基于综合生物标志物响应指数评价0_省略_aconstricta_毒性效应_.pdf

第 35 卷第 4 期2015 年 4 月环境科学学报Acta Scientiae CircumstantiaeVol35，No4Apr，2015基金项目:农业部应对溢油关键技术专项(No2012-NZ-5739);国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室开放基金项目(No201509);中国水产科学研究院基本科研业务费专项项目(No2014A02XK01);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(No2014T06);国家现代农业产业技术体系建设项目(NoCAS-48)Supported by the Professional Project on Special Key Technology for Oil Spill for Ministry of Agriculture(No2012-NZ-5739)，the Open Fund of the KeyLaboratory of Marine Spill Oil Identification and Damage Assessment Technology，SOA(No201509)，the Special Scientific esearch Funds for CentralNon-profit Institutes，Chinese Academy of Fishery Sciences(No2014A02XK01)，the Special Scientific esearch Funds for Central Non-profit Institutes，Chinese Academy of Fishery Sciences(No2014T06)and the National Modern Agricultural Industry Technology System Construction Project(NoCAS-48)作者简介:蒋玫(1973)，女，研究员，E-mail:jiangrose73 sinacom;*通讯作者(责任作者)Biography:JIANG Mei(1973)，female，professor，E-mail:jiangrose73 sinacom;*Corresponding authorDOI:1013671/jhjkxxb20140787蒋玫，李磊，沈新强，等2015基于综合生物标志物响应指数评价 0#柴油和平湖原油胁迫下的缢蛏(Sinonovacula constricta)毒性效应J环境科学学报，35(4):1174-1182Jiang M，Li L，Shen X Q，et al 2015Investigation of toxic effects of No0 fuel oil and Pinghu crude oil on Sinonovacula constricta by using integratedbiomarker responses J Acta Scientiae Circumstantiae，35(4):1174-1182基于综合生物标志物响应指数评价 0#柴油和平湖原油胁迫下的缢蛏(Sinonovacula constricta)毒性效应蒋玫1，*，李磊1，沈新强1，吴庆元2，牛俊翔2，许高鹏21 中国水产科学研究院东海水产研究所，上海 2000902 上海海洋大学，上海 203360收稿日期:2014-04-27修回日期:2014-06-14录用日期:2014-06-14摘要:选择 0#柴油和平湖原油乳化液对缢蛏(Sinonovacula constricta)进行氧化胁迫实验，选取典型的抗氧化酶-超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷光甘肽硫转移酶(GST)及过氧化物酶(POD)用于衡量油类污染物对生物体造成的氧化压力大小此外，结合综合生物标志物响应(Integrated Biomarker esponses，IB)指标，对 2 种石油污染物对缢蛏的毒性响应进行定量化评价结果表明，不同浓度的 0#柴油和平湖原油对缢蛏消化腺中的 4 种酶表现出不同程度的诱导效应，各试验组在暴露前期均表现出诱导或抑制，但对 4 种酶的影响存在时间顺序性，SOD、CAT 和 GST 的酶活性表现为升高-降低的过程，POD 表现为降低升高的过程，活性达到峰值的时间 SOD 和 CAT 要早于 GST 和 POD结合计算出的 IB 数值来看，高浓度 0#柴油能够引起最为显著的生物效应变化，显示该石油污染物高毒性的特征，0#柴油生物毒性大于平湖原油生物毒性关键词:缢蛏(Sinonovacula constricta);0#柴油;平湖原油;抗氧化酶;综合生物标志物响应指标文章编号:0253-2468(2015)04-1174-09中图分类号:X1715文献标识码:AInvestigation of toxic effects of No 0 fuel oil and Pinghu crude oil onSinonovacula constricta by using integrated biomarker responsesJIANG Mei1，*，LI Lei1，SHEN Xinqiang1，WU Qingyuan2，NIU Junxiang2，XU Gaopeng21 East China Sea Fisheries esearch Institute，Chinese Academy of Fishery Sciences，Shanghai 2000902 Shanghai Ocean University，Shanghai 203360eceived 27 April 2014;received in revised form 14 June 2014;accepted 14 June 2014Abstract:We study the oxidant stress induced by the two oil pollutants(No0 fuel oil and Pinghu crude oil)on Sinonovacula constricta Hereafter，toxicdifference was compared to capture more detailed condition about virulence variation Activities of SOD，CAT，GST and POD were used to measure theimpact of the oil pollutants Furthermore，integrated biomarker responses(IB)were employed to evaluate the toxicity differences The main contents andthe corresponding conclusions were as follows:Different concentrations of No0 fuel oil and Pinghu crude oil had an induction effect on four enzymes ofdigestive glandsWe found that SOD，CAT，GST，and POD levels displayed different variation trend following the prolonged duration The outcomesindicated that the activities of SOD，CAT and GST in digestive glands showed an increase-decrease trend with increased exposure time The activities of4 期蒋玫等:基于综合生物标志物响应指数评价 0#柴油和平湖原油胁迫下的缢蛏(Sinonovacula constricta)毒性效应POD showed a decrease-increase trend with increased exposure time，and time for the enzymes to gain their highest activities varied with the four kinds ofantioxidant enzymes The activity of SOD and CAT reached the highest on the 3rdday of exposure，with GST and POD on the 7thday of the test Withcalculated integrated biomarker response(IB)，the toxicity order was tentatively proposed as:No0 fuel oil Pinghu crude oilKeywords:Sinonovacula constricta;No0 fuel oil;Pinghu crude oil;antioxidant enzymes;integrated biomarker responses1引言(Introduction)随着经济的高速发展，环境污染物的排海总量也在不断增加，导致近海海域水质恶化尤其是海上石油开采、油轮溢油等引起的突发性石油污染事件频发，以及船舶运输、码头作业等导致大量石油污染物进入海洋，严重威胁海洋及陆域生态环境，使得我国海洋石油污染风险不断增加(黄逸君等，2010)酶是机体生物化学反应的重要物质，酶活性被认为是一种能够快速而灵敏地反映环境胁迫对生物体影响的生化指标(Scott-Fordsmand et al，2000)抗氧化防御系统是生物体应对外源化合物氧化胁迫的重要组成成分，对抗氧化防御机制的研究能够有效预测环境中污染物的生物效应及毒理学特征抗氧化防御系统由多种酶组成，主要包括各类抗氧化酶 超氧 化 物 歧 化 酶(SOD)、过 氧 化 氢 酶(CAT)、谷光甘肽硫转移酶(GST)及过氧化物酶(POD)等(李飞等，2005)在污染物毒性研究中，抗氧化酶的灵敏性特征能够有效解决常规生态毒理学方法无法监测的低浓度污染问题，为污染物环境风险提供早期预警(万斌，2000;李传慧等，2011;夏斌等，2011)由于酶活力在污染条件下既有抑制又有诱导，且各类酶活性对生物毒性的暴露响应不同步，不同的酶对污染的敏感程度有所差异，因此，将几种酶甚至其它生物标志物结合起来分析，才能更有效 地 评 估 污 染 情 况 综 合 生 物 标 志 物 响 应(Integrated Biomarker esponses，IB)指标可将不同生物指标的联合生物效应量化表示，已广泛应用于鱼类毒性测定的综合研究(Pytharopoulou et al，2008)通过量化的 IB 数值可直观分析化合物毒性大小的差异，将抗氧化效应的影响量化表达，进一步准确有效地预测化学物质毒性差异Beliaeff 和Burgeot(2002)利用贻贝消化腺中 CAT、GST 和鳃中AChE、GST 共 4 种生物标志物的测定值计算 IB值，研究得出塞纳河口的 PAH 和 PCB 浓度与生物毒性测试的综合生物标志物 IB 之间存在一定的相关关系基于此，本研究以缢蛏为目标生物，在实验生态条件下研究 0#柴油和平湖原油胁迫对缢蛏消化腺抗氧化酶活性的影响，运用综合生物标志物响应(IB)指数评价 0#柴油和平湖原油对缢蛏胁迫的毒性效应，以期为利用分子生物标志物指示环境油污染提供基础的实验依据2材料与方法(Materials and methods)21材料实验用缢蛏取自启东市黄海滩涂公司缢蛏养殖区，实验前暂养 1 周，贝体平均壳长(590031)cm，壳宽为(199011)cm，体重(1460262)g实验用水为经过滤的天然海水，盐度为 2325，pH 为780790将 0#柴油、平湖油气田产原油分别与过滤海水按 110(V V)配比，置于超声振荡器中连续振荡 3h，再静置 3 h 后，吸取表层下水相即为乳化液母液，母液置于 4 冰箱保存，实验前稀释(贾晓平等，2000)海水中 0#柴油和平湖原油浓度的测定采用紫外分光光度法(国家质量监督检验检疫总局，2008)22实验方法随机选取缢蛏分为 4 组，分别为对照组(天然海水)、低浓度组、中浓度组和高浓度组(0#柴油和平湖原油乳化液)，0#柴油和平湖原油的乳化液实验浓度梯度分别为 4、08、016 mgL1和 5、1、0.2mg L1每组约 40 只缢蛏，置于含 14 L 沙滤海水的玻璃箱(容积 30 L)中，24 h 连续充氧，实验期间水温为 23602540 每日 100%换水 1 次，更换相同浓度的实验液，及时清除排泄物和活力不好的贝体，贝类饵料为单独培养扁藻，每天定时定量喂食 2次，扁藻密度为 2104cellsmL1胁迫实验进行 15d，15 d 后将实验液全部换成清洁沙滤海水进行为期 6 d 的恢复实验分别于实验开始后的第 0、3、7、15 和 21 d 采集贝类消化腺样品，采样时仔细分离出消化腺，双蒸水冲洗后用铝箔折成的小袋装取，液氮保存待测定23组织蛋白含量及酶活性的测定消化腺中蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝法;消化腺组织中 CAT、SOD、POD 和 GST 活性的测定均采用南京建成生物公司提供的检测试剂盒，相应5711环境科学学报35 卷操作参照说明书进行在实验条件下每分钟每毫克蛋白使酶增加 0001 为 1 个酶活力单位(U mg1，以prot 计)24数据处理实验结果进行统计处理，酶活性数据均为平均值标准差(MeansSD)(n=3)数据用 SPSS 130统计软件进行方差分析(ANOVA)，并用均值多重比较分析法(LSD 法)检验组内及组间的差异显著性，p005 为差异显著，p001 为差异极显著IB 数 值 处 理 具 体 过 程 参 照 文 献(Beliaeffet al，2002)中所描述的方法，首先将原始数据标准化，之后将可用来衡量生物指标综合影响的可视化的生物标志结果呈现在星状图中计算出来，最后，依照 Oliveira 等(2010)介绍的方法，得到 IB 值IB 值越大，表明生物所受影响越大3结果(esults)310#柴油和平湖原油对缢蛏消化腺 SOD、CAT、POD 和 GST 的剂量效应关系0#柴油对缢蛏消化腺 SOD、GST、CAT 和 POD活性(均以 proteinit)影响的试验结果如图 1 所示由图可知，第 3 d 各浓度组消化腺 SOD 活性都有所上升，只有高浓度组(4 mgL1)和中浓度组(0 8mg L1)与对照组有显著差异(p005);第 7 d 除低浓度组外，高浓度和中浓度组(SOD)活性均下降，至第 15 d 高浓度组 SOD 活性下降幅度较中低浓度组(08、016 mgL1)大，与对照组差异性显著(p005)，而中、低浓度组间没有显著差异胁迫解除后，第 21 d 各浓度组 SOD 活性均下降，且 SOD 活性都有不同程度的恢复，虽然仍高于对照组，但已无显著差异曝油第 3 d 时，各浓度组 GST 活性较对照组有所增加，高、中浓度组与对照组差异性显著(p005)曝油第 7 d 时，各浓度组 GST 活性达到峰值，而 CAT 活性开始小幅下降，高浓度组 GST 和 CAT活性与对照组仍有显著性差异(p005);曝油 15 d时，各浓度组 GST 和 CAT 活性继续下降，组间差异不显著胁迫解除后，第 21 d 各浓度组 GST 和 CAT活性均下降，GST 和 CAT 活性都有不同程度的恢复，除高浓度组略高于对照组外，中低浓度组 GST和 CAT 活性基本与对照组趋于一致，各组间已无显著差异0#柴油胁迫后第 3 d 缢蛏消化腺 POD 活性均出现不同程度下降，与对照组显著差异(p005)第 7 d 活性又开始小幅升高，除高浓度组 POD 活性显著低于对照组外(p005)，中低浓度组 POD 活性与对照组均无显著差异第 15 d 各浓度组 POD 活性均达到一个高峰值，与对照组无显著差异(p 0.05)，到恢复实验(第 21 d)，各浓度组 POD 活性均有所恢复，与对照组无显著差异(p005)图 10#柴油对缢蛏消化腺 SOD、GST、CAT 和 POD 活性的影响(*表示与对照组相比差异性显著(p005)，n=60)Fig1Effects of No0 fuel oil on digestive glands SOD，GST，CAT and POD activity of Sinonovacula constricta67114 期蒋玫等:基于综合生物标志物响应指数评价 0#柴油和平湖原油胁迫下的缢蛏(Sinonovacula constricta)毒性效应平湖原油对缢蛏消化腺 SOD、GST、CAT 和 POD活性影响的试验结果如图 2 所示由图 2 可知，第 3d 各浓度组消化腺 SOD 活性均有升高，且活性均达到峰值，各浓度组间差异不显著，除低浓度组外，高中浓度组均与对照组有显著差异(p005);第 7 d各浓度组 SOD 活性呈阶梯状下降，至第15 d 各浓度组 SOD 活性与对照组无显著差异(p005)胁迫解除后，第 21 d 各浓度组 SOD 活性继续下降，但都有不同程度的恢复，尤其是低浓度组 SOD 活性基本恢复到对照组水平曝油第 3 d 时，各浓度组 GST 和CAT 活性均有所上升，高、中浓度组 GST 活性与对照组差异不显著(p005)，而 CAT 则表现与对照组差异性显著(p005)曝油第 7 d 时，各浓度组 GST和 CAT 活性开始下降，CAT 活性下降幅度略高于GST 活性下降幅度，但各浓度组 CAT 活性与对照组无显著差异(p005)曝油 15 d 时，各浓度组 GST和 CAT 活性继续下降，组间差异不显著曝油解除后，第 21 d 各浓度组 GST 活性基本恢复到与对照组同一水平，CAT 活性虽然仍略高于对照组，但差异不显著(p005)胁迫后第 3 d 缢蛏消化腺 POD 活性出现下降，各浓度组与对照组显著差异(p005)第 7 d POD 活性又开始小幅上升，组间差异不显著，与对照组均无显著差异(p005)第 15 d 各浓度组 POD 活性达持续增加，与对照组仍无显著差异(p005)，到恢复实验(第 21 d)，各浓度组 POD 活性差异消除，均与对照组趋于一致(p0.05)图 2平湖原油对缢蛏消化腺 SOD、GST、CAT 和 POD 活性的影响(*表示与对照组相比差异性显著(p005)，n=60)Fig2Effects of Pinghu crude oil on digestive glands SOD，GST，CAT and POD activity of Sinonovacula constricta320#柴油和平湖原油对缢蛏消化腺 SOD、GST、CAT 和 POD 的时间效应关系0#柴油和平湖原油暴露下缢蛏消化腺 SOD 活性的诱导及抑制情况见表 1从表 1 可以看出，0#柴油和平湖原油与 SOD 的剂量-效应关系非常显著高中浓度组的最大诱导先于低浓度组出现，而且诱导量大于低浓度组而从抑制情况来看，同样是高中浓度组均出现在低浓度组之前，且抑制率均高于低浓度组，平湖原油低浓度组甚至没有出现抑制从 2 种油对 SOD 酶活性的影响来看，0#柴油低浓度组浓度绝对数值(016 mgL1)虽然低于平湖原油低浓度组浓度数值(02 mgL1)，但其诱导量均高于平湖原油中低浓度组，且低浓度组最大诱导出现时间要早于平湖原油在抑制阶段，0#柴油低浓度组较平湖原油低浓度组有更大的抑制率0#柴油和平湖原油暴露下缢蛏消化腺 GST 活性的诱导及抑制情况见表2不论是低浓度组还是高浓度组，均使 GST 产生了诱导，最大诱导时间均出现在实验第 7 d，且高浓度的诱导量大于低浓度组随着曝油时间的延长，不同浓度组基本上均出现抑制，但高浓度组抑制率大于低浓度组，剂量效应关系显著2 种石油对 GST 酶活性诱导阶段，最大诱导量高浓度组明显高于低浓度组，在抑制阶段，0#柴油各浓度组抑制率与平湖原油基本持平7711环境科学学报35 卷表 1不同浓度 0#柴油和平湖原油对缢蛏消化腺 SOD 酶活性影响比较Table 1Dose-and time-dependent formation of different concentrationsof No0 fuel oil and Pinghu crude oil on digestive glands SODactivity of Sinonovacula constricta材料剂量/(mg L1)最大诱导出现时间/d最大诱导量抑制出现时间/d最大抑制率0#柴油4343%719%08333%718%016711%184%平湖原油5348%737%1333%731%02187%表 2不同浓度 0#柴油和平湖原油对缢蛏消化腺 GST 酶活性影响比较Table 2Dose-and time-dependent formation of different concentrationsof No0 fuel oil and Pinghu crude oil on digestive glands GSTactivity of Sinonovacula constricta材料剂量/(mg L1)最大诱导出现时间/d最大诱导量抑制出现时间/d最大抑制率0#柴油4738%1810%08725%189%016712%187%平湖原油5751%1810%1731%189%02726%181%0#柴油和平湖原油暴露下缢蛏消化腺 CAT 活性的诱导及抑制情况见表 3CAT 酶活性的变化规律比较好，验第 3 d 2 种油各浓度组均对 CAT 活性产生诱导，浓度越高，诱导量越大实验第 7 d 均表现为抑制，且浓度越高，抑制率越高，表现出明显的剂量-效应关系从 2 种油对 CAT 酶活性的影响来看，2 种油最大诱导出现时间和抑制出现时间均相同0#柴油和平湖原油暴露下缢蛏消化腺 POD 活性的诱导及抑制情况见表 4由表可见，2 种油各浓度组实验第 3 d 先出现抑制，且抑制率随实验浓度的增加而增加而到实验末期(15 d)才出现诱导，且诱导率随浓度的增加而增加，剂量-效应关系较显著比较 2 种油对 POD 活性的影响，在抑制阶段，0#柴油中浓度组(08 mg L1)浓度数值虽然低于平湖原油中浓度组(1 mgL1)浓度数值，但其抑制率要高于平湖原油;在诱导阶段，0#柴油中、低浓度组(0.8、016 mg L1)浓度数值虽然低于平湖原油中、低浓度组(1、02 mgL1)浓度数值，但其诱导量要高于平湖原油 3 倍多表 3不同浓度 0#柴油和平湖原油对缢蛏消化腺 CAT 酶活性影响比较Table 3Dose-and time-dependent formation of different concentrationsof No0 fuel oil and Pinghu crude oil on digestive glands CATactivity of Sinonovacula constricta材料剂量/(mg L1)最大诱导出现时间/d最大诱导量抑制出现时间/d最大抑制率0#柴油4326%712%08314%711%01635%73%平湖原油5361%722%1357%731%02337%711%表 4不同浓度 0#柴油和平湖原油对缢蛏消化腺 POD 酶活性影响比较Table 4Dose-and time-dependent formation of different concentrationsof No0 fuel oil and Pinghu crude oil on digestive glands PODactivity of Sinonovacula constricta材料剂量/(mg L1)最大诱导出现时间/d最大诱导量抑制出现时间/d最大抑制率0#柴油41535%339%081519%336%016156%38%平湖原油5153%322%1154%320%02152%316%33综合生物标志物(IB)分析通过 IB 方法计算本实验中不同暴露时间、不同石油浓度暴露下综合生物标志物水平，结果见图3在 IB 星状图中 4 种生物标志物(SOD、CAT、GST和 POD)分别代表图中的 4 个方向轴，计算出的 IB值和在图形的半径值均显示于坐标图中由图 3 中IB 的数值来看，各种生物标志物表现出巨大的差异在各个取样时间点，2 种石油污染物不同处理浓度组对 4 种生物标志物的影响也呈现出各自的特征;而随着暴露时间点的变化，2 种石油污染物产生的影响也发生着变化需要特别指出的是，高中浓度处理组对所有生物标志物均产生较大的影响，这可以通过星状图中较大的区域面积得到证实87114 期蒋玫等:基于综合生物标志物响应指数评价 0#柴油和平湖原油胁迫下的缢蛏(Sinonovacula constricta)毒性效应图 30#柴油(a，b，c)和平湖原油(d，e，f)对缢蛏体内综合生物标志物响应Fig3IB of Sinonovacula constricta in No0 fuel oil(a，b，c)and Pinghu crude oil(d，e，f)pollution stress图 4 为 IB 值与时间效应关系图，从 IB 值随时间变化趋势来看，0#柴油胁迫下，实验前期各浓度组 IB 值与曝油时间基本呈正相关关系(r=086)，随暴露时间延长而增大，而实验中后期 IB 值与曝油时间基本无相关关系从 IB 值与曝油浓度的关系来看，不同浓度与 IB 值没有明显变化规律在平湖原油胁迫下，实验前期 IB 值与曝油时间呈正相关关系(r=071)，随暴露时间延长而增大，实验终期 IB 值均有所下降IB 值与平湖原油浓度基本成正相关关系(r=079)根据图 4 显示的 2 种石油IB 值所体现出的数据变化，可推测出一定浓度的油处理诱发缢蛏消化腺产生氧化应激的能力水平大小顺序:4 mg L10#柴油5 mg L1平湖原油08mg L10#柴油10 mg L1平湖原油016mg L10#柴油02 mg L1平湖原油9711环境科学学报35 卷图 40 号柴油(a)和平湖原油(b)对缢蛏体内综合生物标志物随时间、剂量的变化(n=48)Fig4IB variation with time and dose of Sinonovacula constricta exposed to No0 fuel oil(a)and Pinghu crude oil(b)4讨论(Discussion)外源物质通过影响或阻断呼吸链、电子传递链、酶促反应等体内正常生理代谢，导致活性氧自由基增加使机体处于氧化应激态，从而诱导抗氧化酶类活性增加，各类酶通过联合作用组成机体的抗氧化 酶 防 御 系 统，对 累 积 的 活 性 氧 进 行 清 除(ichardson et al，2008;Jena et al，2009)在本实验过程中，抗氧化酶在不同石油浓度处理组中的响应呈现多样性的变化趋势(图 1 和图 2)对于 2 种石油处理组的酶活性变化来说，SOD 酶多呈持续酶诱导状态，只有在胁迫末期(15 d)酶活性出现一定降低，尤其是高中浓度组 SOD 酶活力影响相对较大(p005)造成这种结果的原因可能是由于高浓度油渗透进入细胞内，为快速清除自由基来减轻脂质过氧化对缢蛏机体造成的损伤，从而诱导 SOD 活性产生快速响应(高静等，2011)与 SOD 酶的变化趋势不同，CAT 活性在实验初期 3 d 出现诱导，剩余实验过程中并没有呈现明显的诱导，相反却受到抑制呈一定程度的下降趋势CAT 是一种末端血红素氧化酶，其功能是催化 H2O2分解为 H2O 和 O2，它可防止 H2O2含量过高对机体组织造成的损伤，对细胞起保护作用(刘冰等，2005)一般而言，SOD 酶活性诱导和 CAT 酶活性抑制通常相伴出现(李莹，2013)，当 SOD 酶活性上升提高缢蛏机体清除氧自由基的能力，从而导致 H2O2的积累，将一定程度上抑制CAT 功能的发挥GST 是谷胱甘肽结合反应的关键酶，能够催化谷胱甘肽结合反应的起始步骤，作为抗氧化防御系统第二阶段的解毒酶，参与到自由基的清除过程中(丁秀蓉等，2007)与 SOD 的抗氧化作用相似，GST 也参与到 H2O2的分解过程，防止机体出现 H2O2的累积GST 与 CAT 酶活性变化趋势相类似，但不如 CAT 酶变化明显(p005)本实验发现，在 0#柴油和平湖原油的胁迫下，高中浓度处理组缢蛏消化腺 SOD 和 CAT 于实验开始 3 d 受到显著诱导(p005)，时间上明显早于 GST(7 d)这也印证了 SOD 和 CAT 是最先参与活性氧自由基清除作用的酶，是抗氧化防御系统的第一道防线(王晓蓉等，2006)POD 对细胞生理代谢过程中产生的活性氧具有清除作用，防止活性氧自由基启动膜脂过氧化或膜脂脱酯作用，减少自由基对正常细胞的损伤，从而提高机体的解毒免疫能力(许燕等，2010)实验中观察到 POD 的活性变化与 SOD 活性成反比关系，这可能与抗氧化防御系统中醇参与抵御氧化损伤的序列有关(王丽平等，2007)缢蛏在 2 种石油污染物引起的氧化压力强度和氧化胁迫持续时间内，自身的抗氧化酶共同发挥作用，以维持活性氧的产生和抗氧化防御系统之间的平衡依据 IB 的星状图(图 3)显示的各个取样时间点，高浓度和中浓度处理组对抗氧化酶产生强烈的酶诱导或者酶抑制，在不同时间的影响或表现为含量上升或呈现出含量下降而低浓度处理组对综合生物指标产生了相对较小的作用，显示 2 种石油类污染物不同浓度胁迫的毒性之间存在差异，表明一定浓度范围内缢蛏机体对外界刺激产生防御应激的敏感性实验前期 IB 值呈现上升趋势，可能是由于前期各种酶活性均对 2 种石油污染胁迫有所响应，后期大部分酶活性已经逐渐恢复或接近对照水平(图 1 和图 2)，IB 值出现一定的降低我们从各取样时间点形状多样、覆盖区域不同的星状图(图 3)得到不同石油污染处理组对各生物标志物影响的细节信息，显示 2 种石油污染物存在08114 期蒋玫等:基于综合生物标志物响应指数评价 0#柴油和平湖原油胁迫下的缢蛏(Sinonovacula constricta)毒性效应毒性差异，能够引起对生物体产生氧化胁迫0#柴油最高浓度处理组(4 mg L1)和平湖原油最高浓度处理组(5 mg L1)在各个时间点均有较大的星状图覆盖面积，这与其高毒性对生物体产生的氧化胁迫是相关的根据本实验 IB 值计算结果(图 4)，0#柴油最高浓度处理组(4 mg L1)发生最高数值范围的变化(338260)由此可以得出，0#柴油最高浓度处理组能够引起最为显著的生物效应变化，显示该石油污染物高毒性的特征0#柴油处理组各生物标志物在实验过程中呈现出较大范围的变化，IB 值发生最大范围的数据变化(036 339)，而平湖原油处理组 IB 值仅从 004 变化至 204，表明生物体机体防御能力过程在不同的时间段产生了多样性的代谢中间物质，这也在一定程度上说明开展生物体毒性研究，需要对污染物在生物体内产生的代谢过程做连续的监测以便得到预测污染物毒性的准确结果不同油类的毒性差异是由其所含组分差异而造成的，许多学者都对石油的总烃、芳香烃进行分析，由于烷烃及其取代物、杂环化合物等物质的毒性相对较小，因此，决定毒性大小的关键因素是其所含芳香烃及低分子量烷烃量(刘娜等，2006)0#柴油中芳香烃约占总组分的 20%30%，而平湖原油中芳香烃约占总组分的 25%35%，且一般原油同时含有胶质、沥青和石蜡等杂质(贾晓平等，2000)从 2 种石油对 SOD、GST、POD 酶活性的时间影响看(表 1、表 2 和表 4)，中低浓度处理组最大诱导出现时间(3 d)要早于平湖原油(7 d)，0#柴油诱导量均高于平湖原油(尤其是 POD 的诱导量相差3 倍)，抑制率则低于平湖原油，可见缢蛏对 2 种石油的敏感性差异显著，酶活性受 0#柴油的胁迫影响更为显现在对 2 种石油不同浓度处理下的 IBF 值计算分析也发现，尽管 0#柴油最高浓度组绝对数值(4 mgL1)低于平湖原油最高浓度组绝对数值(5 mgL1)，0#柴油最低浓度组绝对数值(016 mgL1)低于平湖原油最低浓度组绝对数值(2 mgL1)，但两者的IBF 值均以 0#柴油高，表明缢蛏受到 0#柴油的毒性影响诱发产生氧化应激的能力水平更大，这一结论与其他学者(贾晓平等，2000;吴彰宽等，1988)得出的 0#柴油毒性高于平湖原油的实验结果相一致从 IB 值与曝油浓度的关系来看，尤其是实验后期，两者 IB 值没有明显变化规律由于不同的酶对 2 种石油污染物胁迫的响应敏感程度不同，难以选取某一特定时间的酶活性直接代入计算 IB而本试验中的生物标志物种类还不够丰富，未能系统综合不同量纲的生物标志物所致因此，在今后研究中为保证综合生物标志物评价体系获得更为客观可信的结果，需对生物标志物进行必要的筛选比较，以敏感性高的指标作为 IB 计算的基本参数，从而为有毒有害物质污染效应评价和现场监测的生物标志物评价提供更为科学、简便、快捷的评价方法5结论(Conclusions)缢蛏在 0#柴油和平湖原油暴露下，前期消化腺中的 4 种酶均表现出诱导或抑制，但对 4 种酶的影响存在时间顺序性，SOD、CAT 和 GST 的酶活性表现为升高-降低的趋势，POD 的酶活性表现为降低升高的趋势，SOD 和 CAT 活性达到峰值的时间要早于 GST 和 PODIB 数值显示，高浓度0#柴油能够引起最为显著的生物效应变化，表明该石油污染物高毒性的特征，且 0#柴油的生物毒性大于平湖原油的生物毒性致谢:本实验得到了江苏省启东市金海岸水产研究所朱善央老师的大力支持和帮助，在此表示感谢!责任作者简介:蒋玫(1973)，女，研究员，主要从事海洋环境影响评价和渔业生态学研究发表论文 50 余篇参考文献(eferences):Beliaeff B，Burgeot T2002Integrated biomarker response:A useful toolfor ecological risk assessment J Environmental Toxicology andChemistry，21(6):1316-1322丁秀蓉，李正炎，王波，等2007壬基酚对牙鲆肝脏 EOD 和 GST 酶活性的影响J中国海洋大学学报，37(S1):101-104高静，牛亚青，胡南，等2011硫酸锰废渣浸出液对斑马鱼的毒性及抗氧化酶活性的影响J生态毒理学报，6(4):389-396国家质量监督检验检疫总局2008GB 173782007 海洋监测规范S北京:中国标准出版社黄逸君，陈全震，曾江宁，等2010原油和消油剂对海洋桡足类的急性毒性效应J应用与环境生物学报，16(4):566-571Jena K B，Verlecar X N，Chainy G B N2009Application of oxidativestress indices in natural populations of Perna viridis as biomarker ofenvironmental pollution J Marine Pollution Bulletin，58(1):107-113贾晓平，林欣，蔡文贵，等2000原油和燃油对南海重要海水增养殖生物的急性毒性试验J水产学报，24(1):32-36李传慧，夏斌，陈碧娟，等2011胜利原油对半滑舌鳎幼鱼