消油劑與120 #燃料油對(duì)馬糞海膽(Hemicentrotus pulcherrimus) 抗氧化酶活性的影響

段美娜，楊柏林，丁光輝，熊德琪,*

1. 大連海事大學(xué)，大連 116026 2. 東北大學(xué)秦皇島分校，秦皇島 066004

消油劑與120 #燃料油對(duì)馬糞海膽(Hemicentrotus pulcherrimus) 抗氧化酶活性的影響

段美娜1，楊柏林2，丁光輝1，熊德琪1,*

1. 大連海事大學(xué)，大連 116026 2. 東北大學(xué)秦皇島分校，秦皇島 066004

在溢油事故應(yīng)急處置中，消油劑的使用備受爭(zhēng)議。為探究消油劑和溢油對(duì)海洋底棲模式生物海膽(Hemicentrotus pulcherrimus )復(fù)合毒性效應(yīng)，通過WAFs(Water-accommodated fractions)和CEWAFs(Chemically enhanced water-accommodated fractions)的96 h暴露實(shí)驗(yàn)，測(cè)定海膽腸和性腺中過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)活性的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨油水配比濃度的增加，4種酶活性呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，且酶活性峰值均極顯著高于海水對(duì)照組水平(P < 0.01)。腸中4種酶活性最大誘導(dǎo)倍數(shù)均高于性腺。相同暴露濃度下，CEWAFs組4種酶活性誘導(dǎo)程度均高于WAFs組。消油劑對(duì)照組和海水對(duì)照組間4種酶活性則無顯著性差異( P > 0.05)。

消油劑；120 #燃料油；馬糞海膽；抗氧化酶活性

近年來海上溢油事故頻發(fā)，造成嚴(yán)重的海洋污染。消油劑由于可以有效去除海面的大面積溢油而被廣泛應(yīng)用在溢油事故中，但是消油劑的加入對(duì)石油烴毒性效應(yīng)的影響尚未得到明確的結(jié)論。有研究證明消油劑的加入會(huì)引起水體中總石油烴濃度升高，增強(qiáng)原油對(duì)海水青鳉魚(Oryzias melastigma)的毒害作用[1]。對(duì)端足目動(dòng)物(Allorchestes compressa)和蝸牛(Polinices conicus)的半致死濃度測(cè)定中，發(fā)現(xiàn)消油劑的投入增強(qiáng)了石油對(duì)生物的毒性效應(yīng)[2]。對(duì)薄嘴鯔幼魚(Liza aurata)的研究表明，相比未處理的溢油，經(jīng)消油劑分散的溢油使幼魚致死率更高[3]。然而也有一些學(xué)者認(rèn)為溢油分散劑會(huì)使石油對(duì)生物毒性效應(yīng)降低。例如：對(duì)糠蝦(Americamysis bahia)的96 h半致死濃度測(cè)定結(jié)果表明經(jīng)消油劑分散后溢油急性毒性效應(yīng)有所降低[4]；有研究得到原油和經(jīng)消油劑分散后的原油對(duì)章魚(Octopus pallidus)魚卵孵化的48 h半抑制濃度分別為0.39 mg·L-1、1.83 mg·L-1[5]。因此，對(duì)于消油劑與石油的復(fù)合毒性效應(yīng)亟待深入研究。

本研究以馬糞海膽(Hemicentrotus pulcherrimus)為受試生物。海膽作為底棲模式生物已被廣泛用作海洋環(huán)境污染指示生物。有研究證明消油劑中的表面活性劑對(duì)石油烴，尤其是石油烴中的有毒組分—多環(huán)芳烴(PAHs, polycyclic aromatic hydrocarbons)具有增溶作用，并且消油劑會(huì)加強(qiáng)沉積物對(duì)PAHs的吸附率，這會(huì)直接影響海洋底棲生物生存環(huán)境[6]。

本文通過對(duì)海膽抗氧化酶活性的測(cè)定，研究消油劑與石油對(duì)海洋生物的復(fù)合毒性效應(yīng)。測(cè)試指標(biāo)為：過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)。前人研究表明，這4種酶作為生物體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的一部分，對(duì)污染物脅迫十分敏感，石油污染會(huì)引起它們的氧化應(yīng)激反應(yīng)，因此認(rèn)為它們適用于本研究[7-11]。

本實(shí)驗(yàn)采用我國(guó)船舶常用燃料油120 #和經(jīng)中國(guó)海事局認(rèn)可的消油劑，從生化反應(yīng)水平考察消油劑和溢油對(duì)底棲模式生物海膽的復(fù)合毒性效應(yīng)。為消油劑的海洋生態(tài)安全性評(píng)估及其使用管理以及適于海底石油污染早期預(yù)警生物標(biāo)志物的尋求提供依據(jù)。

1　材料與方法(Materials and methods)

1.1實(shí)驗(yàn)材料

120 #船舶燃料油：由大連海事局提供，由減粘渣油與一定比例的柴油調(diào)和而成，運(yùn)動(dòng)粘度低于120 mm2·s-1，直鏈烷烴占36.38%，芳香烴占32.91%。

消油劑：白靈牌“919”型，由鎮(zhèn)江百靈化學(xué)品有限公司生產(chǎn)，是中國(guó)海事局認(rèn)可的消油劑產(chǎn)品，屬于非離子型表面活性劑、常規(guī)型，主要由脂肪烴溶劑和表面活性劑組成。

實(shí)驗(yàn)用海水：取自大連市星海灣，經(jīng)過沉淀，過濾并煮沸15 min后用于實(shí)驗(yàn)。pH值為8.13，鹽度31.35，電導(dǎo)率47 300 μS·cm-1。

本文受試生物為馬糞海膽(Hemicentrotus pulcherrimus)，購(gòu)自大連海寶漁業(yè)有限公司。選取直徑(7.0±0.5) cm、體重(70.0±3.2) g的海膽，實(shí)驗(yàn)溫度控制在(18±2) ℃，暫養(yǎng)1周后選取健康、反應(yīng)靈敏個(gè)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)設(shè)定油水配比濃度為2、4、6、8和10 g·L-1(預(yù)實(shí)驗(yàn)確定濃度)。磁力攪拌器進(jìn)行恒速攪拌24 h(控制渦度為液面高度的25%～30%)，靜置4 h，分離下層水相即為分散液(WAFs, water-accommodated fractions)。

在WAFs濃度設(shè)定基礎(chǔ)上加入投油量20%(體積比)的消油劑(預(yù)實(shí)驗(yàn)確定消油劑投入量)，其他條件與配制WAFs相同。分離下層水相即為乳化液(CEWAFs, chemically enhanced water-accommodated fractions)。將WAFs、CEWAFs置于4 ℃環(huán)境中避光保存。以往實(shí)驗(yàn)單純將WAFs和CEWAFs稀釋到相同總石油烴(TPH, total petroleum hydrocarbon)濃度考慮其對(duì)生物的毒性效應(yīng)，而完全忽略了溢油分散劑使單位體積內(nèi)的石油烴濃度增大的事實(shí)，本研究考慮石油烴總負(fù)荷計(jì)量作為整體，控制相同的油水配比濃度更能直接說明消油劑投加后石油烴對(duì)生物毒性效應(yīng)變化的程度[3]。

TPH濃度測(cè)定方法：移液槍吸取待測(cè)水樣5 mL置于100 mL分液漏斗中，量筒量取四氯化碳25 mL移至分液漏斗中，均勻振蕩3 min(隨時(shí)打開閥門排氣)，靜置10 min，將下層有機(jī)相移出至錐形瓶中，封口。再量取四氯化碳25 mL并移至分液漏斗中與剩余的上層水樣繼續(xù)混合，并重復(fù)上述步驟。待分層后，將下層有機(jī)相轉(zhuǎn)移至錐形瓶中。向錐形瓶中加入無水硫酸鈉并震蕩，至無水硫酸鈉粉末全部結(jié)晶成塊，濾紙過濾收集至石英玻璃皿中，使用紅外分光光度儀測(cè)定石油濃度，每次萃取設(shè)置3個(gè)平行組。

暴露時(shí)間為96 h。實(shí)驗(yàn)分為3組進(jìn)行，1為對(duì)照組，包括海水對(duì)照組和消油劑對(duì)照組，其中，消油劑對(duì)照組中消油劑濃度為2 g·L-1；2為WAFs組；3為CEWAFs組。并設(shè)置3個(gè)平行組。海膽置于32 cm×16 cm×23 cm玻璃缸避光充氧暴露，暴露溶液總體積2 000 mL。每48 h換受試液，并投入一定餌料。

解剖暴露96 h的海膽，取得組織塊，經(jīng)過預(yù)冷生理鹽水漂洗去除體液、血液，濾紙擦干稱取0.1 g置于10 mL燒杯中。取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.86%的生理鹽水0.9 g置于燒杯中，醫(yī)用剪刀剪碎組織(冰上操作)，并用超聲粉碎機(jī)粉碎。超聲波發(fā)生器參數(shù)設(shè)定為400 W，破碎5 s，間歇10 s，反復(fù)5次。再將10%組織勻漿低溫高速離心，2 000 r·min-1離心10 min，取上清液置于4 ℃環(huán)境中保存。4種酶(CAT、SOD、GST和GPx)活性及蛋白質(zhì)(考馬斯亮蘭法)測(cè)定均按照試劑盒方法進(jìn)行。試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有數(shù)據(jù)均以3個(gè)平行組數(shù)據(jù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Means±SD)表示，并采用SPSS 16.0數(shù)據(jù)分析軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，P < 0.05表示差異顯著；P < 0.01表示差異極顯著。

誘導(dǎo)倍數(shù)= Ni/N

公式中：Ni為實(shí)驗(yàn)組受誘導(dǎo)后酶活性；N為海水對(duì)照組酶活性。

2　結(jié)果(Results)

2.1TPH濃度

不同油水配比對(duì)應(yīng)TPH濃度如表1所示。

表1　不同油水配比對(duì)應(yīng)總石油烴(TPH)濃度

注：WAFs代表分散液；CEWAFs代表乳化液。

Note: WAFs stands for water-accommodated fraction; CEWAFs stands for chemically enhanced water-accommodated fractions.

2.2消油劑對(duì)海膽2種組織中4種酶活性的影響

2 g·L-1的消油劑溶液對(duì)海膽2種組織中4種酶活性的影響結(jié)果如圖1所示。海水對(duì)照組與消油劑對(duì)照組中的海膽酶活性無顯著差異(P > 0.05)，表明2 g·L-1的消油劑溶液對(duì)海膽不同組織4種酶活性無明顯影響。因此，以下分析WAFs和CEWAFs對(duì)海膽2種組織中4種酶活性影響時(shí)，選取海水對(duì)照組作為空白對(duì)照組(CK, control check)。

2.3WAFs和CEWAFs對(duì)海膽2種組織CAT活性的影響

不同濃度120 #燃料油WAFs和CEWAFs對(duì)海膽腸和性腺組織的CAT活性影響結(jié)果如圖2所示。海膽腸中CAT活性隨暴露濃度增加呈先上升后下降趨勢(shì)，并且相同暴露濃度下，CEWAFs組中CAT活性誘導(dǎo)程度均高于WAFs組。2 g·L-1WAFs組CAT活性即受到顯著誘導(dǎo)(P < 0.05)，CAT活性隨濃度增加而繼續(xù)增加，在6 g·L-1WAFs組達(dá)到峰值，此時(shí)CAT活性為CK組的1.98倍，且極顯著高于CK組水平(P < 0.01)，隨后CAT活性下降，在10 g·L-1WAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)CAT活性低于CK組(P > 0.05)。2 g·L-1CEWAFs組CAT活性即受到極顯著誘導(dǎo)(P < 0.01)，在6 g·L-1CEWAFs組達(dá)到峰值，此時(shí)CAT活性為CK組的2.50倍，且極顯著高于CK組水平(P < 0.01)，在10 g·L-1CEWAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)CAT活性低于CK組(P > 0.05)。海膽性腺中CAT活性隨暴露濃度增加呈先上升后下降趨勢(shì)，并且相同暴露濃度下，CEWAFs組中CAT活性誘導(dǎo)程度均高于WAFs組。6 g·L-1WAFs組CAT活性受到極顯著誘導(dǎo)(P < 0.01)，在8 g·L-1WAFs組達(dá)到峰值(P < 0.01)，此時(shí)CAT活性為CK組的1.96倍，在10 g·L-1WAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)CAT活性低于CK組(P > 0.05)。4 g·L-1CEWAFs組CAT活性受到顯著誘導(dǎo)(P < 0.05)，在6 g·L-1CEWAFs組達(dá)到峰值(P < 0.01)，此時(shí)CAT活性為CK組的2.34倍，在10 g·L-1CEWAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)CAT活性低于CK組(P > 0.05)。

圖1　消油劑對(duì)海膽抗氧化酶活性的影響(A：腸；B：性腺)Fig. 1　Effects of dispersant on antioxidant enzyme activities in sea urchins (A: Intestine; B: Gonad)

圖2　WAFs和CEWAFs對(duì)海膽CAT活性的影響(A：腸；B：性腺)Fig. 2　Effects of WAFs and CEWAFs on CAT activities in sea urchins (A: Intestine; B: Gonad)

2.4WAFs和CEWAFs對(duì)海膽2種組織SOD活性的影響

不同濃度120 #燃料油WAFs和CEWAFs對(duì)海膽腸和性腺組織的SOD活性影響結(jié)果如圖3所示。海膽腸和性腺中SOD活性隨暴露濃度增加呈先上升后下降趨勢(shì)，并且相同組織相同暴露濃度下，CEWAFs組中SOD活性誘導(dǎo)程度均高于WAFs組。海膽腸和性腺中，2 g·L-1WAFs組中SOD活性即受到顯著誘導(dǎo)(P < 0.05)，SOD活性隨濃度增加而繼續(xù)增加，在6 g·L-1WAFs組達(dá)到峰值，此時(shí)腸中SOD活性為CK組的2.56倍，性腺中SOD活性為CK組的1.50倍，且均極顯著高于CK組水平(P < 0.01)，隨后SOD活性下降，在10 g·L-1WAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)SOD活性均低于CK組(P > 0.05)。海膽腸和性腺中，2 g·L-1CEWAFs組SOD活性即受到極顯著誘導(dǎo)(P < 0.01)，在6 g·L-1CEWAFs組達(dá)到峰值，此時(shí)腸中SOD活性為CK組的3.14倍，性腺中SOD活性為CK組的1.76倍，且均極顯著高于CK組水平(P < 0.01)，在10 g·L-1CEWAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)SOD活性低于CK組(P > 0.05)。

2.5WAFs和CEWAFs對(duì)海膽2種組織GST活性的影響

不同濃度120 #燃料油WAFs和CEWAFs對(duì)海膽腸和性腺組織的GST活性影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。海膽腸和性腺中GST活性隨暴露濃度增加呈先上升后下降趨勢(shì)，并且相同組織相同暴露濃度下，CEWAFs組中GST活性誘導(dǎo)程度均高于WAFs組。海膽腸中，4 g·L-1WAFs組GST活性受到顯著誘導(dǎo)(P < 0.05)，GST活性隨濃度增加而繼續(xù)增加，在8 g·L-1WAFs組達(dá)到峰值，此時(shí)GST活性為CK組的1.52倍，且極顯著高于CK組水平(P < 0.01)，隨后GST活性下降，在10 g·L-1WAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)GST活性低于CK組(P > 0.05)。2 g·L-1CEWAFs組GST活性即受到極顯著誘導(dǎo)(P < 0.01)，在6 g·L-1CEWAFs組達(dá)到峰值，此時(shí)GST活性為CK組的1.76倍，且極顯著高于CK組水平(P < 0.01)，在10 g·L-1CEWAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)GST活性低于CK組(P > 0.05)。海膽性腺中，6 g·L-1WAFs組GST活性受到顯著誘導(dǎo)(P < 0.05)，在8 g·L-1WAFs組達(dá)到峰值(P < 0.01)，此時(shí)GST活性為CK組的1.41倍，在10 g·L-1WAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)GST活性低于CK組(P > 0.05)。4 g·L-1CEWAFs組GST活性受到顯著誘導(dǎo)(P < 0.05)，在6 g·L-1CEWAFs組達(dá)到峰值(P < 0.01)，此時(shí)GST活性為CK組的1.53倍，在10 g·L-1CEWAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)GST活性低于CK組(P > 0.05)。

2.6WAFs和CEWAFs對(duì)海膽2種組織GPx活性的影響

不同濃度120 #燃料油WAFs和CEWAFs對(duì)海膽腸和性腺組織的GPx活性影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。海膽腸和性腺中GPx活性隨暴露濃度增加呈先上升后下降趨勢(shì)，并且相同組織相同暴露濃度下，CEWAFs組中GPx活性誘導(dǎo)程度均高于WAFs組。海膽腸中，2 g·L-1WAFs組GPx活性受到極顯著誘導(dǎo)(P < 0.01)，GPx活性隨濃度增加而繼續(xù)增加，在6 g·L-1WAFs組達(dá)到峰值，此時(shí)GPx活性為CK組的3.37倍，且極顯著高于CK組水平(P < 0.01)，隨后GPx活性下降，在10 g·L-1WAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)GPx活性低于CK組(P > 0.05)。2 g·L-1CEWAFs組GPx活性即受到極顯著誘導(dǎo)(P < 0.01)，在6 g·L-1CEWAFs組達(dá)到峰值，此時(shí)GPx活性為CK組的4.07倍，且極顯著高于CK組水平(P < 0.01)，在10 g·L-1CEWAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)GPx活性低于CK組(P > 0.05)。海膽性腺中，4 g·L-1WAFs組GPx活性受到極顯著誘導(dǎo)(P < 0.01)，在8 g·L-1WAFs組達(dá)到峰值(P < 0.01)，此時(shí)GPx活性為CK組的1.76倍，在10 g·L-1WAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)GPx活性低于CK組(P > 0.05)。2 g·L-1CEWAFs組GPx活性受到顯著誘導(dǎo)(P < 0.05)，在8 g·L-1CEWAFs組達(dá)到峰值(P < 0.01)，此時(shí)GPx活性為CK組的1.92倍，在10 g·L-1CEWAFs組達(dá)到最低值，此時(shí)GPx活性低于CK組(P > 0.05)。

圖3　WAFs和CEWAFs對(duì)海膽SOD活性的影響(A：腸；B：性腺)Fig. 3　Effects of WAFs and CEWAFs on SOD activities in sea urchins (A: Intestine; B: Gonad)

圖4　WAFs和CEWAFs對(duì)海膽GST活性的影響(A：腸；B：性腺)Fig. 4　Effects of WAFs and CEWAFs on GST activities in sea urchins (A: Intestine; B: Gonad)

2.74種酶的最大誘導(dǎo)倍數(shù)

現(xiàn)將WAFs組和CEWAFs組海膽腸和性腺中4種酶活性的最大誘導(dǎo)倍數(shù)及其對(duì)應(yīng)濃度列入表2。

通過對(duì)比不同暴露條件下海膽2種組織中4種抗氧化酶的最大誘導(dǎo)倍數(shù)及其對(duì)應(yīng)濃度，發(fā)現(xiàn)性腺中CAT和SOD活性的CEWAFs組最大誘導(dǎo)倍數(shù)顯著高于(P < 0.05)WAFs組，腸中CAT、SOD、GST和GPx活性的CEWAFs組最大誘導(dǎo)倍數(shù)均顯著高于(P < 0.05)WAFs組，這表明CEWAFs對(duì)海膽的毒性效應(yīng)大于WAFs。并且WAFs組，腸中SOD和GPx活性最大誘導(dǎo)倍數(shù)極顯著高于(P < 0.01)性腺；CEWAFs組，腸中SOD和GPx活性最大誘導(dǎo)倍數(shù)極顯著高于(P < 0.01)性腺，腸中GST活性誘導(dǎo)倍數(shù)顯著高于(P < 0.05)性腺。這表明，WAFs組腸中的SOD和GPx較性腺中的敏感；加入消油劑的CEWAFs組，腸中的SOD、GST和GPx較性腺中的更敏感。

圖5　WAFs和CEWAFs對(duì)海膽GPx活性的影響(A：腸；B：性腺)Fig. 5　Effects of WAFs and CEWAFs on GPx activities in sea urchins (A: Intestine; B: Gonad)

表2　WAFs組和CEWAFs組4種酶的最大誘導(dǎo)倍數(shù)

注：1) “a”表示對(duì)CEWAFs組數(shù)據(jù)和WAFs組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析結(jié)果表明差異顯著(P < 0.05)，“aa”表明差異極顯著(P < 0.01)；2) “b”表示對(duì)性腺組數(shù)據(jù)和腸組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析結(jié)果表明差異顯著(P < 0.05)，“bb”表明差異極顯著(P < 0.01)。

Note:1) For WAFs and CEWAFs exposure treatments, “a” indicates a significant difference (P < 0.05), “aa” indicates an extremely significant difference (P < 0.01); 2) For gonad and intestine, “b” indicates a significant difference (P < 0.05), “bb” indicates an extremely significant difference (P < 0.01).

3　討論(Discussion)

120 #燃料油WAFs和CEWAFs對(duì)海膽腸和性腺中4種酶活性均產(chǎn)生明顯誘導(dǎo)作用。在對(duì)紫貽貝(Mytilus galloprovincialis)、牡蠣(Ostrea edulis; Crassostrea gigas)、菲律賓蛤仔(Tapes semidecussata)、毛蚶(Scapharca subcrenata)和中間球海膽(Strongylocentrotus intermedius)的研究中曾經(jīng)得出相似的結(jié)論[12-16]。這種誘導(dǎo)作用與海膽體內(nèi)的自由基有關(guān)。受到外界污染物的干擾情況下，生物體內(nèi)自由基會(huì)過量生成，會(huì)導(dǎo)致生物體內(nèi)自由基產(chǎn)生和消除嚴(yán)重失衡從而對(duì)生物體產(chǎn)生損傷。而抗氧化酶在受到石油烴代謝產(chǎn)生的氧化壓力時(shí)活性受到誘導(dǎo)[17]，是生物體應(yīng)對(duì)外源污染物引起氧化壓力的一種自我保護(hù)調(diào)節(jié)機(jī)制[9]。

海膽腸和性腺中4種酶活性隨著油水配比濃度增大而基本呈現(xiàn)低濃度誘導(dǎo)高濃度抑制趨勢(shì)。這一趨勢(shì)與之前對(duì)菲律賓蛤仔、毛蚶和蝦夷馬糞海膽(Strongylocentyotus internedius)的研究相似[18-20]。在高濃度石油烴污染條件下，一些海洋生物體內(nèi)抗氧化酶活性會(huì)降低[21-23]。本研究馬糞海膽暴露于5組不同濃度燃料油中，出現(xiàn)了酶活性低濃度誘導(dǎo)高濃度抑制的現(xiàn)象，說明在實(shí)驗(yàn)暴露條件下海膽體內(nèi)產(chǎn)生了大量的活性氧，并且這種氧化壓力隨著多環(huán)芳烴濃度的增加而增強(qiáng)，當(dāng)超過一定的濃度值時(shí)，海膽對(duì)污染物產(chǎn)生的氧化壓力的調(diào)節(jié)能力不能維持體內(nèi)正常平衡，就會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒害作用。

對(duì)比WAFs組和CEWAFs組，海膽2種組織中4種酶活性最大誘導(dǎo)倍數(shù)對(duì)應(yīng)濃度：首先在性腺中SOD和GPx活性在WAFs組和CEWAFs組的最大誘導(dǎo)倍數(shù)對(duì)應(yīng)濃度相同，而CAT和GST活性在CEWAFs組的最大誘導(dǎo)倍數(shù)對(duì)應(yīng)濃度低于WAFs組，說明性腺中CAT和GST更適合作為監(jiān)測(cè)消油劑處理溢油造成的海洋污染的生物標(biāo)志物；在腸中WAFs組和CEWAFs組的CAT、SOD和GPx活性最大誘導(dǎo)倍數(shù)對(duì)應(yīng)濃度相同，而CEWAFs組GST活性最大誘導(dǎo)倍數(shù)對(duì)應(yīng)濃度低于WAFs組，表明腸中GST更適合作為監(jiān)測(cè)消油劑處理溢油引起的海洋污染的生物標(biāo)志物。

對(duì)比海膽2種組織中4種酶活性最大誘導(dǎo)倍數(shù)，發(fā)現(xiàn)在腸中的4種酶活性最大誘導(dǎo)倍數(shù)均高于性腺，其中WAFs組和CEWAFs組腸中SOD和GPx活性的最大誘導(dǎo)倍數(shù)極顯著高于(P < 0.01)性腺，并且CEWAFs組腸GST活性最大誘導(dǎo)倍數(shù)顯著高于(P < 0.05)性腺，說明海膽腸對(duì)污染物更敏感。這主要與腸的功能有關(guān)，因?yàn)槟c的功能是消化吸收，能首先接觸水體中的多環(huán)芳烴，并且海膽沒有肝臟組織，腸是是其主要解毒場(chǎng)所，所以腸中的酶活性增大更為明顯[23]。

相同組織相同暴露濃度下，CEWAFs中4種酶活性誘導(dǎo)程度均高于WAFs，說明消油劑加強(qiáng)了石油烴對(duì)海膽的毒性效應(yīng)。并且消油劑對(duì)照組與海水對(duì)照組之間4種酶活性并無顯著性差異(P > 0.05)，說明消油劑本身對(duì)海膽的毒性效應(yīng)很小。CEWAFs對(duì)海膽的毒性效應(yīng)增大原因主要是消油劑將石油分散為細(xì)小油滴增加了生物接觸石油烴的概率[1]，同時(shí)消油劑對(duì)石油烴具有增溶作用[6]，使相同油水配比濃度下CEWAFs中總石油烴濃度高于WAFs，導(dǎo)致海膽體內(nèi)的氧化脅迫壓力增加，刺激海膽自身的抗氧化調(diào)節(jié)機(jī)制，使抗氧化酶活性增加。另外研究發(fā)現(xiàn)，暴露在經(jīng)消油劑處理的溢油中的生物具有更高的PAHs生物富集濃度[1,3]，PAHs毒性較強(qiáng)，具有致畸、致癌、致突變效應(yīng)，消油劑明顯增大PAHs溶解度，增加了石油烴對(duì)水生生物毒性效應(yīng)[6,24]。消油劑處理后的燃料油對(duì)海膽的毒性效應(yīng)增大是個(gè)極其復(fù)雜的過程，有必要做進(jìn)一步的研究。

通訊作者簡(jiǎn)介：熊德琪(1967—)，男，博士，教授，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

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Effects of Dispersant and 120 # Fuel Oil on Four Antioxidant Enzyme Activities inHemicentrotuspulcherrimus

Duan Meina1, Yang Bailin2, Ding Guanghui1, Xiong Deqi1,*

1. Dalian Maritime University, Dalian 116026, China 2. Northeastern University at Qinhuangdao, Qinhuangdao 066004, China

5 May 2015accepted 29 July 2015

The use of dispersants is an oil spill response technique. However, effects of dispersed oil on aquatic organisms are controversial. In the present study, effects of 120 # fuel oil dispersed by dispersants on antioxidant enzyme activities of sea urchin (Hemicentrotus pulcherrimus) were investigated. The sea urchins were exposed to seawater, dispersant, water-accommodated fractions (WAFs) or chemically enhanced water-accommodated fractions (CEWAFs) for 96 h. Four antioxidant enzyme activities, that is, the activities of catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione S-transferase (GST) and glutathione peroxides (GPx), in intestine and gonad of sea urchins were measured. The results indicated that four enzyme activities increased firstly and then dropped down with increasing loading rate of oil. The maximal enzyme activities induced were significantly higher (P < 0.01) than those of seawater control group. The maximal times of four enzyme activities in intestine were higher than those in gonad in WAFs and CEWAFs groups. At the same concentrations, four enzyme activities induced by CEWAFs were higher than those induced by WAFs. There were no significant differences (P > 0.05) of four enzyme activities between seawater control group and dispersant control group.

dispersant; 120 # fuel oil; Hemicentrotus pulcherrimus; antioxidant enzyme activities

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41276105/D0608)；交通運(yùn)輸部應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(2013329225250)；中華環(huán)境保護(hù)基金會(huì)格平綠色行動(dòng)遼寧環(huán)境科研教育‘123工程’(CEPF2012-123-2-20)

段美娜(1991-)，女，碩士，研究方向?yàn)楹Ｑ笊鷳B(tài)毒理學(xué)，E-mail: 562312223@qq.com；

Corresponding author)， E-mail: xiongdq@dlmu.edu.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20150505001

2015-05-05 錄用日期：2015-07-29

1673-5897(2015)6-191-08

X55

A

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