苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的抗氧化酶活性及運(yùn)動(dòng)行為的影響

孫中訓(xùn)，杜娟娟，周紹輝，李 梅，逯南南，宋武昌

苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的抗氧化酶活性及運(yùn)動(dòng)行為的影響

孫中訓(xùn)1，杜娟娟1，周紹輝1，李 梅1，逯南南2，宋武昌2

(1.山東建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250101；2.山東省城市供排水水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心，山東 濟(jì)南 250021)

為了考察斑馬魚(yú)對(duì)苯酚類(lèi)污染物的生物反應(yīng)，以斑馬魚(yú)作為模式生物，采用半靜態(tài)實(shí)驗(yàn)法研究了苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的急性毒性、抗氧化酶活性及運(yùn)動(dòng)行為的影響。結(jié)果表明：苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的24 h、48 h、72 h、96 h的LC50分別為24.247 mg·L-1、18.548 mg·L-1、15.511 mg·L-1、13.554 mg·L-1；斑馬魚(yú)鰓中的Na+K+-ATP酶活性和肝臟中的SOD活性的變化反映出苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的鰓和肝臟具有損傷作用，斑馬魚(yú)體內(nèi)酶對(duì)苯酚污染敏感，可以將其作為苯酚污染的有效生物標(biāo)志物；斑馬魚(yú)的運(yùn)動(dòng)行為變化與苯酚濃度及染毒時(shí)間明顯相關(guān)，且呈規(guī)律性，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)斑馬魚(yú)的運(yùn)動(dòng)行為變化實(shí)現(xiàn)苯酚污染的在線預(yù)警。

斑馬魚(yú)；苯酚；急性毒性；抗氧化酶活性；運(yùn)動(dòng)行為；生物在線預(yù)警

苯酚是一類(lèi)中等毒性的有機(jī)化學(xué)污染物，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)隨工業(yè)廢水、地表徑流進(jìn)入水環(huán)境，進(jìn)而污染水質(zhì)。當(dāng)苯酚進(jìn)入生物體時(shí)會(huì)發(fā)生一系列生物反應(yīng)[1]，并通過(guò)生物鏈積累對(duì)人體和水生生物產(chǎn)生不同程度的急性或慢性毒性效應(yīng)[2-6]。研究表明，長(zhǎng)期飲用被苯酚污染的飲用水可能會(huì)使人出現(xiàn)頭暈、出疫、貧血等不良癥狀，嚴(yán)重時(shí)還損傷肝臟和中樞神經(jīng)系統(tǒng)[7-8]。苯酚污染廢水一旦進(jìn)入水環(huán)境會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)等水生生物產(chǎn)生毒害作用，損傷鰓、肝臟等組織器官，破壞呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的正常功能，導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)等水生生物窒息死亡[1]。因此，亟需深入開(kāi)展以水生生物為研究對(duì)象的水質(zhì)生物預(yù)警技術(shù)研究，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)性苯酚污染的早期預(yù)報(bào)和及時(shí)應(yīng)對(duì)。

目前，基于斑馬魚(yú)行為變化的生物在線監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水質(zhì)安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，借助計(jì)算機(jī)和生物傳感器等技術(shù)手段將斑馬魚(yú)行為學(xué)指標(biāo)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信息和數(shù)據(jù)[1]，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)安全。作者通過(guò)苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的急性毒性、抗氧化酶活性、運(yùn)動(dòng)行為的影響，考察了苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的毒性效應(yīng)及在線預(yù)警技術(shù)對(duì)突發(fā)性苯酚污染的預(yù)警效果，針對(duì)斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)行為變化規(guī)律進(jìn)行定性、定量分析[5，9]，擬為在線監(jiān)測(cè)苯酚污染提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和分析方法。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 受試生物

斑馬魚(yú)，購(gòu)自國(guó)家斑馬魚(yú)資源中心，在實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)馴化2周，死亡率小于5%。飼養(yǎng)用水為充分曝氣去氯的自來(lái)水，水溫為(25±1)℃，pH值為7.2～7.6，水中溶解氧為4 mg·L-1以上，光暗比為10 h∶14 h，每天投喂1次。實(shí)驗(yàn)前24 h停止喂食，隨機(jī)選取健康活潑、個(gè)體差異不大的魚(yú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2 藥品、試劑與儀器

苯酚：用標(biāo)準(zhǔn)稀釋水稀釋母液得到不同濃度苯酚溶液，現(xiàn)用現(xiàn)配。標(biāo)準(zhǔn)稀釋水：使用前測(cè)定其pH值、溶解氧量，保證pH值穩(wěn)定在7.8左右、溶解氧量≥8 mg·L-1，否則用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值，用曝氣處理調(diào)節(jié)溶解氧量。

蔗糖；三羥甲基氨基甲烷(Tris)；乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)；酶測(cè)定試劑盒，南京建成生物工程研究所。

UV1800型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)；TD5A-WS型高速離心機(jī)；EMax Plus型多功能酶標(biāo)儀；HH-1型數(shù)顯恒溫水浴鍋；Eppendorf(100～1 000 μL)微量移液槍。

1.3 方法

1.3.1 急性毒性實(shí)驗(yàn)

96 h急性毒性實(shí)驗(yàn)參照GB/T 13267-91《水質(zhì)物質(zhì)對(duì)淡水魚(yú)(斑馬魚(yú))急性致死毒性的測(cè)定》進(jìn)行。采用靜態(tài)置換法每天更新一半溶液[9-10]，保證溶液濃度不變，并記錄更換前后染毒液的pH值、溫度、溶解氧，周期為96 h。通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定斑馬魚(yú)最高全存活濃度和最低全致死濃度，在這2個(gè)濃度間選定6個(gè)濃度作為實(shí)驗(yàn)濃度梯度，分別是5 mg·L-1、10 mg·L-1、20 mg·L-1、30 mg·L-1、40 mg·L-1、50 mg·L-1，同時(shí)設(shè)空白對(duì)照組，每組設(shè)置3個(gè)平行，均隨機(jī)放入10條大小相近的斑馬魚(yú)成魚(yú)，魚(yú)的平均體長(zhǎng)為(3±0.2)cm。觀察記錄24 h、48 h、72 h、96 h死魚(yú)數(shù)及中毒癥狀，并及時(shí)撈出死魚(yú)和代謝產(chǎn)物。用SPSS19.0軟件計(jì)算半致死濃度(LC50)和95%可信度。

1.3.2 Na+K+-ATP酶活性和SOD活性的測(cè)定

根據(jù)急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定染毒藥劑的濃度梯度。以48 h半致死濃度(48 h LC50)為1個(gè)染毒單位(TU)，濃度梯度設(shè)定為染毒單位的0.01倍、0.05倍、0.1倍、0.5倍、1倍，即0.18 mg·L-1、0.9 mg·L-1、1.8 mg·L-1、9 mg·L-1、18 mg·L-1，同時(shí)設(shè)空白對(duì)照組。每組設(shè)3個(gè)平行，各放斑馬魚(yú)10條。實(shí)驗(yàn)水溫為(25±1)℃，pH值為7.2～7.6，光暗比為10 h∶14 h，每24 h更新一半測(cè)試溶液，以維持原設(shè)計(jì)的溶液濃度及溶解氧等水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)期間不喂食。

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后分別于0 h、6 h、24 h、48 h、72 h、96 h從各組隨機(jī)取1條斑馬魚(yú)，迅速解剖，取其鰓、肝臟至冰冷的0.9%生理鹽水中漂洗，除去血液，用濾紙拭干，準(zhǔn)確稱(chēng)量魚(yú)體的濕質(zhì)量。取待測(cè)組織0.2 g，加入1.8 mL勻漿介質(zhì)(pH值7.4，0.01 mol·L-1Tris-HCl，0.01 mol·L-1蔗糖，0.9%生理鹽水，0.0001 mol·L-1EDTA-2Na)中，冰浴下充分研磨制成1%的組織勻漿。4 ℃、4 000 r·min-1離心15 min，取上清液于-20 ℃冷藏，為了不影響酶活性盡量避免反復(fù)凍融組織勻漿。Na+K+-ATP酶活性和SOD活性的測(cè)定參照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

Na+K+-ATP酶活性定義：將每小時(shí)每毫克組織蛋白中 ATP 酶分解 ATP 產(chǎn)生 1 μmol無(wú)機(jī)磷的量定義為一個(gè)Na+K+-ATP酶活力單位，單位為U·(mg prot)-1。

SOD活性定義：將每毫克組織蛋白在1 mL反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的SOD量定義為一個(gè)SOD酶活力單位，單位為U·mg-1。

1.3.3 斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)行為監(jiān)測(cè)

采用水質(zhì)毒性在線生物監(jiān)測(cè)儀(RTB，深圳水務(wù)集團(tuán))定量監(jiān)測(cè)苯酚脅迫下斑馬魚(yú)的運(yùn)動(dòng)行為變化。測(cè)試箱(400 mm×75 mm×300 mm)內(nèi)放置5條斑馬魚(yú)，前置CCD 攝像頭，實(shí)時(shí)跟蹤記錄每條魚(yú)的運(yùn)動(dòng)行為變化，如圖1所示。通過(guò)運(yùn)動(dòng)行為解析軟件計(jì)算5條魚(yú)的運(yùn)動(dòng)行為參數(shù)(游動(dòng)速度)[10]。

圖1 斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)行為監(jiān)測(cè)裝置

采用半靜態(tài)式流水實(shí)驗(yàn)(流速1 L·h-1)研究苯酚污染水體中斑馬魚(yú)的運(yùn)動(dòng)行為變化。保持水溫(25±1)℃，為消除容器變化對(duì)斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)行為的影響，實(shí)驗(yàn)前通入曝氣去氯的自來(lái)水，讓魚(yú)在其中適應(yīng)24 h。盡量減少人為、噪音等非水質(zhì)因素的干擾，投加染料觀察測(cè)試箱內(nèi)水力流態(tài)，經(jīng)水泵提升水由測(cè)試箱底部進(jìn)入，由下至上均勻擴(kuò)散至頂端出水口。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不喂食，空白對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組不能有魚(yú)死亡。從染毒溶液進(jìn)入開(kāi)始，連續(xù)監(jiān)測(cè)48 h。

參照斑馬魚(yú)48 h LC50，苯酚的6個(gè)濃度梯度分別為0.18 mg·L-1、0.9 mg·L-1、1.8 mg·L-1、9 mg·L-1、18 mg·L-1、36 mg·L-1，同時(shí)設(shè)置空白對(duì)照，研究斑馬魚(yú)在不同濃度苯酚脅迫下的運(yùn)動(dòng)行為變化。每組數(shù)據(jù)為5條魚(yú)的平均數(shù)據(jù)，每個(gè)濃度組設(shè)3個(gè)平行，取平均值。設(shè)置染毒溶液污染物濃度為配制時(shí)的濃度，而不是水槽中污染物的濃度。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS19.0軟件進(jìn)行計(jì)算處理，結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與討論

2.1 急性毒性結(jié)果

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，空白對(duì)照組中斑馬魚(yú)的游動(dòng)、呼吸、對(duì)外界刺激反應(yīng)等行為無(wú)明顯變化。而在苯酚脅迫下，斑馬魚(yú)先出現(xiàn)呼吸急促、游動(dòng)加快等現(xiàn)象，隨后表現(xiàn)出呼吸放緩、靜止不動(dòng)、體表?xiàng)l紋消失等中毒癥狀，且苯酚濃度越大，中毒癥狀出現(xiàn)的時(shí)間越早。高濃度組(40 mg·L-1和50 mg·L-1)染毒30 min后，部分斑馬魚(yú)即表現(xiàn)出劇烈的異常反應(yīng)，在燒杯中急速游動(dòng)，上下翻滾，四處亂竄，魚(yú)體失去平衡，擺尾擺鰭頻率明顯加快，4 h后即有部分斑馬魚(yú)死亡，漂浮于水面。苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1和表2所示。

從表1可以看出，隨著苯酚濃度的升高，斑馬魚(yú)的平均死亡率升高。由表2可以看出，苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的24 h、48 h、72 h、96 h的LC50分別為24.247 mg·L-1、18.548 mg·L-1、15.511 mg·L-1、13.554 mg·L-1，24 h LC50約為96 h LC50的2倍。說(shuō)明苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的毒性作用隨染毒時(shí)間延長(zhǎng)而增強(qiáng)，二者呈明顯的時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系。

表1 苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Tab.1 Results of acute toxicity of phenol toBrachydaniorerio

苯酚濃度mg·L-1染毒不同時(shí)間的平均死亡率/%24h48h72h96h空白對(duì)照00005006.66.6100132626205366808630869310010040931001001005096100100100

表2 苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的24 h、48 h、72 h、96 h的LC50

Tab.2 The LC50 value(24 h,48 h,72 h,96 h) of phenol to Brachydaniorerio

2.2 苯酚對(duì)斑馬魚(yú)Na+K+-ATP酶和SOD活性的影響

2.2.1 苯酚對(duì)斑馬魚(yú)鰓Na+K+-ATP酶活性的影響(圖2)

a～f，苯酚濃度(mg·L-1)：0,0.18,0.9,1.8,9,18

從圖2可以看出，不同苯酚濃度下，斑馬魚(yú)鰓Na+K+-ATP酶活性隨染毒時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。24 h時(shí)，除18 mg·L-1染毒組外，其余各組Na+K+-ATP酶活性均受到明顯的抑制；48 h時(shí)，0.18 mg·L-1染毒組Na+K+-ATP酶活性被顯著抑制，18 mg·L-1染毒組Na+K+-ATP酶活性受到顯著誘導(dǎo)，其余各組Na+K+-ATP酶活性與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異，但活性與24 h相比有所升高；72 h時(shí)，除0.18 mg·L-1染毒組外，其余各組Na+K+-ATP酶活性均受到明顯誘導(dǎo)，且在各濃度組中達(dá)到最大值；96 h時(shí)，各染毒組Na+K+-ATP酶活性相較于72 h時(shí)有所降低。除18 mg·L-1染毒組在整個(gè)96 h實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)Na+K+-ATP酶活性一直呈誘導(dǎo)作用外，其余各組Na+K+-ATP酶活性都首先被抑制，然后先升高后降低，并在72 h達(dá)到最大值。但是苯酚濃度不同，Na+K+-ATP酶活性變化趨勢(shì)仍存在一定差異。低濃度(0.18 mg·L-1、0.9 mg·L-1)苯酚染毒6 h時(shí)，斑馬魚(yú)感知環(huán)境變化，苯酚對(duì)Na+K+-ATP酶活性產(chǎn)生誘導(dǎo)作用，與對(duì)照組相比Na+K+-ATP酶活性升高了10%、18%，呈現(xiàn)“毒性興奮效應(yīng)”；隨著染毒時(shí)間的延長(zhǎng)，苯酚對(duì)Na+K+-ATP酶活性誘導(dǎo)作用開(kāi)始減弱，至24 h時(shí)出現(xiàn)明顯抑制作用；持續(xù)染毒過(guò)程中，苯酚對(duì)Na+K+-ATP酶活性抑制作用減弱，Na+K+-ATP酶活性呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，72 h時(shí)Na+K+-ATP酶活性達(dá)到峰值；但隨著染毒時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng)，苯酚對(duì)斑馬魚(yú)機(jī)體產(chǎn)生不可逆的毒性損傷作用，Na+K+-ATP酶活性又開(kāi)始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

2.2.2 苯酚對(duì)斑馬魚(yú)肝臟SOD活性的影響(圖3)

a～f，苯酚濃度(mg·L-1)：0,0.18,0.9,1.8,9,18

從圖3可以看出，斑馬魚(yú)肝臟SOD活性隨苯酚染毒時(shí)間不同呈現(xiàn)出顯著差異性。染毒初期，苯酚對(duì)SOD活性表現(xiàn)出誘導(dǎo)效應(yīng)；隨著染毒時(shí)間的延長(zhǎng)，誘導(dǎo)作用逐漸減弱，甚至產(chǎn)生抑制作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，苯酚染毒后造成斑馬魚(yú)體內(nèi)酶的過(guò)氧化脅迫，短期內(nèi)體內(nèi)產(chǎn)生大量的自由基，造成活性氧防御能力的改變，SOD活性對(duì)污染物脅迫十分敏感，其活性變化可間接反映水質(zhì)污染情況[11]。SOD活性與苯酚濃度、染毒時(shí)間呈明顯的效應(yīng)關(guān)系，苯酚濃度、染毒時(shí)間不同，斑馬魚(yú)肝臟SOD活性表現(xiàn)出不同程度的抑制或誘導(dǎo)作用。

2.3 斑馬魚(yú)的運(yùn)動(dòng)行為變化情況(圖4)

圖4 不同濃度苯酚脅迫下斑馬魚(yú)的游動(dòng)速度

從圖4可以看出，空白對(duì)照組(□標(biāo)記)斑馬魚(yú)的游動(dòng)速度在正常范圍內(nèi)變化，變化幅度較小；而苯酚脅迫下，斑馬魚(yú)在水箱中的位置分布與染毒前有所不同，游動(dòng)速度發(fā)生明顯變化，隨染毒濃度和染毒時(shí)間不同，游動(dòng)速度差異顯著。(1)低濃度(0.18 mg·L-1、0.9 mg·L-1)苯酚脅迫下，斑馬魚(yú)游動(dòng)速度呈先加快后恢復(fù)的變化趨勢(shì)。斑馬魚(yú)在染毒后2 h感知污染物刺激，表現(xiàn)出“回避行為”，游動(dòng)速度有加快趨勢(shì)；染毒4～5 h后游動(dòng)速度開(kāi)始低于對(duì)照組；隨著染毒時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng)，斑馬魚(yú)游動(dòng)速度逐漸減慢，染毒10 h后游動(dòng)速度趨于穩(wěn)定。(2)中等濃度(1.8 mg·L-1、9 mg·L-1)苯酚脅迫下，斑馬魚(yú)的游動(dòng)速度較低濃度組明顯減慢，達(dá)到峰值的時(shí)間縮短了1 h左右，且峰值增長(zhǎng)率也明顯升高。由此可知，苯酚濃度增大，毒性增大，對(duì)斑馬魚(yú)游動(dòng)行為的抑制作用也隨之增強(qiáng)，隨染毒時(shí)間延長(zhǎng)，其游動(dòng)速度減慢，且無(wú)法恢復(fù)至正常水平。(3)高濃度(18 mg·L-1、36 mg·L-1)苯酚脅迫下，斑馬魚(yú)游動(dòng)速度變化趨勢(shì)與中等濃度組相似。與其它濃度組相比，高濃度組斑馬魚(yú)的游動(dòng)速度變化明顯，波動(dòng)劇烈，且短時(shí)間染毒斑馬魚(yú)的游動(dòng)速度就高于對(duì)照組，達(dá)到峰值的時(shí)間也縮短了1～2 h，高濃度苯酚染毒對(duì)斑馬魚(yú)游動(dòng)速度抑制作用明顯增強(qiáng)。

2.4 討論

(1)正常水體中斑馬魚(yú)的游動(dòng)速度保持相對(duì)穩(wěn)定。研究發(fā)現(xiàn)，短時(shí)間苯酚脅迫下，根據(jù)苯酚濃度不同，斑馬魚(yú)在環(huán)境壓力作用下，游動(dòng)速度均是先加快后恢復(fù)再減慢，只是發(fā)生變化的時(shí)間和變化幅度有所差異。低濃度苯酚脅迫下，斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)行為參數(shù)增長(zhǎng)率較低，但是持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；高濃度苯酚脅迫下，斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)行為參數(shù)增長(zhǎng)率較高，行為參數(shù)發(fā)生劇烈變化，持續(xù)一段時(shí)間又急劇降低。

(2)與對(duì)照組相比，苯酚濃度越大，斑馬魚(yú)的游動(dòng)速度減小趨勢(shì)越明顯，與對(duì)照組的差值也越大，說(shuō)明斑馬魚(yú)的游動(dòng)速度與苯酚濃度、染毒時(shí)間都呈明顯的效應(yīng)關(guān)系，但是由于斑馬魚(yú)個(gè)體差異，游動(dòng)速度達(dá)到的最大值與苯酚濃度沒(méi)有較好的相關(guān)性。

(3)染毒后短時(shí)間內(nèi)魚(yú)的游動(dòng)速度加快，此為水生生物對(duì)環(huán)境壓力所表現(xiàn)的“回避行為”，是魚(yú)類(lèi)感知到污染物后的第一反應(yīng)，其表現(xiàn)形式和維持時(shí)間長(zhǎng)短受污染物的種類(lèi)及濃度的影響，“回避行為”也被應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)和預(yù)警[12-13]。

(4)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，斑馬魚(yú)感知環(huán)境壓力表現(xiàn)出了明顯的行為調(diào)節(jié)，游動(dòng)速度在1～6 h內(nèi)高于對(duì)照組并達(dá)到峰值，濃度越大，達(dá)到峰值的時(shí)間越短，說(shuō)明苯酚脅迫下斑馬魚(yú)游動(dòng)速度比較敏感，可以選取游動(dòng)速度作為在線監(jiān)測(cè)苯酚污染后的行為異常指標(biāo)。

3 結(jié)論

采用半靜態(tài)實(shí)驗(yàn)法，研究了苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的急性毒性、抗氧化酶活性及運(yùn)動(dòng)行為的影響。結(jié)果表明：苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的24 h、48 h、72 h、96 h的LC50分別為24.247 mg·L-1、18.548 mg·L-1、15.511 mg·L-1、13.554 mg·L-1，苯酚對(duì)斑馬魚(yú)毒性呈明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系、時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系；苯酚脅迫下，斑馬魚(yú)鰓中的Na+K+-ATP酶活性和肝臟中的SOD活性的變化反映出苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的鰓和肝臟具有損傷作用，酶活性與苯酚的染毒濃度和染毒時(shí)間呈一定的相關(guān)性；斑馬魚(yú)的運(yùn)動(dòng)行為變化與苯酚濃度及染毒時(shí)間明顯相關(guān)，且呈規(guī)律性，可以通過(guò)監(jiān)測(cè)斑馬魚(yú)的運(yùn)動(dòng)行為變化實(shí)現(xiàn)苯酚突發(fā)污染的在線預(yù)警。

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Effects of Phenol on Antioxidant Enzyme Activity and Movement Behavior of Brachydaniorerio

SUN Zhong-xun1,DU Juan-juan1,ZHOU Shao-hui1,LI Mei1,LU Nan-nan2,SONG Wu-chang2

(1.SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,ShandongJianzhuUniversity,Jinan250101,China;2.ShandongProvinceCityWaterSupplyandDrainageWaterQualityMonitoringCenter,Jinan250021,China)

To investigate the biological response ofBrachydaniorerioexposed to phenol pollutants,usingBrachydaniorerioas a model organism,the effects of phenol on acute toxicity,antioxidant enzyme activity,and movement behavior ofBrachydanioreriowere studied by a semi-static test.The results showed that,the LC50values(24 h,48 h,72 h,96 h) of phenol toBrachydanioreriowere 24.247 mg·L-1,18.548 mg·L-1,15.511 mg·L-1and 13.554 mg·L-1,respectively.The variation of Na+K+-ATPase activity and SOD activity could reflect the damage of phenol to gill and liver ofBrachydaniorerio.Enzyme inBrachydanioreriowas sensitive to phenol pollutants and could be a valid biomarker of phenol pollutants.Movement behavior changes ofBrachydanioreriocorrelated with stress concentration and time of phenol,and presented regularity.So,online monitoring technology based on the movement behavior changes ofBrachydanioreriois an effective way to realize online early warning of water quality.

Brachydaniorerio;phenol;acute toxicity;antioxidant enzyme activity;movement behavior;biological online early warning

直飲水科技惠民示范工程(2013GS370202)

2016-07-26

孫中訓(xùn)(1989-)，男，山東棗莊人，碩士，研究方向：給水處理技術(shù)，E-mail:sunzhongxun89@126.com；通訊作者：李梅，博士，教授，E-mail:limei@sdjzu.edu.cn。

10.3969/j.issn.1672-5425.2016.12.014

孫中訓(xùn)，杜娟娟，周紹輝，等.苯酚對(duì)斑馬魚(yú)的抗氧化酶活性及運(yùn)動(dòng)行為的影響[J].化學(xué)與生物工程，2016，33(12)：63-67.

X 832

A

1672-5425(2016)12-0063-05