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多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是一种新型持久性有机污染物,阻燃效率高,热稳定性好,被广泛地应用于电子设备等领域。PBDEs具有亲脂性和生物易累积等特点,会在生物体内蓄积。2,2′,4,4′-四溴联苯醚(2,2′,4,4′-tetrabromodiphenylether,BDE-47)是分布最广、在生物体内含量最高、对人体和动物毒性最强的PBDEs同系物。沙蚕是广泛分布于中国沿海潮间带及河口潮滩的优势底栖动物,主要栖息在水陆交错地区的沿海滩涂等地区;具有数量多,稳定性好和对外界刺激灵敏度较高等特点。本文以双齿围沙蚕为受试生物,进行急性毒性实验,测定96h-LC50。在此基础上,研究双齿围沙蚕暴露在2、4、8 mg·L-1的BDE-47污染物下,其体内抗氧化防御系统中GSH、MDA含量及CAT、GST、GPx、SOD活力的变化;并使用单细胞凝胶电泳的方法观察DNA损伤程度;同时用实时荧光定量法测定HSP70 mRNA表达量变化。探讨了BDE-47对双齿围沙蚕的毒性效应,为今后开展海洋环境中PBDEs的生物监测以及生态风险评价提供一定的科学依据。结果如下:1.急性毒性试验:BDE-47对双齿围沙蚕的96h-LC50为31.24 mg·L-1。2.抗氧化防御系统:GSH含量与GST、GPx、CAT活力对照组相比,总体上差异不显著(P>0.05)。在暴露1d时,4 mg·L-1、8 mg·L-1两组的SOD活力显著性下降(P<0.05),总体上看,SOD活力在胁迫前期(17 d)2 mg·L-1、4 mg·L-1两组被诱导升高。14 d时,SOD活力中的4 mg·L-1、8 mg·L-1处理组与对照组比较,分别被显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)地抑制。净水恢复期,各浓度组SOD活力与对照组基本一致,且差异不显著(P>0.05)。在暴露1d时,MDA含量与对照组相比,均被诱导升高(P<0.05),总体上看,在暴露414 d期间,MDA含量无显著性变化(P>0.05),仅7 d的8 mg·L-1组活力显著升高(P<0.05)。在净水恢复期,2 mg·L-1处理组MDA含量极显著性升高(P<0.01),4 mg·L-1处理组MDA含量显著性升高(P<0.05)。3.DNA损伤:DNA损伤程度的3个评价指标Tail Lengh、Tail DNA%和OTM,时间-效应关系变化基本一致。在胁迫第1、4 d时,与对照组相比基本一致,均差异不显著,第7、14 d时,均显著性升高(P<0.05)并在净水恢复期达到最大值。HSP70 mRNA相对表达量:暴露1d时,HSP70 mRNA相对表达量与对照组比较无明显变化,第4 d剂量组与对照组相比均升高,2、4 mg·L-1剂量组差异显著(P<0.05)。随着暴露时间的延长(714 d),HSP70 mRNA表达量显著性升高(P<0.05)。净水恢复期,2、4 mg·L-1浓度持续升高(P<0.05),仅8 mg·L-1剂量组呈下降趋势。抗氧化防御系统中GSH、GST、CAT在胁迫期间均无响应,MDA含量和SOD活力的显著性变化主要是在胁迫初期(1d),因此MDA含量和SOD活力可以作为监测污染的生物标志物。同时BDE-47对双齿围沙蚕DNA损伤在本试验设定的浓度范围内属于轻度损伤,TL、Tail DNA%和OTM的变化均有较明显的剂量效应关系和时间效应关系,三个指标均可以作为生物标志物。HSP70 mRNA表达量表现出明显的时间效应关系,并且HSP70 mRNA在较短时间内就具有较好的敏感性,HSP70基因可以作为监测环境污染的生物标志物。