紅霉素對(duì)大型溞生殖、生長(zhǎng)和基因表達(dá)的生態(tài)毒理效應(yīng)

劉建超,馬雨辰,張凌玉,任靜華,李一平,陸光華,*

1 河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院,淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京 210098 2 江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,自然資源部(國(guó)土)耕地生態(tài)監(jiān)測(cè)與修復(fù)工程技術(shù)創(chuàng)新中心,南京 210018

抗生素在中國(guó)廣泛使用并不斷檢出,主要包括磺胺類、四環(huán)素類、大環(huán)內(nèi)酯類、喹諾酮類和β內(nèi)酰胺類。紅霉素(ERM)作為一種大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,在中國(guó)江河湖泊及海域中檢出頻率和檢出濃度相對(duì)偏高[1]。中國(guó)海河中ERM最高達(dá)到4200 ng/L[2],遼河最高達(dá)到2834 ng/L[3],香港污水處理廠尾水中達(dá)到3150 ng/L[4]?；贓RM的急性基準(zhǔn)值(0.47 μg/L)和慢性基準(zhǔn)值(0.10 μg/L),通過生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估發(fā)現(xiàn)中國(guó)遼河、海河和珠江流域水體中ERM暴露風(fēng)險(xiǎn)需要關(guān)注,風(fēng)險(xiǎn)熵值在0.17—10.1之間[5]。在中國(guó)53種用量較大抗生素風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,ERM是排在前10的優(yōu)先關(guān)注高風(fēng)險(xiǎn)抗生素[6]。研究發(fā)現(xiàn)ERM對(duì)浮游動(dòng)物會(huì)產(chǎn)生影響,比如ERM會(huì)抑制多刺裸腹溞(Moinamacrocopa)的生長(zhǎng)發(fā)育,造成氧化損傷,影響種群穩(wěn)定[7]。對(duì)于藻類,ERM的暴露也會(huì)導(dǎo)致一系列的毒性效應(yīng)。比如當(dāng)ERM暴露濃度 ≥0.1 μg/L時(shí),水華微囊藻(Microcystisflos-aquae)體內(nèi)丙二醛(MDA)和活性氧(ROS)含量會(huì)顯著升高[8]。ERM暴露濃度為10 μg/L時(shí),微囊藻細(xì)胞內(nèi)的超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性均顯著增強(qiáng)[9],影響細(xì)胞膜的通透性,造成氧化性損傷,并產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化物信號(hào)分子,導(dǎo)致細(xì)胞功能障礙和死亡[8]。由此可見,ERM長(zhǎng)期暴露的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。

為了揭示ERM長(zhǎng)期暴露對(duì)水生生物的生態(tài)毒理效應(yīng),本實(shí)驗(yàn)選取標(biāo)準(zhǔn)模式生物大型溞作為受試生物,以ERM急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果中96 h-LC50的0.01‰和1‰為暴露濃度,分析ERM對(duì)大型溞生長(zhǎng)發(fā)育、生殖和游泳等生態(tài)行為學(xué)指標(biāo)的影響,測(cè)試大型溞抗氧化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)酶活性變化及生長(zhǎng)繁殖代謝相關(guān)基因表達(dá),分析ERM對(duì)大型溞脂質(zhì)代謝系統(tǒng)的影響,以期為ERM的毒理效應(yīng)和污染防控提供借鑒。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

紅霉素(ERM, CAS: 114-07- 8)購買于百靈威科技有限公司；色譜級(jí)甲醇、乙醇、乙腈購買于Merk化工技術(shù)有限公司；受試生物大型溞(Daphniamagna)由中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所提供。大型溞在實(shí)驗(yàn)之前馴化兩周,馴化條件為：水溫(21±1)℃,光暗周期16 h∶8 h,光照強(qiáng)度1000 lx,每天定時(shí)喂食純種斜生柵藻。

1.2 急性毒性實(shí)驗(yàn)

在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)置10、50、100、150、200 mg/L和300 mg/L這6個(gè)濃度,同時(shí)設(shè)置清水空白對(duì)照組和溶劑對(duì)照組(0.01%乙醇)。在實(shí)驗(yàn)中,往100 mL 燒杯中加入50 mL目標(biāo)濃度的暴露溶液,每個(gè)燒杯加1只健康幼溞(6—24 h),每個(gè)濃度設(shè)置20個(gè)平行。實(shí)驗(yàn)周期為96 h,在試驗(yàn)期間不進(jìn)行喂食操作,也不更換暴露溶液。在實(shí)驗(yàn)開始后24、48和96 h,分別觀察和記錄每個(gè)燒杯中幼溞死亡的個(gè)數(shù)。

1.3 慢性毒性實(shí)驗(yàn)

根據(jù)急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)置了兩個(gè)暴露濃度2 μg/L[實(shí)測(cè)濃度(1.92±0.026)μg/L]、200 μg/L[實(shí)測(cè)濃度(194.1±5.8)μg/L] 為慢性實(shí)驗(yàn)暴露組,同時(shí)設(shè)置清水空白對(duì)照組和溶劑對(duì)照組(0.01%乙醇)。在盛有50 mL暴露溶液的燒杯中隨機(jī)放入1只6—24 h的健康幼溞,并設(shè)置20個(gè)平行。由于抗氧化損傷實(shí)驗(yàn)和熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)測(cè)定時(shí)用溞量偏大,每個(gè)暴露組在1000 mL燒杯中加入800 mL暴露溶液,隨機(jī)放置150只健康幼溞(6—24 h),設(shè)置3個(gè)平行,用于相關(guān)參數(shù)測(cè)定。暴露周期為21 d,暴露期間實(shí)驗(yàn)條件維持在(21±1)℃,16:8 h(光:暗),每天喂食斜生柵藻,喂藻密度為5×104個(gè)/mL。每?jī)商鞊Q水一次,換水時(shí)清洗燒杯。暴露期間記錄各項(xiàng)指標(biāo)：①母溞的產(chǎn)卵時(shí)間；②產(chǎn)卵數(shù)量；③21 d時(shí)母溞的體長(zhǎng)；④21 d時(shí)母溞1 min內(nèi)胸肢、心臟跳動(dòng)頻率；⑤21 d時(shí)連續(xù)測(cè)定30 s游泳速度。大型溞種群增長(zhǎng)、生長(zhǎng)、生殖、游泳等行為指標(biāo)參照張凌玉等[10]的測(cè)定方法開展。

暴露21 d結(jié)束后,從清水對(duì)照、溶劑對(duì)照、2 μg/L和200 μg/L的暴露組的每個(gè)平行樣品中取出50只大型溞放置在液氮中保存,用于測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)、乙酰膽堿酯酶(AChE)和丙二醛(MDA)等生物標(biāo)志物。生物標(biāo)志物測(cè)定前,大型溞先用生理鹽水沖洗,濾紙吸干表面水分,然后加入到已經(jīng)稱重的離心管中,用電子天平準(zhǔn)確稱取大型溞的重量,按重量(g)∶體積(mL)= 1∶9的比例,加入9倍體積的生理鹽水,在冰水浴條件下機(jī)械勻漿,勻漿液以2500 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min,取上清液進(jìn)行測(cè)定?？寡趸到y(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)酶活性的具體測(cè)定步驟參照Wang等[11]和Aksakal[12]的方法進(jìn)行。

另外,每個(gè)實(shí)驗(yàn)組取出50只大型溞,放入液氮中速凍3—5 min,然后放入-80℃冰箱中保存。使用Trizol試劑進(jìn)行總RNA提取,后用TaKaRa反轉(zhuǎn)錄試劑盒對(duì)總RNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,然后進(jìn)行特異性PCR擴(kuò)增。目的基因測(cè)定引物序列見表1,所有結(jié)果用兩個(gè)內(nèi)參基因(actin和gapdh)的mRNA水平和Cq值進(jìn)行歸一化。

表1 目的基因及引物序列

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)結(jié)果均采用SPSS Statistics 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA),以均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差的形式表示。數(shù)據(jù)可視化由Origin 2019實(shí)現(xiàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 半致死濃度

在10—300 mg/L 暴露溶液中,大型溞隨著暴露濃度的增加,死亡率不斷提高?？瞻讓?duì)照組和溶劑對(duì)照組死亡率<5%,而低濃度組死亡率和對(duì)照組相比未見顯著升高。通過使用logistic函數(shù)進(jìn)行非線性回歸計(jì)算,ERM對(duì)大型溞的48 h-LC50為315.41 mg/L,95%置信區(qū)間為247.39—398.11 mg/L,96 h-LC50為163.08 mg/L,95%置信區(qū)間為134.89—196.79 mg/L。以前研究發(fā)現(xiàn)ERM對(duì)大型溞的48 h半致死濃度(48 h-LC50)為211 mg/L[7],對(duì)青鳉(Oryziaslatipes)的96 h半致死濃度(96 h-LC50)大于100 mg/L[7],毒性低于大環(huán)內(nèi)酯類抗生素羅紅霉素,羅紅霉素對(duì)大型溞的48 h-LC50和96 h-LC50分別為60.26 mg/L和39.81 mg/L[10]。根據(jù)化學(xué)品分類和標(biāo)簽規(guī)范第28部分：對(duì)水生環(huán)境的危害(GB 30000.28—2013)的毒性等級(jí)劃分[13],ERM對(duì)大型溞的急性毒性為低毒。

2.2 對(duì)大型溞生殖的影響

ERM對(duì)大型溞生殖指標(biāo)的影響如表2所示,清水對(duì)照和溶劑對(duì)照組大型溞毒理數(shù)據(jù)無明顯差異,以下數(shù)據(jù)分析以溶劑對(duì)照組數(shù)據(jù)作為參照。高低兩個(gè)ERM濃度組對(duì)大型溞首胎產(chǎn)卵時(shí)間、首胎產(chǎn)卵個(gè)數(shù)均無顯著影響,輕微提升了大型溞的產(chǎn)卵胎數(shù)。隨著ERM暴露濃度的增加,大型溞平均每胎產(chǎn)卵數(shù)和21 d產(chǎn)卵總數(shù)不斷增加,高濃度組增加最為顯著,提升率分別為50.6%和55.6%。從整個(gè)暴露過程來看,高低兩個(gè)濃度ERM均對(duì)大型溞生殖能力產(chǎn)生誘導(dǎo)作用；在ERM污染脅迫下,隨著暴露時(shí)間延長(zhǎng),大型溞產(chǎn)生生態(tài)補(bǔ)償效應(yīng),產(chǎn)卵量有所提升[14],暴露中期產(chǎn)卵量明顯高于前期。

表2 紅霉素(ERM)對(duì)大型溞生殖指標(biāo)的影響

從ERM對(duì)大型溞種群增長(zhǎng)指標(biāo)的影響來看(表2),周限增長(zhǎng)率在所有暴露組均無顯著變化。高低兩個(gè)ERM濃度暴露均顯著提升大型溞的凈生殖率,提升率分別達(dá)到69%和97%。高濃度組ERM顯著升高了內(nèi)稟增長(zhǎng)率,這與羅紅霉素慢性暴露的實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似[10]。ERM、羅紅霉素等抗生素暴露下,會(huì)引起大型溞的種群繁殖能力提升,導(dǎo)致生存所需的最低食物水平要求升高,這在食物水平不足時(shí)可導(dǎo)致大型溞因饑餓而死亡,并影響壽命[15]。根據(jù)衰老的進(jìn)化理論,過度生殖會(huì)消耗身體代謝的資源,最終縮短大型溞壽命和影響種群穩(wěn)定[16]。 而本實(shí)驗(yàn)僅對(duì)大型溞進(jìn)行21 d慢性暴露實(shí)驗(yàn),ERM長(zhǎng)期暴露對(duì)大型溞全生命周期及世代的生殖和種群增長(zhǎng)能力的影響仍需深入研究。

2.3 對(duì)大型溞生長(zhǎng)發(fā)育和游泳行為的影響

大型溞心率、胸肢跳動(dòng)頻率和體長(zhǎng)與大型溞攝食、呼吸、代謝和內(nèi)分泌系統(tǒng)等健康狀況密切相關(guān)。從圖1可以看出,高濃度組ERM輕微抑制了大型溞的體長(zhǎng),顯著提高了大型溞胸肢和心臟跳動(dòng)頻次。高低兩個(gè)暴露組ERM均對(duì)大型溞游速產(chǎn)生顯著抑制作用,抑制率均超過30%。

圖1 21 d暴露后紅霉素對(duì)大型溞的體長(zhǎng)、胸肢跳動(dòng)頻率、心率和游速的影響Fig.1 Effect of ERM on body length, thoracic limb activity, heart rate and swimming speed of Daphnia magna after 21 d exposure*表示處理組與對(duì)照組的顯著性差異,P<0.05

圖2 21 d暴露后大型溞的游泳軌跡 Fig.2 Swimming trajectory of Daphnia magna after 21 d exposure

大型溞體長(zhǎng)變化是環(huán)境脅迫下生物體的一種防御機(jī)制,體長(zhǎng)的改變雖然小,在實(shí)際生態(tài)環(huán)境中會(huì)顯著影響大型溞的種群穩(wěn)定[17]。前期研究報(bào)道400 μg/L硫氰酸紅霉素會(huì)抑制大型溞的體長(zhǎng)增長(zhǎng)[18]。心率是反映污染物對(duì)大型溞血液循環(huán)系統(tǒng)影響的敏感生理指標(biāo)[19],心率紊亂說明大型溞器官可能受到損傷,呼吸能力下降[20]。胸肢作為大型溞的攝食器官,受到心臟的能量供給和神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控的雙重作用完成攝食動(dòng)作。心率過快一定程度上導(dǎo)致供給胸肢的能量過度輸出,損耗身體機(jī)能,這與大型溞生長(zhǎng)抑制和體長(zhǎng)減短的結(jié)果相一致。游速常用于表征化學(xué)物質(zhì)的有害影響的敏感可靠性生物指標(biāo)[21]。大型溞游泳能力不僅在游速方面受到顯著抑制,高低兩個(gè)濃度組都顯著降低了大型溞的泳道密度,大型溞的移動(dòng)范圍變小(圖2),前期研究表明游泳活性的抑制會(huì)降低大型溞的生長(zhǎng)發(fā)育和生殖功能[22]。ERM對(duì)大型溞游泳活性產(chǎn)生的抑制作用可能與ERM產(chǎn)生神經(jīng)毒性相關(guān)[21]。

2.4 對(duì)大型溞抗氧化和神經(jīng)系統(tǒng)的影響

為了研究ERM對(duì)大型溞抗氧化系統(tǒng)的影響,檢測(cè)了大型溞MDA的含量和SOD、GST的酶活性,同時(shí)檢測(cè)大型溞的AChE活性探究ERM潛在的神經(jīng)毒性。根據(jù)圖3,高濃度ERM暴露顯著增加了大型溞體內(nèi)MDA含量,誘導(dǎo)量超過2倍。脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA的過量產(chǎn)生將進(jìn)一步影響SOD和GST酶活性,造成細(xì)胞膜損傷[23]。ERM暴露下,高低兩個(gè)暴露濃度組大型溞SOD和GST酶活性都明顯降低,高濃度暴露組ERM對(duì)SOD和GST的抑制率超過了46%和42%。同時(shí),高低兩個(gè)暴露組ERM都抑制了大型溞AChE酶活性,最高濃度抑制率達(dá)到39%。

圖3 21 d暴露后紅霉素(ERM)對(duì)大型溞酶活性和丙二醛含量的影響Fig.3 Effect of ERM on enzyme activities and malondialdehyde content of Daphnia magna after 21 d exposure

為了抵御ROS的氧化傷害,大型溞體內(nèi)SOD、CAT、GST和谷胱甘肽(GSH)等活性酶相互協(xié)同,形成抗氧化防御體系發(fā)揮抗氧化作用。SOD和CAT構(gòu)成抗氧化系統(tǒng)的第一道防線,SOD能夠歧化超氧化物自由基形成H2O2和O2[24],CAT將H2O2歧化成H2O和O2。CAT含量不足時(shí),GSH可與SOD協(xié)同作用,用于清除H2O2,而GSH的降低會(huì)進(jìn)一步影響GST的抗氧化功能[24]。在污染物脅迫作用下,生物體內(nèi)清除ROS的速率小于ROS累積的速率,過量累積的ROS會(huì)對(duì)不飽和脂肪酸氧化或者過氧化,生成脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA,生物膜中不飽和脂肪酸減少,膜的流動(dòng)性降低,通透性變差,導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物吸收效率降低,維生素和無機(jī)鹽等營(yíng)養(yǎng)失衡,最終造成生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制,生殖能力和免疫力降低[25—26]。本研究發(fā)現(xiàn),ERM能夠使大型溞MDA含量增加,SOD和GST活性減弱,尤其是高濃度ERM暴露后,大型溞體內(nèi)產(chǎn)生的過量ROS損害機(jī)體健康,抑制抗氧化酶的生成[27],引起細(xì)胞膜損傷[11]。

AChE是無脊椎動(dòng)物體內(nèi)廣泛存在的一種酶,能夠保證生物神經(jīng)信號(hào)正常傳遞,主要位于膽堿能神經(jīng)末梢突觸間隙,可通過降解神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿[28],降低它對(duì)乙酰膽堿受體的興奮作用,保證神經(jīng)傳導(dǎo)。暴露ERM后,大型溞AChE活性受到抑制,酶水解神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的能力減弱,導(dǎo)致乙酰膽堿受體過量而無法正常傳遞神經(jīng)信號(hào)[29],最終游速變慢。研究發(fā)現(xiàn)AChE活性的抑制和大型溞游泳能力的削弱呈正相關(guān)[30]。

2.5 對(duì)大型溞基因轉(zhuǎn)錄的影響

2.5.1對(duì)卵黃蛋白相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的影響

圖4 21 d暴露后ERM對(duì)大型溞基因相對(duì)轉(zhuǎn)錄量的影響 Fig.4 Effect of ERM on relative gene transcription of Daphnia magna after 21 d exposure

卵黃蛋白(vitellogenin)是胚胎發(fā)育的能量?jī)?chǔ)備和內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)的主要來源[31],受雌激素調(diào)控[32]。卵黃蛋白vg1有助于卵黃的形成[33],vtg2是卵生動(dòng)物卵黃蛋白的前體,它們通常被用作雌激素化合物的生物標(biāo)志物[34]。暴露21 d時(shí),相對(duì)于對(duì)照組,高濃度組ERM顯著上調(diào)了vg1和vtg2表達(dá)(圖4),高濃度組vg1表達(dá)上調(diào)超過了500%,暴露21 d時(shí)暴露組大型溞vg1和vtg2相對(duì)表達(dá)量均為正值(上調(diào))。在秀麗隱桿線蟲成年早期,過量的卵黃蛋白基因轉(zhuǎn)錄可以確保充分的卵黃蛋白合成能力,以達(dá)到最大的生殖率[16]。在大型溞成年早期vg1和vtg2的轉(zhuǎn)錄水平相對(duì)偏高,以滿足生殖需求[16]。有研究結(jié)果表明藥物撲熱息痛短期暴露下,大型溞vtg表達(dá)隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)顯著提高,在長(zhǎng)期暴露撲熱息痛對(duì)大型溞雌激素的干擾比短期更強(qiáng)[35]。

2.5.2對(duì)保幼激素和蛻皮激素相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的影響

甲殼類動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育主要受蛻皮激素、保幼激素及ecr受體和usp的轉(zhuǎn)錄調(diào)控[36]。保幼激素調(diào)控大型溞卵黃蛋白的形成,對(duì)生物的生殖發(fā)育發(fā)揮作用[36]。jhe是保幼激素的編碼基因。Ecr是負(fù)責(zé)蛻皮激素合成的基因,ecrb主要參與調(diào)節(jié)大型溞的蛻皮過程,而蛻皮和大型溞的生長(zhǎng)有關(guān)[37]。cyp314基因參與主要蛻皮激素的生物合成[38],可以介導(dǎo)蛻皮激素由無活性向活性形態(tài)20-HE轉(zhuǎn)化[39]。從圖4可以看出,高濃度組ERM上調(diào)了jhe、ecrb和cyp314基因表達(dá),低濃度組ERM顯著促進(jìn)了jhe和cyp314基因表達(dá),說明ERM暴露后大型溞的保幼激素和蛻皮激素合成受到促進(jìn),導(dǎo)致大型溞的繁殖顯著提升[40]。由于大型溞的蛻皮周期和生殖周期同步,蛻皮激素合成發(fā)生變化在一定程度上反映了污染物對(duì)大型溞生殖能力的干擾[41]。大型溞蛻皮激素的合成不僅涉及cyp314、ecrb基因的表達(dá),同時(shí)還與多種信號(hào)通路(如視網(wǎng)膜X受體)有關(guān)[42],ERM全生命周期或世代暴露下,大型溞cyp314、Ecr等基因表達(dá)與繁殖能力的關(guān)系需要進(jìn)一步研究。

2.5.3對(duì)脂質(zhì)代謝和解毒相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄的影響

在無脊椎動(dòng)物中,hr96是核受體NR1J組中重要的毒物受體[43]。在哺乳動(dòng)物中,hr96與NR1I(PXR/CAR/VDR)等核受體基因同源,可以調(diào)控I和II相解毒基因的表達(dá)[35]。hr96還可以調(diào)控多個(gè)參與脂質(zhì)吸收的基因,并通過內(nèi)穩(wěn)態(tài)和運(yùn)輸三?；视汀⒛懝檀冀閷?dǎo)能量代謝[36, 44],調(diào)節(jié)涉及膽固醇和脂肪酸穩(wěn)態(tài)的npc基因組[36]。在大型溞的整個(gè)生命周期,脂質(zhì)代謝進(jìn)程保障其生存和繁殖,脂質(zhì)代謝過程如果被破壞,脂肪酸攝取和分解脂質(zhì)相關(guān)的酶受到抑制,會(huì)導(dǎo)致生物以脂肪的形式儲(chǔ)存能量,影響健康[45]。P-gp(P-glycoprotein)是一種通過ATP能量協(xié)助外源性化合物跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的基因,在外源性物質(zhì)解毒方面起重要作用,生物體的P-gp活性與環(huán)境脅迫的抵抗和適應(yīng)有關(guān),相當(dāng)于環(huán)境和生物組織之間的屏障[42]。P-gp編碼基因是hr96的下游靶基因,它們的表達(dá)有一定相似性[35]。從圖4可以看出,高低兩個(gè)ERM暴露組都使P-gp的相對(duì)表達(dá)量降低,高濃度ERM導(dǎo)致hr96表達(dá)顯著下調(diào)。相似的結(jié)果在藥物氟西汀和撲熱息痛暴露中也被發(fā)現(xiàn),50 μg/L濃度暴露下兩種藥物均顯著抑制了hr96基因表達(dá)[35,46],解毒系統(tǒng)功能受到抑制會(huì)造成氧化損傷[35]。污染脅迫下,hr96和P-gp基因能夠協(xié)同CYP450s去除體內(nèi)的外源性污染物,但長(zhǎng)期暴露污染物會(huì)引起大型溞解毒系統(tǒng)紊亂。

3 結(jié)論

ERM對(duì)大型溞的急性毒性為低毒,48 h-LC50和96 h-LC50分為315.41 mg/L和163.08 mg/L。在暴露初期高濃度ERM導(dǎo)致大型溞內(nèi)稟增長(zhǎng)率和生殖能力顯著升高,AChE活性被抑制,大型溞體長(zhǎng)變短,心跳和胸肢跳動(dòng)加快,游速減慢,生長(zhǎng)發(fā)育受到影響,同時(shí)干擾大型溞的脂質(zhì)代謝,體內(nèi)MDA含量增加,過多自由基產(chǎn)生導(dǎo)致SOD和GST活性抑制,細(xì)胞膜損傷。ERM顯著影響大型溞生殖的相關(guān)基因vg1和vtg2表達(dá),上調(diào)保幼激素和蛻皮激素相關(guān)的基因jhe、ecrb和cyp314表達(dá),下調(diào)解毒相關(guān)基因hr96和P-gp的表達(dá),最終引起免疫力低下和生長(zhǎng)抑制,表明ERM長(zhǎng)期暴露影響浮游生物種群穩(wěn)定和生態(tài)系統(tǒng)安全。