鱼的死亡和孵化率的异常,但其水解产物高浓度组(1000mg/L)导致了斑马鱼幼鱼的明显死亡;ADEP和AMEP高浓度组(500mg/L)能导致斑马鱼胚胎的不能孵化最终死亡的现象,然而去掉胚胎卵膜后,发现死亡率(500mg/L)明显下降。***和CMHP及它们的水解产物MHPA暴露大型蚤7天后发现,AMHP暴露后,大型蚤在48h时高浓度组(400、500 mg/L)发生了明显的死亡现象,CMHP在48h时1000mg/L发生了明显死亡现象,根据48h-LC50认为毒性大小顺序为:MHPAAMHPCMHP。根据计算半数致死浓度的自然对数曲线发现,AMHP和CMHP的毒性主要由他们的水解产物MHPA产生,AMHP毒性大于CMHP是由于铝离子和甲基环己基次膦酸根离子共同对大型蚤产生了毒性作用。***(0.5 mg/L和1 mg/L)单一暴露及和雌二醇(0.25μM)复合暴露的斑马鱼胚胎后,结果发现:BPAF的单一暴露对斑马鱼胚胎的VTG、ERα、ERβ基因的表达量均无明显影响;BPAF与E2复合暴露结果显示随着BPAF浓度的升高,对VTG基因表达有明显的抑制作用,对ERα、ERβ有抑制趋势。VTG基因主要表达在肝脏及心脏处,在脑部也有表达,且暴露第七天信号明显强于第五天。ERα基因在暴露五天和七天后在心脏及肝脏和脑部处均检测到了杂交信号。