（动物学专业论文）苯并a芘、三丁基锡及其混合物对褐菖鲉的毒性效应.pdf

摘要摘要本文以海洋鱼类褐菖纳为实验动物，研究海洋环境中两种典型有机污染物多环芳烃和有机锡对其产生的毒性效应。采用的苯并( a ) 芘( b a p ) 浓度为1 0 、1 0 0 、1 0 0 0n g l ，三丁基锡( t b t ) 浓度为l 、1 0 、1 0 0n g l ，联合组浓度为5n g lb a p + 0 5n g lt b t 、5 0n g lb a p + 5n g lt b t 、5 0 0n g lb a p + 5 0n g lt b t ，对鱼体进行水体暴露，分别于暴露后0d 、7d 、2 5 d 、5 0d 和污染解除后7d 、2 0d 取样。从生理、生化与分子生物学等层次分析了b a p 和t b t 在鱼体内的代谢，对解毒酶系统的影响，对鱼类造成的氧化损伤与d n a 损伤的单独作用和联合作用效应，进而对这些生物标志物在监测海洋环境污染中的有效性进行评价。主要研究结果如下：1 胆汁中b a p 典型代谢产物浓度随着暴露浓度的增加而增加，能够较好地反映环境中b a p 的暴露情况，但是要结合e r o d 和g s t 活性情况综合考虑其时间一效应关系。鱼胆汁中的总s n 2 + 含量作为监测外界t b t 污染程度的生物标志物也有可行性，可以指示出高浓度的有机锡污染，而且从联合作用结果看，b a p 促进了t b t 的代谢排出。2 环境浓度的b a p 和t b t 对解毒酶系统造成了显著的影响。w e s t e r nb l o t结果表明c y p l a 蛋白含量随着b a p 暴露浓度的增加而增加，可以作为监测环境中p a h s 污染的良好的生物标志物。i 相解毒酶e r o d 活性与b a p 、t b t 及其混合物污染之间存在较为复杂的时间一效应与剂量一效应关系，而且在暴露2 5d 后，联合作用表现为拮抗作用，仅仅以e r o d 酶活性指标衡量环境中b a p 、t b t 或者二者的联合污染水平会出现失真现象。所以，将e r o d 活性与c y p l a 蛋白水平或者b a p 典型代谢产物水平，或者胆汁中总锡含量等指标结合起来考虑才能较为客观地认识环境中这两类污染物的污染程度。e c o d 活性在b a p 、t b t 或者二者的联合作用下主要表现出被诱导效应，也能反映出高浓度的b a p 和t b t 联合污染情况，可以作为高污染环境中的生物标志物参考指标。i i 相解毒酶u d p g t 在暴露中期对两种污染物均未表现出显著的效应关系。3 b a p 和t b t 对抗氧化体系指标产生了复杂的联合作用结果，主要表现为拮抗作用。s o d 、g s t 活性与g s h 含量在b a p 暴露5 0d 后都表现出被诱导效应，将三者结合起来作为监测海洋环境p a h s 污染的生物标志物有一定的可摘要行性。t b t 暴露5 0d 后会增加m d a 含量，诱导s o d 、g p x 酶活性，并且降低g s h 含量，将四者结合起来能较好地反映有机锡污染。b a p 和t b t 联合作用5 0d 后会增加m d a 含量，并且诱导g p x 、g s t 酶活性，因此将三者结合起来用于监测海洋环境中p a h s 和有机锡的联合污染有一定的可行性。4 d n a 单链断裂损伤随着b a p 、t b t 及其混合物的暴露浓度增加和暴露时间的延长而加重，可以作为指示水体b a p 、t b t 或者二者的联合污染的潜在生物标志物。同时，从暴露2 5d 和5 0d 后的结果看，联合作用减轻了d n a 损伤，这与t b t 抑制b a p 的代谢活化和b a p 促进t b t 的代谢排出的结果相一致。根据以上结果，我们认为环境水平浓度的b a p 和t b t 所产生的联合毒理学效应有复杂的时间一效应和剂量一效应关系，主要是拮抗作用，表现为t b t对b a p 代谢的抑制，b a p 对于t b t 的代谢排出起到了促进作用。关键词：褐菖鲇，苯并( a ) 芘，三丁基锡，毒性作用，生物标志物摘要a b s t r a c tm a r i n ef i s hs e b a s t b s c u sm a r m o r a t u sw a sa d o p t e da se x p e r i m e n t a la n i m a l t o x i c o l o g i c a le f f e c t sw e r es t u d i e do nt w ok i n d so ft y p i c a lo r g a n i cc o n t a m i n a n t si nm a r i n ee n v i r o n m e n t s ，p o l y c y c l i ca r o m a t i ch y d r o c a r b o n s0 a h s ) a n do r g a n o t i n s s e b a s t i s c u sm a r m o r a t u se x p o s e dt ob a p ( 10 ，10 0 ，10 0 0n g l ) ，t b t ( 1 ，10 ，10 0n g l )a n dt h e i rm i x t u r e ( 5n g lb a p + 0 5n g lt b t ，5 0n g lb a p + 5n g lt b t , 5 0 0n g lb a p + 5 0n g lt b t ) w e r er a n d o m l ys a m p l e da f t e re x p o s u r ef o r0 ，7 ，2 5 ，5 0d a y sa n dt r a n s f e r r e dt oc l e a nw a t e rt or e c o v e rf o r7a n d2 0d a y s ，r e s p e c t i v e l y t h ep h y s i o l o g i c a l ，b i o c h e m i c a la n dm o l e c u l a rp a r a m e t e r sw e r ea n a l y z e dt oa s s e s st h ee f f e c t so fb a p , t b ta n dt h e i rm i x t u r et om e t a b o l i s m ，h e p a t i cd e t o x i f i c a t i o ne n z y m es y s t e m ，a n t i o x i d a n ts y s t e ma n dd n ad a m a g e f u r t h e r m o r e ，t h ea v a i l a b i l i t yo ft h e s eb i o m a r k e r st om o n i t o rm a r i n ep o l l u t i o nb yb a p , t b ta n dt h e i rm i x t u r ew e r ea s s e s s e d t h em a i nr e s u l t sa sf o l l o w s ：1 l e v e l so fb a pm e t a b o l i t e si nt h eb i l ew e r ei n c r e a s e di nad o s e d e p e n d e n tm a n n e ri nt h ef i s he x p o s e dt h r o u g hw a t e rt ob a p ，a n dr e f l e c t e dc o n t a m i n a t i o ng r a d i e n t so fp a h s h o w e v e r , e r o da n dg s ta c t i v i t i e ss h o u l db et a k e ni n t oa c c o u n tt oa s s e s st i m e e f f e c tr e l a t i o n t o t a lb i l i a r ys n 2 + c o n t e n ti nf i s hi sf e a s i b l et os e r v ea sa ni n d i c a t o rt om o n i t o rs e v e r eo r g a n o t i np o l l u t i o n ，a n da sf a ra sc o m b i n e de f f e c t sa r ec o n c e r n e d ，b a pi n c r e a s e dt h ee x c r e t i o no ft b tt ob i l e 2 e n v i r o n m e n t a l l yr e l e v a n tc o n c e n t r a t i o n so fb a pa n dt b ti n f l u e n c e dh e p a t i cd e t o x i f i c a t i o ne n z y m es y s t e ms i g n i f i c a n t l y c y p1al e v e li n c e a s e di nh a r m o n yw i t hb a pc o n c e n t r a t i o nw i t hw e s t e r nb l o ta n a l y s i s ，s oc y p1al e v e li sf e a s i b l et os e r v ea sag o o db i o m a r k e rt om o n i t o rp a h sp o l l u t i o n e r o da n de c o da r eb o t hp h a s eie n z y m e s t h e r ew e r ec o m p l i c a t e dr e l a t i o n so ft i m e e f f e c ta n dd o s e e f f e c tb e t w e e ne r o da c t i v i t ya n de x p o s u r eo fb a p , t b to rt h e i rm i x t u r e a n t a g o n i s t i ci n t e r a c t i o n so c c u r r e da f t e r2 5d a y se x p o s u r et ot h em i x u r eo fb a pa n dt b t i ti sf u z z yt om e r e l yu s ee r o da c t i v i t ya sb i o m a r k e rt oa s s e s sp a h so rt b tp o l l u t i o n t h e r e f o r e i ti sv i t a lt oa s s e m b l ec y p1al e v e lo rb a p - 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e f f e c ta n dd o s e e f f e c te x i s t e d a sf a ra s t h er e s u l t sa f t e r2 5d a y sa n d5 0d a y se x p o s u r ea r ec o n c e m e d ，c o m b i n a t i o no fb a pa n dt b ta l l e v i a t e dt h ed e g r e eo fd n ad a m a g ew h i c hw a sc o n s i s t e n tw i t ht h ei n h i b i t i o no fb a pm e t a b o l i s mb yt b ta n dt h ep r o m o t i o no ft b te x c r e t i o nb yb a p b a s e do nt h er e s u l t sw eo b t a i n e d ，w ec o n c l u d et h a tc o m b i n e dt o x i c o l o g i c a le f f e c t so fb a pa n dt b ta te n v i r o n m e n t a l l yr e l e v a n tc o n c e n t r a t i o n sw e r ec o m p l i c a t e d ，a n da n t a g o n i s t i ci n t e r a c t i o n sw e r ed o m i n a t i n g t b ti n h i b i t e db a pm e t a b o l i s m ，a n db a pf a c i l i t a t e dt b tm e t a b o l i s ma n de x c r e t i o n k e yw o r d s ：s e b a s t i s c u sm a r m o r a t u s ，b e n z o ( a ) p y r e n e ，t r i b u t y l t i n ，t o x i c i t y , b i o m a r k e r缩略语a h ha h rk 阏b a pb s ac a tc y p 4 5 0dd b te c o de d c se r ae r o df l u og p xg s hg s thh s p 9 0ll p omm b tm d am f om l np a h sp c b缩略语a r y lh y d r o c a r b o nh y d r o x y l a s ea r y lh y d r o c a r b o nr e c e p t o ra r y lh y d r o c a r b o nn u c l e a rt r a n s f e r a s eb e n z o ( a ) p y r e n eb o v i n es e r u ma l b u m i nc a t a l a s ec y t o c h r o m ep 4 5 0d a yd i b u t y l t i ne t h o x y c o u m a r i n - o - d e e t h y l a s ee n d o c r i n ed i s r u p t i n gc h e m i c a l se n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n t7 - e t h o x y r e s o r u f i n o - d e e t h y l a s ef l u o r a n t h e n eg l u t a t h i o n e p e r o i d a s er e d u c e dg l u t a t h i o n eg l u t a t h i o n es - t r a n s f e r a s eh o u r9 0k d ah e a ts h o c kp r o t e i nl i t e rl i p i dp e r o x i d a t i o nm o l lm o n o b u t y l t i nm a l o n d i a l d e h y d em i x e df u n c t i o no x i d a s em i n u t ep o l y c y c l i ca r o m a t i ch y d r o c a r b o n sp o l y c h l o r i n a t e db i p h e n y l芳烃脱羧酶芳烃受体芳烃核转移酶苯并( a ) 芘牛血清白蛋白过氧化氢酶细胞色素p 4 5 0天二丁基锡乙氧香豆素d - 脱乙基酶环境内分泌干扰物环境风险评估7 乙氧基异吩恶唑d - 脱乙基酶荧葸谷胱甘肽过氧化物酶还原型谷胱甘肽谷胱甘肽硫转移酶小时热休克蛋白9 0升脂质过氧化摩尔每升单丁基锡丙二醛混合功能氧化酶分钟多环芳烃多氯联苯缩略语p m sp yr o sr p ms d ss e cs o dt b tt c d dsu d p g au d p g tp o s t m i t o c h o n d r i a ls u p e r n a t ep y r e n er e a c t i v eo x y g e ns p e c i e sr o u n dp e rm i n u t es o d i u md o d e c y ls u l f a t es e c o n ds u p e r o x i d e d i s m u t a s et r i b u t y l t i n2 , 3 ，7 ，8 - t e t r a c h l o r o d i b e n z o p d i o x i nt r i m e t h y l s i l y lu r i d i n ed i p h o s p h a t eg l u c u r o n i ca c i du d p g l u c u r o n y lt r a n s f e r a s e8 7 去线粒体上清液芘活性氧每分钟转数十二烷基硫酸钠秒超氧化物歧化酶三丁基锡2 ，3 ，7 ，8 四氯二苯并一对一二嗯英三( 羟甲基) 氨基甲烷鸟苷二磷酸葡萄糖醛酸鸟苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶厦门大学学位论文原创性声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人( 签名) ：多钐吵年吵2 o r厦门大学学位论文著作权使用声明本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。本学位论文属于1 保密( ) ，在年解密后适用本授权书。2 不保密( 请在以上相应括号内打“、”)作者签名：导师签名：日期：砷年日期：v n 7 年月矽日月o h 日夕7前言第一章前言1 1 多环芳烃的污染研究进展多环芳烃( p o l y c y c l i ca r o m a t i ch y d r o c a r b o n s ，p a h s ) 是被认识最早的一类化学致癌物。国际癌研究中心( i a r c ) 1 9 7 6 年列出了9 4 种对实验动物致癌的化合物，其中1 5 种属于多环芳烃。p a h s 是指含有两个苯环以上的一系列芳烃及其衍生物，大约有1 5 0 种。这些p a h s ，按其化学结构特点可以分为三类：苯环类；笏、荧蒽及胆蒽类；杂环类。随着苯环数量增加，p a h s 疏水性增大，半衰期增长，毒性增大，致癌性增强。由于苯并( a ) 芘 b e n z o ( a ) p y r e n e ，b a p 】是第一个被发现的环境化学致癌物，而且致癌性很强，故常以b a p 作为多环芳烃的代表【l 】o人类的活动是造成这种有毒的化学物质遍布于海洋环境中的主要因素【2 】。p a h s 的人为污染主要有以下来源【3 】：( 1 ) 家庭及生活炉灶，工业锅炉等产生的烟灰，占5 1 。( 2 ) 各种产生和使用焦油的工业过程，如炼焦、石油热裂、煤焦油提炼、柏油铺路等，占2 0 。( 3 ) 各种人为原因的露天焚烧和失火、抽烟等，占2 7 。( 4 ) 各种机车车辆及内燃机排出的废气，占o 9 。环境中的p a h s 处于不断的运动之中，生成、降解或迁移、转化，并通过各种途径进入动物体内。由于p a h s 具有低溶解性和疏水性，会强烈地分配到非水相，特别是有机相中，常常吸附于颗粒物上，因此沉积物是其主要的环境归宿【4 1 。沉积物中的p a h s 可以来自城市生活污水和工业废水排放或者大气迁移。表面水中p a h s 的来源主要包括城市生活污水、工业废弃物、大气沉降、表面径流，以及土壤浸析等。生活污水和城市径流往往比工业废弃物含有更高的p a h s 残留物，石油产品中p a l l s 含量有差异，荧葸( f l u o r a n t h e n e ) 、芘( p y r e n e )和b a p 更普遍存在于汽油中。p a h s 普遍分布在天然水体中，特别是工业发达地区。靠近油田和其他污染源的p a h s 浓度可高达5 0 # g l ，大洋和未污染湖水中p a h s 含量往往低于1# g l 【5 1 。在九龙江河口区和厦门西海域的表层水中b a p 含量为0 5 6 3 3 2 肛g l【6 】o 以往的研究显示，表层沉积物中的b a p 浓度可达到0 1 3 0 6 9 # g g ( d r yw e i g h t ，前言d w , 千重) 1 7 1 。h u a n ge ta 1 ( 2 0 0 5 ) 1 8 对北京市水源地之一的官厅水库( g u a n t i n gr e s e r v o i r ) 的调查结果显示，该水库的沉积物中总p a l - i s 含量高达1 3 7 7 2 8 5 5 刚gd w 。美国的调查显示，在很多污染地区的沉积物中检测到高浓度的b a p 和其他p a h s - 比如b a y o ub o n f o u c a ，l o u i s i a n a ( 6 1 0 z g gd wb a p ) 【9 1 ；n e w a r kb a y ，n e wj e r s e y ( 1 9 6 0 肛gd wt o t a lp a h s ) 【1 0 1 。随着经济的发展，有可能导致p a h s 排放量的增加【l l 】。由于p a h s 与人体健康密切相关，大气中p a h s 的研究受到各国环境工作者的普遍重视，美国和西欧等国家从2 0 世纪5 0 年代就已开始了对城市空气悬浮颗粒物中p a h s 的全面研究，美国环保局( e p a ) 已将多种p a h s 列入了有毒化学品“黑名单”中，并对其在大气中的变化规律、变化趋势及来源进行了长期的监测和追踪研究。有些国家的研究范围已经逐步延伸到了小城镇、小型工业区、港口及乡村，研究的物质种类近2 0 种，研究的对象也从悬浮颗粒物中的p a h s 拓展到以气态形式存在的p a h s 。我国对p a h s 污染的研究起步于上世纪8 0 年代，继东北工业区之后，北京、天津及一些油田也逐步开展了这方面的研究【1 2 】，但研究的物质主要是b a p ，对其它p a h s 很少涉及。随着环境科学的不断发展，为了满足人们r 益提高的健康需要，适应环境全球化进程和我国加入w t o 后的新要求，近几年，我国环境科学工作者对北京、上海、天津、唐山等城市空气中p a h s 也展开了全面研究【1 ”。环境中的p a h s 可以通过降解而净化，降解一般有两种方式：光氧化作用和生物还原作用。大气中的p a h s 主要由光氧化而降解，如b a p 受同光紫外线照射和空气中臭氧及其他氧化作用，形成1 , 6 、3 , 6 和6 ，1 2 一醌苯并芘。此外，水生生物也进行某些生物降解作用。b a p 在天然水体中的降解受水的深度、阳光辐射强度及光的波长、温度和溶解氧等条件的影响。土壤中的b a p 能被微生物分解，翻耕土地为微生物的活动提供更有利条件。经一年后，土壤中的b a p 可被微生物降解8 0 9 0 。1 2 多环芳烃对鱼类的毒性作用p a h s 属于持久性有机污染物( p e r s i s t e n to r g a n i cp o l l u t a n t s ，p o p s ) ，已经列入2前言联合国欧洲经济委员会( u n e c e ) 远距离越境空气污染公约持久性有机污染物特别工作组优先考虑的对象，其对近海生态安全的影响引起了人们的r 益关注【1 4 ，1 5 】op a h s 已经被证实是诱导机体突变的物质和致癌物质的前体【1 6 】，在环境中具有潜在的致癌、致畸和致突变性，可通过食物链危害人类健康。近年来有研究报道p a h s 对鱼类还具有生殖毒性和免疫毒性。p a h s 对卵巢发育和排卵有损害，会造成1 7 p 雌二醇( e 2 ) 循环水平的下降1 1 7 1op a h s 对鱼类还有免疫毒性。从p a h s 污染水域采集到的鱼发现有鳃、皮肤和鳍的受损，这可能与微生物感染而造成的免疫抑制相关1 8 】。然而对于p a h s 引发免疫毒性的机制所知甚少。1 3 多环芳烃在鱼体内的致毒机理和代谢过程通过体内的解毒酶来催化完成异生化学物质的代谢解毒是生物主要而常见的一种适应机制。解毒酶的种类很多，其中混合功能氧化酶( m i x e df u n c t i o no x i d a s e ，m f o ) 系统的作用最为重要。肝脏是m f o 系统最活跃的器官。m f o 系统活性的变化，实际上也反映了肝功能的状况。许多化学毒物不仅可以通过损害肝实质细胞而造成“功能性细胞群 的减少，肝血流量的改变以及胆道系统异常，而且，即使处在肝脏对这些化学毒物的适应性反应阶段，也可能因肝细胞滑面内质网的变化而引起m f o 系统功能的改变。m f o 系统是一种多酶复合体。一般认为它是由细胞色素p 4 5 0 ( c y t o c h r o m ep 4 5 0 ，c y p 4 5 0 ) 、细胞色素b 5 、黄素蛋白n a d p h p 4 5 0 还原酶、黄素蛋白- n a d h 一细胞色素b 5 还原酶和磷脂组成，它们共同组成电子传递体系。c y p 4 5 0 是1 9 5 8年发现的，是一类以还原态与c o 结合后在波长4 5 0 n m 处有吸收峰的含血红素的单链蛋白质。c y p 4 5 0 为整个m f o 酶系的末端氧化酶，是一类4 8 6 0k d的蛋白，含有一个非共价的血红素，可以接受黄素蛋白经辅酶i i 或辅酶i 传递的电子，并将电子传递到由其自身和所携带的底物以及氧所组成的三重配合物中的氧原子上，造成激活状态的氧来完成底物氧化反应。c y p 4 5 0 不仅负责活化氧原子，同时负责与底物结合，并决定酶系底物的专一性，如在荷尔蒙以及脂肪酸等前；内、外源化合物的代谢巾起到重要的作用。c y p 4 5 0 町以催化几百种不同化合物的弪基化作用，些c y p 4 5 0 的同功酶与异生物质( x e n o b i o t i c ) 的代谢有关，如b a p 的羟基化；一些与性荷尔蒙的合成有芙，包括把雄激素转变为雌激素的芳构化步骤 t g l 。因此，埘c y p 4 5 0 系统的刺激或改变都将对生物体产生巨大的影响。在很多物种中，亲水性外源有机物会诱导异生物质代谢酶的活性，包括鱼类1 2 0 。这些代谢酶中被研究的昂清楚的就足细胞色素p 4 5 0 。酶诱导起始于外源物结合到一个蛋白复合体上，这个复合体由芳烃受体( a r y lh y d r o c a r b o nr e c e p t o r ,? d a r ) 和热怍克蛋r 9 0 ( 9 0k d ah e a ts h o c kp r o t e i n ，h s p 9 0 ) 组成，后者随后被释放。a h r 后术与艿烃核转移酶( a r y lh y d r o c a r b o nn u c l e a rt r a n s f e r a s e ，a r n t ) 结合而进入细胞核。在细胞核中，a r n t ，c y p 4 5 0 基凼的上游的d n a 口 别序列相结合，然后转录园子进入c y p 4 5 0 基因启动子区。随后，m r n a 合成增加，c y p 4 5 0 蛋白含量也就增加1 。多耶芳烃在肝脏细胞中的致毒和代谢解毒过程如目1 1 所示。回豳n m ir _ 。x 坚0 5 u 5e 剜，一b do 谴j 辨，t x - e b j ，= 筹? 篙m o 辩 117 竹口sjc o q t l d a t e图1 1 外源化台物在肝脏细胞中的命运示意图。路线i 是解毒或毒性作用的可能机制，路线是酶诱导的可能机制。a h r ，芳烃受体；h s p 9 0 ，熟休克蛋t | 9 0 ；a r n t ，芳烃核转移酶；d r e s ，二唔英反应元件；c y tp 4 5 0 s ，细胞色素p 4 5 0 异构体；g s t s ，谷胱甘肚硫转移酶；警 (上前言u d p g t s ，鸟苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶( 引i 刍v a nd e ro o s t ，2 0 0 3 )f i g 1 - 1s i m p l i f i e dp r e s e n t a t i o no ft h ef a t eo fx e n o b i o t i cc o m p o u n d si nt h el i v e rc e l l r o u t ei ，ap o s s i b l em e c h a n i s mf o rd e t o x i f i c a t i o no rt o x i c a t i o n ，a n dr o u t ei i ，ap o s s i b l em e c h a n i s mf o re n z y m ei n d u c t i o n a h r , a r y lh y d r o c a r b o nr e c e p t o r ；h s p 9 0 ，9 0k d ah e a ts h o c kp r o t e i n ；a r n t ，a hr e c e l i t o rn u c l e a rt r a n s l o c a t o r ；d r e s ，d i o x i nr e s p o n s i v ee l e m e n t s ；c y tp 4 5 0 s ，c y t o c h r o m ep 4 5 0i s o z y m e s ；g s t s ，g l u t a t h i o n es - t r a n s f e r a s e s ；u d p g t s ，u d p - g l u c u r o n y lt r a n s f e r a s e s ( a d a p t e df r o mv a nd e ro o s t ，2 0 0 3 )p a h s 等化学物进入肝脏细胞后的转化分为两个阶段。第一阶段，亲脂性底物被c y p 4 5 0 依赖的m f o 氧化代谢形成各种中间代谢物，这些中间代谢物具有很高的生物活性，容易对生物体产生毒性，7 一乙氧基异吩恶唑d 脱乙基酶( 7 一e t h o x y r e s o r u f i n o - d e e t h y l a s e ，e r o d ) 是这个阶段的代表酶，此外还有乙氧香豆素- d 脱乙基酶( e t h o x y c o u m a r i n o - d e e t h y l a s e ，e c o d ) ；第二阶段通常包括氧化的中间代谢物与内源性分子如还原型谷胱甘肽( r e d u c e dg l u t a t h i o n e ，g s h ) 、u d p - 葡萄糖醛酸( u r i d i n ed i p h o s p h a t eg l u c u r o n i ca c i d ，u d p g a ) 等结合，这些结合产物通常低毒且溶于水，易于排出体外 2 2 1 。这个阶段的解毒酶以谷胱甘肽硫转移酶( g l u t a t h i o n es - t r a n s f e r a s e ，g s t ) 为代表。这两个阶段的解毒酶在功能上的相互协调配合是进入机体的外源化合物顺利解毒的关键。p a h s 并非直接致癌物，必须经过细胞微粒体中的m f o 活化后才具有致癌性。现以研究最多的b a p 为例说明之【23 。前言为；烃环摹e 化酶图l - 2 苯并( a ) 芘可能的致癌机理( 引自朱世能，1 9 8 6 )f i g 1 - 2p o s s i b l ec a r c i n o g e n i cm e c h a n i s mo fb a p一2 嘲岭一笨并院k 描黝嗫岭，苯胯诧b a p 是一种强化学致癌物，进入体内后，除少数部分以原形态随粪尿排出外，一部分经肝、肺细胞微粒体中m f o 激活而转化为数十种代谢产物，其中转化为羟基化合物或醌类者，则是一种解毒反应；转化为环氧化物者，特别是转化为7 ，8 环氧化物，则是一种活化反应。7 ，8 一环氧化物再经过环氧化物水解酶的作用而生成7 ，8 二羟基化合物，接着发生第二次环氧化而形成7 ，8 二氢二醇9 ，1 0 环氧化物，这就是近致癌物。以上的反应过程属于代谢活化。9 ，1 0 位的氧环接着被打开，在b a p 分子的1 0 位碳原子上形成亲电的阳离子，这就是b a p 的终致癌物。它可以与d n a 等生物大分子发生共价结合，造成d n a 损伤，如果d n a不能修复，细胞就可能发生癌变。p a h s 是海洋常见的污染物，由于其具有致癌性和致突变性而成为必须检测的污染物。p a h s 在动物体内进行生物转化时，可形成多种中问产物，许多中间产物可进入氧化还原循环，产生大量的活性氧物质，进而引发机体的氧化应激。抗氧化酶存在于所有生物的组织，其功能是清除氧自由基。抗氧化酶包括超氧化物歧化酶( s u p e r o x i d ed i s m u t a s e ，s o d ) 、过氧化氢酶( c a t a l a s e ，c a t ) 以及谷胱甘肽过氧化物酶( g l u t a t h i o n ep e r o x i d a s e ，g p x ) 。h a s s p i e l e re ta 1 ( 1 9 9 4 ) 【矧指出不同6拶啪一雕酶鼬一烃化一筅艇前言种类鱼的抗氧化酶活性反应是不同的，这导致其对氧化胁迫的敏感性不同。g s h 是动物体内重要的水溶性抗氧化剂，它是g s t 和g p x 的辅助因子，又能直接与动物体内的亲电化合物结合起解毒作用。g s t 催化的这一结合反应是需氧细胞防御有毒物质和某些内源性化合物进一步代谢的主要途径【2 5 】。1 4 三丁基锡的污染研究进展作为金属有机化合物的一种，有机锡化合物( o r g a n o t i nc o m p o u n d s ) 对环境的影响越来越受到人们的普遍关注。锡，本身是无毒的金属，金属锡的化合物有无机锡和有机锡两类，前者多属低毒或微毒，少数对动物有明显毒性，而有机锡化合物则使用范围广，形态多样，而且其毒性和生物效应与形态有密切关系，是引起世界普遍重视的环境污染物。有机锡化合物的通式为r n s n x 4 m ，r 代表烷基或者芳香基，n 从1 到4 ( 代表4 种不同的有机锡化合物，即单、二、三和四烷基或芳香基有机锡化合物) ，x基团的影响作用不大，除非其本身具有生物杀伤性或毒性，通式中n = 3 的有机锡化合物毒性最强，n = l 和n = 2 的毒性次之，四有机锡化合物毒性很低或无毒，它主要是从s n c h 合成其他有机锡化合物的中间体【2 6 】。环境中有机锡化合物污染的主要来源是( 1 ) p v c 稳定剂，( 2 ) 木材防腐剂，( 3 ) 农药，( 4 ) 船体防污涂料。最早注意到有机锡污染的是加拿大的t h o m a sm k h ，他于1 9 7 6 年发现海水养殖架上使用有机锡能导致牡蛎贝壳明显增厚。但是，他的发现并没有引起人们的重视。2 0 世纪7 0 年代末，法国a r c a c h o nb a y 的太平洋牡蛎人工养殖业曾因三丁基锡( t r i b u t y l t i n ，t b t ) 的污染而一度陷于瘫痪【2 7 】。多年来，有机锡化合物，特别是三丁基锡被广泛用于船舶的防污涂料。直到2 0 世纪9 0 年代，因其严重的水生生态系统破坏作用，许多国家政府才纷纷采取措施限制和禁止有机锡的使用【2 8 1 。然而，西方国家在限制使用1 0 年后，水