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本论文以刺参（Apostichopus japonicus）为研究对象，探究了水体中硫化物对刺参的毒性效应。首先研究了硫化物对刺参的急性毒性效应，随后将刺参暴露在0mg/L（对照组）、0.8mg/L（低浓度）、1.6mg/L（高浓度）硫化物浓度下，进行了为期4天的亚致死毒性试验，研究了硫化物对刺参的免疫、抗氧化防御、肠道组织结构和肠道菌群的影响。主要结果和结论如下：
（1）参照静水法进行急性毒性试验，测得硫化物对刺参幼参的24h、48h、72h、96h的半致死浓度分别为4.397mg/L、3.769mg/L、3.001mg/L、2.678mg/L，安全浓度为0.2678mg/L。与其他水生生物相比，刺参对于硫化物的耐受力较弱。硫化物暴露下，刺参的生命体征出现异常。刺参幼参在低浓度硫化物的作用下，短时间内出现从瓶壁上脱落至瓶底，随着硫化物浓度的增加和暴露时间的增长，幼参开始逐渐出现口器张开，有的刺参出现不停左右摇摆的现象。高浓度硫化物处理组中刺参出现吐肠、局部肿大、化皮溃烂等现象，直至刺参死亡。试验还发现刺参的死亡率随着硫化物浓度和胁迫时间的增加而不断升高，而附壁率随着硫化物浓度和胁迫时间的增加而不断下降。
（2）硫化物对刺参体内的免疫及抗氧化防御系统均有显著影响。硫化物在短时间内会增强刺参体内的总抗氧化能力T-AOC，但高浓度组刺参T-AOC随着暴露时间的延长又开始不断下降。硫化物能显著增强刺参肠道内超氧化物歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT的活性。硫化物处理下高、低浓度组中总谷胱甘肽GSSG+GSH含量始终高于对照组（P＜0.05）。酸性磷酸酶ACP在硫化物暴露下显著下降（P＜0.05）。碱性磷酸酶AKP活性在不同硫化物处理组中的变化不同，低浓度组中AKP略微下降，而在高浓度组中显著升高（P＜0.05）。通过对比不同处理组中刺参的耗氧率，发现低浓度和高浓度硫化物处理组中刺参的耗氧率均显著高于对照组（P＜0.05）。
（3）显微镜下观察了不同处理组刺参肠道的石蜡切片，并测量肠道不同组织层的厚度。结果发现硫化物对肠道组织的体腔上皮会造成损伤，体腔上皮细胞出现不同程度的死亡和脱落现象，其中高浓度组后肠受损最为严重。且发现硫化物对刺参肠道各组织层厚度均有显著影响，对刺参前、中、后肠的影响也有所差异。①硫化物对刺参前肠的影响：高浓度组刺参肠腔上皮、肌肉层、黏膜下层明显变薄，体腔上皮厚度无明显变化；低浓度组刺参黏膜下层和肌肉层明显变薄，而肠腔上皮和体腔上皮则略微变薄；②硫化物对刺参中肠的影响：高浓度组刺参肠腔上皮和肌肉层明显变厚，黏膜下层明显变薄，肠腔上皮较对照组无明显变化；低浓度组刺参肠腔上皮明显变厚，黏膜下层明显变薄，其肌肉层和体腔上皮较对照组均略微变薄。③硫化物对刺参后肠的影响：高浓度组刺参的肠腔上皮、黏膜下层和肌肉层都明显变薄，而体腔上皮明显变厚；低浓度组的肠腔上皮和黏膜下层明显便薄，体腔上皮明显变厚，而肌肉层较对照组仅略微变薄。
（4）利用16S rRNA高通量测序分析了不同处理组中刺参肠道微生物组成的差异。结果发现硫化物改变了刺参肠道的微生物组成，且不同试验组的微生物组成差异比较大。其中对照组、低浓度处理组、高浓度处理组的优势菌门均为变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。门水平上不同处理组间微生物组成没有显著性差异（P＞0.05）。而在纲水平上，高浓度硫化物处理组中γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）的丰度显著下降，而α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的丰度显著上升（P＜0.05）。属水平上，弧菌属（Vibrio）在高浓度组的丰度显著下降（P＜0.05）。玫瑰杆菌中的海滨居海菌属（Pelagicola）和参与海水中硫循环的沈氏菌属（Shimia）的丰度在低浓度和高浓度硫化物处理组中均显著升高（P＜0.05）。而肠球菌属(Enterococcus)在硫化物处理组中的丰度显著下降（P＜0.05），在高浓度组样本中几乎检测不到该属菌。
（1）参照静水法进行急性毒性试验，测得硫化物对刺参幼参的24h、48h、72h、96h的半致死浓度分别为4.397mg/L、3.769mg/L、3.001mg/L、2.678mg/L，安全浓度为0.2678mg/L。与其他水生生物相比，刺参对于硫化物的耐受力较弱。硫化物暴露下，刺参的生命体征出现异常。刺参幼参在低浓度硫化物的作用下，短时间内出现从瓶壁上脱落至瓶底，随着硫化物浓度的增加和暴露时间的增长，幼参开始逐渐出现口器张开，有的刺参出现不停左右摇摆的现象。高浓度硫化物处理组中刺参出现吐肠、局部肿大、化皮溃烂等现象，直至刺参死亡。试验还发现刺参的死亡率随着硫化物浓度和胁迫时间的增加而不断升高，而附壁率随着硫化物浓度和胁迫时间的增加而不断下降。
（2）硫化物对刺参体内的免疫及抗氧化防御系统均有显著影响。硫化物在短时间内会增强刺参体内的总抗氧化能力T-AOC，但高浓度组刺参T-AOC随着暴露时间的延长又开始不断下降。硫化物能显著增强刺参肠道内超氧化物歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT的活性。硫化物处理下高、低浓度组中总谷胱甘肽GSSG+GSH含量始终高于对照组（P＜0.05）。酸性磷酸酶ACP在硫化物暴露下显著下降（P＜0.05）。碱性磷酸酶AKP活性在不同硫化物处理组中的变化不同，低浓度组中AKP略微下降，而在高浓度组中显著升高（P＜0.05）。通过对比不同处理组中刺参的耗氧率，发现低浓度和高浓度硫化物处理组中刺参的耗氧率均显著高于对照组（P＜0.05）。
（3）显微镜下观察了不同处理组刺参肠道的石蜡切片，并测量肠道不同组织层的厚度。结果发现硫化物对肠道组织的体腔上皮会造成损伤，体腔上皮细胞出现不同程度的死亡和脱落现象，其中高浓度组后肠受损最为严重。且发现硫化物对刺参肠道各组织层厚度均有显著影响，对刺参前、中、后肠的影响也有所差异。①硫化物对刺参前肠的影响：高浓度组刺参肠腔上皮、肌肉层、黏膜下层明显变薄，体腔上皮厚度无明显变化；低浓度组刺参黏膜下层和肌肉层明显变薄，而肠腔上皮和体腔上皮则略微变薄；②硫化物对刺参中肠的影响：高浓度组刺参肠腔上皮和肌肉层明显变厚，黏膜下层明显变薄，肠腔上皮较对照组无明显变化；低浓度组刺参肠腔上皮明显变厚，黏膜下层明显变薄，其肌肉层和体腔上皮较对照组均略微变薄。③硫化物对刺参后肠的影响：高浓度组刺参的肠腔上皮、黏膜下层和肌肉层都明显变薄，而体腔上皮明显变厚；低浓度组的肠腔上皮和黏膜下层明显便薄，体腔上皮明显变厚，而肌肉层较对照组仅略微变薄。
（4）利用16S rRNA高通量测序分析了不同处理组中刺参肠道微生物组成的差异。结果发现硫化物改变了刺参肠道的微生物组成，且不同试验组的微生物组成差异比较大。其中对照组、低浓度处理组、高浓度处理组的优势菌门均为变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。门水平上不同处理组间微生物组成没有显著性差异（P＞0.05）。而在纲水平上，高浓度硫化物处理组中γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）的丰度显著下降，而α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的丰度显著上升（P＜0.05）。属水平上，弧菌属（Vibrio）在高浓度组的丰度显著下降（P＜0.05）。玫瑰杆菌中的海滨居海菌属（Pelagicola）和参与海水中硫循环的沈氏菌属（Shimia）的丰度在低浓度和高浓度硫化物处理组中均显著升高（P＜0.05）。而肠球菌属(Enterococcus)在硫化物处理组中的丰度显著下降（P＜0.05），在高浓度组样本中几乎检测不到该属菌。