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苯并芘(BaP是环境中一种重要的多环芳烃类有机污染物,该物质分子中含有两个苯环,结构致密,故性质稳定难以降解。BaP在水中的溶解度较低,但是能较好地溶解于脂类物质,故一旦进入海洋环境则很容易在沉积物和各种生物体内长期存留,这一特性致使BaP能随着食物链的延伸而得以富集,从而发挥其强致癌、致畸和致突变性。目前已被国内外科研工作者选作环境监测的重要生物指标之一。近年来BaP对水生动物的研究主要集中在鱼类、软体动物和头足类的毒性效应,然而有关环境污染物BaP对海参的毒性评估尚不充分。本研究通过建立多环芳烃类有机污染物BaP暴露对仿刺参幼参造成胁迫的模型,试图探讨BaP暴露对仿刺参幼参肠道组织结构、P450解毒基因表达、抗氧化酶活和肠道菌群及肠道健康的影响:阐明BaP暴露对幼刺参造成的影响;并进一步从组织结构、酶活力及基因表达来探讨苯并芘暴露对肠道组织结构和功能带来的负面影响。试验BaP浓度分别设定为为:对照组(0μg/L)、低浓度组(0.5μg/L)、中浓度组(5μg/L)和高浓度组(25μg/L),实验时间为14天。结果表明:(1)存活率和特定生长率方面,实验组刺参的存活率随着试验时间延长而下降,0.5μg/L BaP实验组在实验进行14天呈现最低存活率89.58%,BaP暴露还显著影响了刺参幼参的生长,BaP实验组的SGR显著低于对照组(P<0.05)。(2)肠道组织健康方面,采用常规HE染色后观察发现,BaP暴露下中低浓度BaP实验组刺参肠道组织出现了肿胀,而高浓度BaP实验组幼参前肠组织出现了轻微萎缩暴露14天后,实验组中上述组织学的变化得以缓解和恢复。(3)P450解毒基因表达方面:CYP4501A1的表达量在实验7天后高浓度组和14天后的中浓度组都有显著升高;CYP4502U1基因表达量尽在实验进行7天后的高浓度组被显著诱导;CYP4503A24基因的表达量在实验进行到7天后的中低浓度组都有显著降低,14天低、高浓度组出现显著抑制;CYP4504V2基因的相对表达量在7天中浓度组显著下降,高浓度组显著诱导,14天后各浓度组与对照组差异不具有统计学意义。(4)抗氧化酶活和基因表达方面,BaP暴露导致ACP酶活力显著低于对照组(P<0.05),BaP处理1天和7天的幼参AKP和SOD酶活力亦显著低于对照组(P<0.05),但在BaP处理14天后上述两种酶活出现恢复,其中低浓度BaP处理组的SOD酶活力甚至恢复和对照组同一水平。实验进行7天和14天后,0.5μg/L和25μg/L BaP处理组幼参MDA含量显著高于对照组(P<0.05)。BaP实验处理组的LZM,CLEC和p105基因表达水平均存在显著下降,且持续到实验结束(P<0.05)。中高浓度BaP暴露1天和7天后,GST基因出现显著上调表达(P<0.05)(5)菌群变化上,菌群组成在门水平上,浮霉菌门丰度在BaP暴露后14天显著增加,同时BaP暴露使得变形菌门和拟杆菌门增多,厚壁菌门减少。在种水平上,与对照组相比,BaP处理组中多种有益菌和土著菌减少,如Lactococcus,Bacillus,Lactobacillus,然而,与烷烃降解的菌在BaP处理组中被发现,包括Lutibacter,Pseudoalteromonas,Polaribacter,Rhodopirellula和Blastopirellula。综上所述,本研究结果揭示了BaP暴露对刺参肠道微健康的毒性效应。