三氯卡班和镉复合作用对蚯蚓的毒性研究

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三氯卡班(Triclocarban,TCC)是药品及个人护理用品(Pharmaceuticals and personal care products,PPCPs)的典型代表,是目前国际流行的一种高效、广谱的高毒性抗菌剂,与人类生活密切相关。由于三氯卡班的强亲脂性、疏水性、不易挥发等特点,很容易在土壤、污水处理厂污泥、沉积物等环境介质中富集,在环境中很难通过降解途径去除,且长时间暴露对生态系统和人类健康构成潜在威胁。镉(Cadmium,Cd)是土壤中相比其他重金属污染最严重、最普遍的重金属,是环境中生物毒性、生物有效性和迁移性最强的元素之一。目前对于TCC可能对陆地生物造成的健康风险知之甚少,且多以单一污染为主。而蚯蚓几乎与土壤不断接触,具有重要的生态功能,代表了某些陆生脊椎动物饮食的重要组成部分,或可作为高阶生物的替代物。为探究TCC和Cd对土壤生物蚯蚓的氧化胁迫等毒性效应,本文将赤子爱胜蚓暴露于TCC浓度为0、5、10、20、40 mg·kg-1和5 mg·kg-1 Cd浓度的人工土壤中,在染毒第7、14、21、28天时取样测定,研究其抗氧化酶系(SOD、POD、CAT)活性、GST(谷胱甘肽转移酶)活性、MDA(丙二醛)、ROS(活性氧)含量的变化以及体腔细胞DNA的损伤程度。可为进一步评价TCC的毒性效应、生态风险和完善相关标准提供基础依据。主要试验结果如下:(1)TCC单一刺激时对蚯蚓的氧化胁迫:各浓度处理组的SOD、POD活性大致呈先激活后抑制的趋势,40 mg·kg-1处理组CAT在整个实验周期内始终被抑制,表明高浓度TCC对CAT胁迫作用加剧,其余各浓度组CAT活性始终处于激发状态;GST的活性在染毒初期受到轻微抑制,后逐渐被激活升高,最后被抑制;在整个暴露期内,处理组的MDA、ROS含量均高于对照组;染毒28 d时,ROS含量开始回落,表明机体开始自我修复,减轻TCC对机体的氧化胁迫效应。(2)TCC单一刺激时对蚯蚓DNA的损伤:540 mg·kg-1的TCC均可对蚯蚓体腔细胞DNA造成损伤,且OTM值和DNA损伤程度随TCC浓度的增加而增加,与空白组相比差异性显著。(3)TCC-Cd复合染毒时,SOD、POD活性变化与单一染毒时相似,GST活性则始终被抑制;蚯蚓体内ROS和MDA含量在整个试验周期内始终高于空白组。(4)TCC-Cd复合污染时对蚯蚓DNA的损伤:TCC-Cd复合时,蚯蚓细胞的OTM值随染毒时间和TCC浓度的增加而增大,且始终高于TCC单一染毒组,说明TCC-Cd复合时具有一定的协同作用,加剧了对蚯蚓DNA的损伤。
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