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汞和砷單一及聯合暴露對日本沼蝦的氧化應激效應

2016-03-17 07:48:42劉祥王敏劉俊杰陳凱胡柳明陳求穩
生態毒理學報 2016年6期
關鍵詞:生物

劉祥,王敏,劉俊杰,陳凱,胡柳明,陳求穩,*

1. 南京水利科學研究院生態環境研究中心,南京 210029 2. 河海大學環境學院,南京 210098 3. 江蘇省水文水資源勘測局,南京 210093

汞和砷單一及聯合暴露對日本沼蝦的氧化應激效應

劉祥1,2,王敏1,劉俊杰3,陳凱1,胡柳明1,陳求穩1,*

1. 南京水利科學研究院生態環境研究中心,南京 210029 2. 河海大學環境學院,南京 210098 3. 江蘇省水文水資源勘測局,南京 210093

為深入探討汞(Hg)和砷(As)對水生生物的慢性毒性效應,以日本沼蝦(Macrobrachium nipponense)為受試生物,以超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、金屬硫蛋白(MT)和丙二醛(MDA)為測試分子標志物,研究上覆水中不同濃度Hg和As單一及聯合暴露對日本沼蝦肝胰腺的氧化損傷及聯合作用機制。結果表明:Hg和As單一及聯合暴露對4種分子標志物均可產生不同程度的抑制或激活效應。其中,SOD活性均受到抑制,且高濃度As(1000 μg·L-1)暴露10 d的抑制率最大,高達59.13%;而CAT活性整體被激活,Hg單獨暴露下的激活效應要高于As,且在聯合暴露組中隨著暴露時間的增加呈現出顯著的劑量效應關系(P<0.05);MT和MDA含量在Hg和As的暴露下均顯著增加(P<0.05)。其中MT對Hg的螯合能力大于As,As單獨暴露3 d后MDA變化較小,但10 d后其含量顯著增加(P<0.05)。析因方差分析發現,Hg-As對機體的聯合作用機制主要表現為協同作用。綜合生物標志物響應指數(IBR)評價證實,聯合毒性要高于單獨毒性,Hg與As在高濃度下聯合暴露10 d的IBR值最大,毒性最強,高濃度As單獨暴露處理組的毒性次之;同時,機體自身隨暴露時間延長對Hg也表現出一定的解毒功能。

汞;砷;日本沼蝦;聯合毒性;氧化應激;交互作用;分子標志物;協同作用

Received 11 May 2016 accepted 23 July 2016

近年來,隨著人類對河流的開發利用以及現代工農業的快速發展,大量工業廢水和地表徑流排入水體造成各種污染物大量蓄積,尤其是重金屬污染負荷呈逐年增長。重金屬污染具有潛伏期長、毒性大、難降解和易于生物富集等特性[1-2],對水生態系統的結構和功能以及水資源利用產生巨大影響,嚴重威脅人類健康。雖然排入水體的重金屬離子絕大部分可以迅速吸附到懸浮物表面而轉移至沉積物中,但航道整治及河湖清淤等工程措施不僅導致了重金屬離子二次釋放,更是改變了重金屬離子在水環境中的遷移轉化規律,造成顯著的重金屬區域性污染[3]。對于長期暴露于重金屬污染中的水生生物來說,無疑會因富集重金屬離子而產生慢性毒性,甚至造成基因損傷而改變遺傳特性[4-5]。因此,近年來水體中溶解性重金屬離子的慢性生物毒性及其復合污染效應成為淡水生態學領域的研究熱點。

汞(Hg)和砷(As)是全球公認的高毒性生物非必需元素,早在1976年就被美國國家環境保護局(U.S. EPA)列為優先控制污染物。過去對環境介質中Hg和As的研究基本集中在總量及形態分布方面,較少涉及對其生物毒性的定量研究。排放到水體中的Hg易被甲基化而形成劇毒性的甲基汞。甲基汞可以通過呼吸道、消化道和皮膚侵入生物體,使機體中某些酶失去活性而引起中毒,同時對中樞神經系統產生較大損傷[6-7];As的毒性大小取決于其在機體內的蓄積程度,進入機體的As可以進入血液循環引起細胞組織營養障礙而產生慢性毒性,擾亂細胞的正常代謝,導致細胞死亡[7]。隨著分子生物學技術的發展,生物監測技術逐漸受到研究者的青睞,迄今為止,以魚類作為受試生物展開重金屬生物毒性的研究較多,對底棲動物重金屬生物毒性的研究尚處于起步階段。

日本沼蝦(Macrobrachium nipponense),俗稱河蝦,廣泛分布于我國江、河、湖泊和水庫中,是我國淡水水域中典型的底棲動物優勢種,是一種具有重要經濟價值的甲殼類動物;在水生態食物鏈中占據重要地位,不僅可以攝食水中有機碎屑降低污染,還可以作為更高營養級生物的餌料[8]。然而,當河蝦蓄積的重金屬離子濃度超出一定閾值后,就會產生大量的活性氧自由基而引起機體氧化損傷[9-10]。肝胰腺作為機體對外源物質的代謝解毒組織,與毒性物質的接觸程度最高,是機體抗氧化防御的關鍵部位。本研究結合實際水體中Hg和As的濃度檢出范圍和水環境質量標準,設置不同處理組,在不同時間點測定河蝦肝胰腺中典型分子標志物的變化,揭示Hg和As單一及聯合對機體的慢性生物毒性,并分析其聯合作用機制,同時采用綜合生物標志物指數評價不同處理組的生物毒性大小,突破了原先僅以急性致死效應判別污染物風險濃度的局限,進一步闡明了水體中有毒金屬離子的潛在慢性生物毒性,為河流健康及水環境風險管理提供依據。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 實驗材料

以河蝦作為受試生物,以Hg和As作為目標污染物,在實驗室內展開重金屬單一及聯合暴露對河蝦肝胰腺的氧化損傷實驗。水體Hg和As污染模擬均采用相應的金屬鹽,分別為HgCl2和NaAsO2(分析純,中國國藥集團)。暴露實驗桶的材質為聚氯乙烯,最大容積為40 L。

實驗用河蝦取自南京某河蝦養殖場,實驗前先室內暫養3 d以適應新環境。為避免生物個體大小差異對實驗結果造成誤差,選用的河蝦平均體長為(6.43±0.21) cm,體重為(2.62±0.15) g;為避免天然水體中殘存的重金屬濃度對實驗的背景干擾,實驗用水選用在太陽下暴曬10 d除氯后的自來水作為實驗水體。為模擬真實水環境,在每個暴露桶中投加伊樂藻(Elodea nuttallii)(見圖1),伊樂藻不僅為河蝦提供棲息場所,而且還可以作為河蝦的青飼料。

1.2 實驗設計

實驗包括對照組(Control),Hg單獨處理組,As單獨處理組以及Hg與As聯合處理組共10個暴露組,其中Hg和As的低(L)、中(M)、高(H)3個濃度梯度分別為:1、10、100 μg·L-1和10、100、1 000 μg·L-1,2種重金屬聯合暴露濃度梯度為(1+10)、(10+100)、(100+1 000) μg·L-1,濃度分別以汞離子和砷離子計。每個實驗桶中分別盛裝25 L水,根據濃度梯度設定值,按照稀釋的方法將配好的母液投加到實驗桶中并用玻璃棒攪勻水體。然后將實驗用河蝦隨機分為10組,每組24只投加到每個實驗桶中。控制水溫不超過10 ℃并用空氣泵進行水體增氧,保證水中溶解氧的濃度不低于4 mg·L-1。分別在暴露3 d和10 d后取生物樣品,每組每個平行取樣3只,解剖河蝦,取出肝胰腺,迅速在-80 ℃下冰凍保存用于后續生物標志物分析。

圖1 河蝦在不同重金屬處理組中的暴露示意圖Fig. 1 Schematic diagram of treatments of different heavy metals with different concentrations for river shrimp

1.3 檢測分析

主要測定河蝦肝胰腺中4種代表性分子生物標志物,分別為超氧化物歧化酶(SOD,U·mg-1Protein)、過氧化氫酶(CAT,U·mg-1Protein)、金屬硫蛋白(MT,ng·mg-1Protein)和脂質過氧化產物丙二醛(MDA,mmol·mg-1Protein)。具體測定步驟和計算按南京建成生物工程研究所的試劑盒說明書進行。

1.4 數據處理

生物標志物數據均用平均值±標準偏差(Mean±SD)表示,采用IBM SPSS Statistics 22中的Shapiro-Wilk和Levene方法對實驗結果進行常態和同方差性檢驗,采用單因素方差分析(ANOVA)進行組間差異顯著性的檢驗(LSD),處理組與對照組以及處理組之間采用Dunnett T3檢驗法進行差異顯著性檢驗,顯著水平設為P<0.05。運用2×2析因方差分析方法揭示Hg和As對生物體的聯合作用機制。

計算綜合生物標志物指數(IBR)[11],具體計算公式如下所示。把不同處理組的IBR值繪制成星狀圖,IBR值越大,生物受到的慢性毒性越大。

Bi=Zi+|Ymin|

Ai=1/2sin(2π/n)BiBi+1

2 結果(Results)

2.1 Hg和As單一及聯合暴露下肝胰腺中分子標志物響應

Hg和As單一及聯合暴露下河蝦肝胰腺中4種典型生物標志物隨濃度和時間的變化如圖2所示。從圖2(a)中可知,Hg和As脅迫對肝胰腺中SOD活性均產生顯著抑制效應(P<0.05),尤其在高濃度As暴露10 d后抑制作用最顯著(P<0.05),SOD值為(76.52±6.54) U·mg-1protein,相比于對照組,抑制率高達59.13%。具體來講,單獨Hg脅迫對SOD活性的抑制效應要高于單獨As暴露,單獨Hg暴露時,SOD活性隨劑量均呈現出先增后降趨勢,但暴露10 d后,SOD活性對低和中等濃度的Hg表現出一定適應性;單獨As暴露時,機體肝胰腺對As的適應性隨濃度的增加而降低,對低濃度As表現出較強的適應性,SOD活性可以恢復到對照組水平,而高濃度下,SOD活性隨時間則被顯著抑制(P<0.05)。Hg和As聯合暴露時,肝胰腺SOD活性隨暴露濃度的增加則表現出顯著的劑量效應(P<0.05)。

從圖2(b)可以看出,除低濃度聯合暴露3 d之外,Hg和As脅迫對肝胰腺中CAT活性均產生顯著的激活效應(P<0.05),且單獨Hg對CAT活性的激活效應要高于單獨As。單獨Hg暴露時,CAT活性隨劑量呈現出先增后降趨勢,暴露10 d后,仍呈現先增后降趨勢,但僅在中等濃度下,CAT活性可以繼續被激活,其余濃度則表現出時間抑制效應;單獨As暴露時,CAT活性均受到較小程度的激活,從劑量角度來看,中等濃度的激活效應最大,從時間尺度來看,均表現出微弱的抑制效應;Hg和As聯合暴露時,CAT活性與時間和劑量呈現出顯著的正相關效應(P<0.05),在高濃度下暴露10 d后,CAT活性達到最大值,為(0.95±0.08) U·mg-1protein。

肝胰腺中MT含量在不同暴露組中隨時間和劑量的變化如圖2(c)所示。整體看來,肝胰腺中的MT均可與水體中的Hg、As離子結合而引起含量增加,尤其在聯合暴露下,MT含量增加較大,其中在中等濃度下聯合暴露3 d后,MT含量達到所有實驗組最大值,為(0.67±0.07) ng·mg-1protein;單獨As暴露下,MT含量隨時間和劑量的增加而增大(P<0.05);單獨Hg暴露下,MT含量變化無顯著時間和劑量效應,低濃度下暴露10 d后,MT含量恢復到對照水平,而在中等濃度下,MT含量表現出微弱的時間效應(P<0.05)。

圖2 Hg和As單一及聯合脅迫對河蝦肝胰腺中SOD活性(a)、CAT活性(b)、MT含量(c)和MDA含量(d)的影響注:不同字母表示相互之間存在顯著性差異(P<0.05)。Hg (L)、Hg (M)、Hg (H),As (L)、As (M)、As (H),Hg+As (L)、Hg+As (M)、Hg+As (H)的濃度分別為1 μg·L-1、10 μg·L-1、100 μg·L-1,10 μg·L-1、100 μg·L-1、1 000 μg·L-1,(1+10)、(10+100)、(100+1 000) μg·L-1。Fig. 2 Barplots of SOD activity (a), CAT activity (b), MT level (c) and MDA level (d) in hepatopancreas of river shrimps under treatments of control, low (L), middle (M), and high (H) gradient of Hg and As (single or in combination) concentrationsNote: Bars not sharing common letters were significantly different from each other (P<0.05). The concentrations of Hg (L), Hg (M),Hg (H); As (L), As (M), As (H);Hg+As (L), Hg+As (M) and Hg+As (H) was 1 μg·L-1, 10 μg·L-1,100 μg·L-1; 10 μg·L-1, 100 μg·L-1, 1 000 μg·L-1; (1+10), (10+100) and (100+1 000) μg·L-1, respectively.

從圖2(d)可以看出,MDA含量整體隨時間和劑量的增大而增大,其中Hg和As聯合暴露時所引起的肝胰腺氧化損傷程度要大于單獨暴露,而單獨As所引起的氧化損傷大小僅在10 d后顯著,在暴露3 d時,MDA含量要低于單獨Hg處理組;其次,Hg和As在中等濃度聯合暴露3 d后對肝胰腺細胞產生的氧化損傷壓力最大,MDA含量為(15.54±0.99) nmol·mg-1protein,暴露10 d后,MDA含量稍有降低,為(14.82±0.70) nmol·mg-1protein,然而,高濃度下聯合暴露10 d后,MDA含量顯著高于暴露3 d時,為(15.29±0.98) nmol·mg-1protein (P<0.05)。

2.2 Hg和As聯合毒性效應分析

Hg-As在不同濃度梯度下聯合對河蝦肝胰腺中的綜合生物標志物指數(IBR)的聯合作用分析結果和聯合毒性作用特征分別見表1和圖3。低、中和高濃度Hg-As聯合暴露對IBR均產生交互作用,由Hg、As單獨及交互作用的Partial Eta2可知,在低濃度下暴露3 d,各因素對IBR變化的貢獻大小順序為Hg (L) > As (L) > Hg + As (L),劑量-效應曲線表明,Hg和As聯合對IBR的交互作用為協同作用(圖3a);在中濃度下暴露3 d,各因素對IBR變化的貢獻大小順序為Hg (M) > As (M) > Hg + As (M),劑量-效應曲線表明Hg和As聯合對IBR的交互作用為協同作用(圖3a);在高濃度下暴露3 d,各因素對IBR變化的貢獻大小順序為Hg (H) > Hg + As (H) >As (H),劑量-效應曲線表明Hg和As聯合對IBR的交互作用為拮抗作用(圖3a)。在低濃度下暴露10 d,各因素對IBR變化的貢獻大小順序為As (L) > Hg (L) > Hg + As (L),劑量-效應曲線表明Hg和As聯合對IBR的交互作用為協同作用(圖3b);在中濃度下暴露10 d,各因素對IBR變化的貢獻大小順序為Hg (M) > As (M) > Hg + As (M),劑量-效應曲線表明Hg和As聯合對IBR的交互作用為協同作用(圖3b);在高濃度下暴露10 d,各因素對IBR變化的貢獻大小順序為As (H) > Hg (H) > Hg + As (H),量-效應曲線表明Hg和As聯合對IBR的交互作用為協同作用(圖3b)。

圖3 Hg/As不同濃度梯度聯合暴露3 d (a)和10 d (b)對河蝦肝胰腺綜合生物標志物的交互作用Fig. 3 Effects of Hg-As interaction on hepatopancreatic IBR value in river shrimp under different concentration gradient after 3 d (a) and 10 d (b) exposure

表1 Hg/As對河蝦肝胰腺綜合生物標志物指數(IBR)聯合作用的析因分析Table 1 Factorial analyses of combined effects of Hg-As on hepatopancreatic integrated biomarker response (IBR) in river shrimp

注:*表示差異顯著(P<0.05);Partial Eta2表示各因素對變異的貢獻;L、M、H表示低、中、高3種濃度梯度。

Note:* indicates significant difference (P<0.05); Partial Eta2shows the contribution to variation from the factors; the letters of L, M and H show the low, middle and high concentration gradient.

圖4 Hg和As單一及聯合污染下IBR響應圖Fig. 4 Star plots of IBR from different exposure groups with heavy metals (Hg and As) during different periods

2.3 綜合生物標志物毒性評價

河蝦肝胰腺在不同暴露時間及不同重金屬暴露下的綜合生物標志物響應如圖4所示。相比于對照組,Hg和As單一及聯合暴露對4種典型生物標志物均產生影響且呈現出各自的特征。總體看來,聯合暴露下對肝胰腺產生的氧化應激效應要大于單一金屬暴露。具體說來,生物體在不同暴露組中暴露3 d后,Hg與As在中等濃度下聯合對河蝦肝胰腺產生的慢性毒性最大,IBR值為2.83,其次,Hg (H)所產生的毒性次之,IBR為2.30;10 d后,河蝦可以在部分處理組中表現出一定的毒性適應性,如Hg (H)、Hg+As (L)和Hg+As (M),而在其他處理組中,慢性毒性效應表現出較強的時間效應,尤其在Hg+As (H)處,IBR值顯著增加,達到全處理組最大值,為3.87,其次,在As (H)處也呈現出一定的氧化效應增加趨勢,IBR值由原來的0.76增加到1.68。此外,肝胰腺細胞對Hg污染表現出一定的重金屬解毒機制,尤其在Hg (H)表現顯著。

3 討論(Discussion)

天然水體中,往往是多種重金屬同時存在共同作用于某一生物,存在聯合交互作用。生態毒理學中的交互作用主要包括協同作用、相加作用、獨立作用和拮抗作用[4]。然而,水體中重金屬對水生生物的聯合作用是一個很復雜的問題,其聯合毒性類型不僅取決于污染物的組成,而且與目標生物、暴露濃度及時間等密切相關[4,12]。本研究顯示,Hg與As對河蝦肝胰腺的聯合作用以協同作用為主,僅在高濃度下聯合暴露3 d才表現為拮抗作用。對于協同效應產生的主要原因可能是由于重金屬離子共同作用于機體時,細胞膜的通透性增強,進入機體的重金屬離子濃度增加,因此對機體產生的生物毒性增強[13];然而,對于拮抗作用可以用競爭點位理論來解釋:金屬離子進入細胞前先要與細胞表面的接受點位結合[4],當Hg與As在高濃度下共存時,對細胞表面的接受點位產生競爭效應而產生拮抗效應,但具體如何競爭目前還沒有相關研究報道;其次,不同重金屬離子與MT的親合力或螯合飽和度差異也是引起交互作用不同的另一個重要原因[14]。

雖然Hg和As對生物細胞的毒性機制目前仍未完全清楚,但眾多研究表明,生物體在受到重金屬脅迫時,重金屬主要是通過誘導機體產生大量活性氧自由基,并改變細胞內氧化還原平衡狀態來引起毒性作用的[9,15]。其次,Hg和As還可以通過影響或阻斷呼吸鏈、電子傳遞鏈、酶促反應等體內正常生理代謝,致使機體處于氧化應激狀態[16-17]。然而,為消除或減緩因活性氧累積而產生的氧化損傷,生物體內的各種酶和非酶抗氧化劑聯合作用可以構成抗氧化防御系統。低濃度、短時間脅迫對分子標志物產生的激活作用可認為是生物對污染的適應性反應,以增強機體消除活性氧自由基的能力;而高濃度、長時間脅迫所產生的抑制作用,可認為是氧化損傷壓力已超過機體的調節能力。因此,其所導致的酶活性降低可認為是中毒反應的前兆[18]。

CAT是一種末端血紅素氧化酶,在抗氧化防御系統中,其主要作用就是催化H2O2分解為H2O和O2,防止H2O2蓄積量過高對機體組織造成損傷[25]。本研究中CAT活性在Hg和As脅迫下整體呈現出誘導效應(圖2b),主要是因為金屬離子進入肝胰腺細胞后,導致細胞內產生大量的活性氧,致使產生氧化壓力,為保護機體細胞,CAT活性被激活。然而,CAT活性在單獨暴露組上表現先增后降的拋物線趨勢,主要原因可能是暴露初期在高濃度Hg和As的作用下,肝胰腺細胞內金屬離子濃度急劇增加,一方面過量活性氧自由基抑制了CAT的生成,另一方面過量金屬離子破壞了細胞膜,改變了細胞內的氧化還原的平衡條件,致使細胞損傷而引起CAT活性降低[12]。

MT是一類可被多種因素誘導的低分子量、富含半胱氨酸的蛋白質,在淡水無脊椎底棲動物中能結合金屬離子發生特異性結合,具有維持生物體內金屬含量的動態平衡和重金屬解毒作用的雙重機制[14]。圖2c顯示,MT含量整體顯著提高,部分處理組在隨著暴露時間的延長,含量有所降低,這一實驗結果與諸多有關魚類肝臟中MT含量的變化一致[9,18]。引起這種變化的原因主要是因為細胞富集的大量金屬離子,均能與MT結合,然而,隨著暴露時間延長,細胞中的MT的螯合節點逐漸飽和,MT含量不再上升,甚至出現下降趨勢。其次,金屬離子與MT的結合與金屬離子的電勢密切相關,李詩逸等[26]指出,Hg2+與MT的結合能力較高,與本實驗結果相符。但結合細胞中MDA含量的變化,MT含量下降時MDA含量也減小,產生這種現象的原因可能是:隨著暴露時間與濃度的增大,MT對重金屬離子的螯合能力有限,并不能無限結合金屬離子,導致過量金屬離子在細胞中累積而引起過氧化損傷。

MDA既是機體內脂質過氧化反應的重要產物,其含量變化可以直接表明生物受損傷大小,同時又可與蛋白質的游離氨基作用,引起蛋白質分子內與分子間交聯,導致細胞損傷[14,25]。圖2d顯示,Hg和As污染脅迫對河蝦肝胰腺均會產生較大的氧化損傷,這種結果與眾多污染脅迫動態研究結果相類似。產生這種現象的原因可能是,由于重金屬脅迫,河蝦體內活性氧自由基水平過高,超出機體抗氧化防御系統的能力,過剩的活性氧自由基攻擊生物膜磷脂中不飽和脂肪酸雙鍵而導致脂質的過氧化反應,相應地MDA含量隨之升高。

科學準確地進行重金屬生物毒性監測與評價是當前河流生態健康診斷的基礎。傳統重金屬生物毒性評價大多基于半致死濃度(LC50)。這忽略了低濃度重金屬的慢性生物毒性,提高了毒物的風險濃度。本研究綜合不同慢性毒性指標進行不同處理組的生物毒性評價,不僅可以避免單一生物標志物的偶然性和不確定性,而且可以消除不同生物標志物對不同污染物響應程度的差異,更準確地比較不同濃度梯度重金屬的慢性毒性大小。

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Effects of Oxidative Stress onMacrobrachiumnipponenseInduced by Single and Joint Exposure to Mercury and Arsenic

Liu Xiang1,2, Wang Min1, Liu Junjie3, Chen Kai1, Hu Liuming1, Chen Qiuwen1,*

1. Center for Eco-Environmental Research, Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210029, China 2. College of Environment, Hohai University, Nanjing 210098, China 3. Jiangsu Hydrology and Water Resources Bureau, Nanjing 210093, China

To in-depth explore the chronic toxic effects of mercury (Hg) and arsenic (As) on aquatic organisms, oxidative damage and combined toxicity induced by single and joint exposure to Hg and As under different concentrations on river shrimp (Macrobrachium nipponense) were investigated. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), metallothionein (MT) and malondialdehyde (MDA) in hepatopancreas of the river shrimps were selected as tested biomarkers. The results showed that single and joint exposure to Hg and As could either inhibit or induce these four biomarkers. While all SOD activities were inhibited, the maximum inhibition rate of 59.13% was observed after 10 day-exposure to high As concentration (1000 μg·L-1). On the contrary, the CAT was activated as a whole, with higher activation rate at the single Hg treatments and significant dose-effect at the joint exposure groups along the exposure time (P<0.05). MT and MDA levels increased significantly (P<0.05) under the stress of Hg and As, and the chelating ability of MT to Hg was greater than As. MDA level increased slightly after 3-day exposure compared to control group, while showed a significant increase after 10-day exposure (P<0.05). Factorial analysis of variance revealed that the synergistic effects on organism were mainly found during Hg-As joint exposure. Toxicity evaluation based on integrated biomarker response (IBR) also suggested that the toxicity was higher in joint Hg and As exposure than the single exposure. The joint exposure of Hg and As at high concentration after 10 days made the largest contribution to IBR value, indicating the highest toxicity, followed by single As treatment with high concentration. The organism itself also showed a detoxification function to Hg as the extension of exposure time.

mercury; arsenic; Macrobrachium nipponense; joint toxicity; oxidative stress; interaction; biomarker; synergistic effects

江蘇省水利科技重大項目(2015005);“十二五”水專項-“淮河流域水質-水量-水生態聯合調度關鍵技術研究與示范”課題(No.2014ZX07204-006-01);公益性行業科研專項經費項目—“淮河流域防洪工程體系多目標協同調控研究”課題(201501007)

劉祥(1989-),男,博士,研究方向為水污染控制與水環境生態,E-mail: gclx_2007@126.com

*通訊作者(Corresponding author), E-mail: qchen@rcees.ac.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20160511001

2016-5-11 錄用日期:2016-7-23

1673-5897(2016)6-144-09

X171.5

A

陳求穩(1974—),男,生態水力學博士,研究員,博士生導師,主要研究方向生態水力學,發表學術論文180余篇。

劉祥, 王敏, 劉俊杰, 等. 汞和砷單一及聯合暴露下對日本沼蝦的氧化應激效應[J]. 生態毒理學報,2016, 11(6): 144-152

Liu X, Wang M, Liu J J, et al. Effects of oxidative stress on Macrobrachium nipponense induced by single and joint toxic effect of exposure to mercury and arsenic [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(6): 144-152 (in Chinese)

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