论文部分内容阅读
随着纳米科技的飞速发展,纳米材料的应用领域正变得越来越广泛,与此同时纳米材料的生物安全性问题也越来越引起世界各国科学家的高度关注。纳米二氧化钛独特的理化性质决定了其毒理学研究的特点,它可以通过各种途径进入土壤、空气和水环境,最终进入人体,因而纳米二氧化钛的安全性评价和危险性评定已经成为21世纪毒理学的新课题。本文主要研究了纳米二氧化钛胁迫对淡水中的藻类植物——普生轮藻(Char a vulgaris L.)的影响,分别从形态学、生理生化指标和分子水平进行研究,以评定nTiO2对水生植物的安全性,为纳米材料抑制藻类的机制提供理论基础。分别采用两种方式培养普生轮藻,一种添加丝状绿藻常用培养基,一种不添加任何营养基,尽量模拟其自然生境,选用RS-188A多功能潜水泵,以及恒温棒培养,结果发现未添加营养液的轮藻反而长势较好,对数期增长量较快,可能是营养液改变了溶液的pH,更适宜其他藻类的生长,从而构成竞争阻碍了轮藻的生长；而用不同浓度的nTiO2处理4d后,从外形看高浓度组的轮藻受毒害程度较严重,分别取材制成石蜡切片,观察切片可见高浓度处理组色索体数量急剧减少或坏死,细胞组织的完整性被破坏。实验研究了胁迫浓度梯度为0,0.01,0.10,1.0,10,100mg·L-1的纳米二氧化钛(nTiO2)悬浮液单一处理普生轮藻的毒性效应,在胁迫24h,48h,72h,96h后分别测定其叶绿素a含量、脂质过氧化物丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性。结果表明,随着胁迫浓度的增加和时间的延长,叶绿素a含量、SOD和CAT活性总体呈下降趋势,而MDA含量呈递增趋势,高浓度剂量组与对照组比较差异极显著,酶的活性降幅也较大,说明急性nTiO2暴露对普生轮藻具有毒性作用,且表现出剂量效应。采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术检测nTiO2肋迫对普生轮藻基因组DNA多态性的影响。结果表明,不同浓度nTiO2处理4d后,选用16条寡核苷酸引物(10bp)对普生轮藻基因组DNA进行RAPD扩增,其中有3个引物效果较理想,分别是OPA-01、OPB-01和OPD-11,均产生特异性PCR产物,其分子量大小在150～2000bp之间。处理组与对照组RAPD图谱之间存在明显差异,条带或增加,或消失,或变亮,或变暗；且随着胁迫浓度的增加,基因组模板稳定性下降。这些结果表明nTiO2影响普生轮藻基因组模板的稳定性,故利用RAPD技术获得的DNA多态性变化可作为检测普生轮藻DNA损伤的指标。