（环境科学专业论文）四溴双酚atbbpa对翡翠贻贝perna+viridis谷胱甘肽代谢系统的影响.pdf

硕上论文：四溴双酚a ( t b b p a ) 对翡翠贻贝( p e z n av i r i d i s ) 符胱甘。肽代谢系统的影响 露后期略有回复，但仍显著低于对照。g s h 含量的变化趋势与g s t s 和g p x 活 性的变化相吻合。g s s g 的含量在暴露第l d 没有显著变化，而后随暴露时间延 长各浓度组g s s g 含量都大致表现为持续增加，尤其是高浓度组。在第2 8 d ，g s s g 含量达到最大。随着暴露时间的延长，各浓度组g s h g s s g 的比值持续下降， 由暴露初期的3 3 左右下降到1 7 以下，高浓度组g s h g s s g 的比值更是降为 仅有1 2 。t b b p a 暴露后，各浓度组总谷胱甘肽( t g s h ) 含量变化并不明显，只 有在第4 、1 4 d ，低、中浓度组t g s h 含量下降，后期各浓度组t g s h 含量逐渐 回复，至第2 8 d ，中、低浓度组t g s h 含量回到正常水平，高浓度组t g s h 含量 出现一定的上升。 6 在t b b p a 的暴露下，g s t 与g p x 活性之间存在显著正相关，低浓度组 相关系数在0 7 5 9 以上；高浓度组0 9 1 6 以上。说明两者功能存在协同作用，共 同在抵抗氧化胁迫中发挥重要作用。 关键词：四溴双酚a ：谷胱甘肽代谢；翡翠贻贝 2 硕士论文：四溴双酚a ( t b b p a ) 对翡翠贻贝( p e r n av i r i d i s ) 谷胱甘肽代谢系统的影响 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，t e t r a b r o m o b i s p h e n o la ( t b b p a ) i sw i d e l yu s e df l a m e - r e t a r d a n t i nt h ew o r l d ；af e wr e s e a r c h e ss h o wt h a tt b b p ai s p o t e n t i a l l yh a r m f u lt ot h e e n v i r o n m e n t t h e r e f o r et h i ss t u d yw a sp e r f o r m e dt oe v a l u a t et h ep o s s i b l et o x i ce f f e c t s o ft b b p ao nm u s s e l ( p e r n av i r i d i s ) i nt h i sw o r k , m u s s e l sw e r ee x p o s e dt ot b b p a 、i t l lt h ec o n c e n t r a t i o n1pg l ，1 0pg la n d1 0 0pg lf o r1 ，4 ，7 ，1 4 ，2 1a n d2 8 d a y s ，t h ec o n t e n to fg s ha n dg s s g ，a sw e l la sa c t i v i t i e so fs e v e r a lr e l a t i v ee n z y m e s s u c ha sg s t s ，g s t - a ，g s t 4 t , g p xa n dg r , w c q em e a s u r e d p u r i f i c a t i o na n d c h a r a c t e r i z a t i o no fg s ti nm u s s e lw e r ea l s od o n e t h er e s u l t ss h o w e d ： 1 s d s - p a g ea n a l y s i so ft h es e p a r a t e dm u s s e lg s t si n d i c a t e dt h e r ea r et w o d i s t i n c ts u b u n i t so ft h ee n z y m ew i t hm o l e c u l a rm a s s e2 6a n d2 7k d a r e s p e c t i v e l y e n z y m a t i ck i n e t i ca n a l y s i so ft h em u s s e lg s tu s i n gc d n b ，n b ca n de t h aa s r e a c t a n t sr e s u l t e di nv m a xa n dk mv a l u e so f ：6 7 7 9 m o l l r a i n , 0 2 9 5 m m o l l ； 6 2 3 6pt o o l l m i n , o 0 7 3 r e t o o l la n d8 0 3 7 3 9m o l l l r a n , 0 2 8 3 m m o l l ， r e s p e c t i v e l y ， 2 e x p o s e dt ot b b p a , g s t sa n di t si s o z y m eg s t - 7 【，g s t - a sa c t i v i t ys h o w e d d i f f e r e n tc h a n g e s g s t sa n dg s t as h o w e di n d u c t i v ee f f e c t si nt h ew h o l e e x p e r i m e n t t h ea c t i v i t yo fg s t sa n dg s t - c tb o t hi n c r e a s e ds i g n i f i c a n t l yo nt h ef i r s td a y ，a n d r e a c h e dt h em a x i m u mo nt h e14 t hd a y ，t h e ng r a d u a l l yd e c l i n e d ，b u ts t i l lh i g h e rt h a n t h ec o n t r o lg r o u p m e a n w h i l et h ea c t i v i t yo fg s t - 兀w a si n h i b i t e di nt h ef h s tw e e k , a n di n d u c e dt ot h em a x i m u mo nt h e14 t hd a y ，t h e ng r a d u a l l yd r o p p e dt ot h el e v e lo f c o n t r o lg r o u p 3 t h ec h a n g e so fg p x a c t i v i t yi nl o wa n dm i dc o n c e n t r a t i o ng r o u p sw e r es i m i l a r i ne a r l ye x p o s u r ep h a s et h ea c t i v i t i e sw e r ei n d u c e d ，r e a c h e dt h em a x i m u mi n14 t hd a y ， a n dt h e nd e c l i n e dt on o r m a li n2 8 t hd a y a l t h o u g ht h ea c t i v i t yo fg p xw a s i n h i b i t o r y i nt h eh i g hd o s eg r o u p ，t h e 缸e n dw a sa l s os i m i l a rw i t hl o wa n dm i dc o n c e n 订m i o n 4 a f t e rt h ee x p o s u r eo fd i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n st b b p a ，m u s s e lg r a c t i v i t yi n t h ed i g e s t i v eg l a n dh a dn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei nt h el o wc o n c e n t r a t i o ne x c e p tt h e 4 t h , 21s td a yw h i c hs h o w e di n h i b i t o r y ，t h ec h a n g e so fg ra c t i v i t yi nm i da n dh i e # 3 硕士论文：四溴双酚a ( t b b p a ) 埘翡翠贻贝( p e r n av i z i d i s ) 谷胱甘肽代谢系统的影响 c o n c e n t r a t i o nw a si n d u c e dt ot h em a x i m u mo nt h ef i r s td a y ，t h e ng r a d u a l l yd e c l i n e d a n dt u r n e dt ot h ei n h i b i t o r ye f f e c t ，b u to nt h e21s td a yg ra c t i v i t yw a si n h i b i t e di na l l g r o u p s 5 d u r i n gt h ee x p o s u r eo fd i f f e r e n tc o n c e n t r a t i o n st b b p a ，t h ec o n t e n to fg s h i n m u s s e l sd e c r e a s e di n a l lg r o u p s ，t h em i n i m u mw a si nt h e14 t hd a y ，a n dt h e ns l i g h t l y i n c r e a s e d ，b u ts t i l ls i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h ec o n t r 0 1 a tt h es a m et i m e ，g s s g c o n t e n ti n c r e a s e dg r a d u a l l ye s p e c i a l l yi nt h eh i g hc o n c e n t r a t i o ng r o u p o nt h e2 8 t h d a y ，g s s gc o n t e n tr e a c h e dt h em a x i m u m w i t ht h ee x p a n d i n go fe x p o s u r et i m e ，t h e r a t i oo fg s h g s s gd r o p p e dc o n t i n u a l l yf r o m3 3t o1 7 ，t h eh i g hc o n c e n t r a t i o n g r o u pe v e nr e d u c e dt o1 2 b u tt h et o t a lg l u t a t h i o n e ( t g s h ) c o n t e n ts h o w e dn o s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e ，e x c e p tt h e4 t ha n dt h el4 t hd a y ，w h e nt g s hd e c l i n e di nl o w a n dm i dc o n c e n t r a t i o ng r o u p ，a n dt h e2 8 t hd a y ，w h i l et h e r ew a sar i s i n gi nh i g h c o n c e n t r a t i o ng r o u p 6 w i t ht h ee x p o s u r eo ft b b p a ，t h e r ew a sas i g n i f i c a n tp o s i t i v ec o r r e l a t i o n b e t w e e ng s ta n dg p xa c t i v i t y t h ec o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n tw a sa b o v e0 7 5 9i nt h e l o wc o n c e n t r a t i o na n da b o v e0 916i nt h eh i g hc o n c e n t r a t i o n , i n d i c a t e dt h a tt h e r ei sa s y n e r g i s mb e t w e e ng s ta n dg p xa n dt h e yp l a y e da ni m p o r t a n tr o l ei no x i d a t i v e s t r e s s k e y w o r d s ：t b b p a ；g l u t h i o n em e t a b o l i s m ；m u s s e l 4 厦门大学学位论文原创性声明 兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成果。 本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明 确方式标明。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。 声明人( 签名) ： 以肌 (-7三 如非 厦门大学学位论文著作权使用声明 本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门大 学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电 子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学 校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索， 有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适 用本规定。 本学位论文属于 1 、保密() ，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密( ( 请在以上相应括号内打“4 ”) 作者签名：钧蛾 导师签名：俩、，呜乙 日期：夕书年7 月y 日 日期：矽8 年7 肋汨 硕士论文：四溴双酚a ( t b b p a ) 对翡翠贻贝( p e r n av i l - i d i s ) 谷胱甘肽代谢系统的影响 第一章前言 自从上个世纪7 0 年代开始，为了降低火灾的发生频率和危害程度，人们首次 在工业产品中添加了阻燃型的化合物以来，阻燃剂行业在最近的三十年早已蓬勃 发展，形形色色的阻燃剂产品纷纷面世。目前，常用的阻燃剂主要有有机卤系( 溴 系及氯系) ，有机磷系及无机系三大类。其中，溴系阻燃剂( b f r s ) 以其优异的性 价比在市场规模及应用领域上更是长期雄居各类阻燃剂之首，主要包括三大类， 分别是多溴联苯醚( p b d e s ) 、六溴环十二烷( h b c d ) 和四溴双酚a ( t b b p a ) 。溴系 阻燃剂被广泛应用于印刷电路板、塑料、涂层、电线电缆及树脂类电子元件中l l l 。 但是，近年来有研究显示，溴化阻燃剂在环境及某些生物体中被检测出，对 人和哺乳动物有一定的毒性【2 】。鉴于b f r s 在生产及使用过程中可能对环境造成危 害，世界上少数国家和地区采取了一定措施限制b f 飚的生产和使用，如欧盟就 已经宣布从2 0 0 6 年7 月1 日起，在电子产品中停止使用p b d e 。然而由于b f r s 的卓 越性价比，使其在全球其他一些地区仍会被广泛应用，且近期用量可能还会有所 增长。在所有的b f r s 中反应型阻燃齐u t b b p a 的产量最大【3 】。2 0 0 5 年，全球产量 约为1 2 万吨；国内t b b p a 产量已达2 3 万吨h i 。伴随着t b b p a 广泛使用而来的是， 它已全面的进入到环境当中。 近年来，t b b p a 已经广泛的在空气、土壤和沉积物中被发现【5 】。并且，t b b p a 呈现出从环境介质向生物体内富集的现象。人们已经在野生动植物和人体中定量 检测t b b p a 6 7 】。由于以t b b p a 为代表的b f r s 和p c b s 有很多类似的性质，b f r s 引起了科学界极大的关注【5 g 】。而且在不完全燃烧的情况下，t b b p a 的燃烧产物 中含有多溴二苯并二恶英( p b d d s ) 及多溴二苯并呋喃( p b d f s ) 1 7 。但现在对 t b b p a 的毒性效应与机制以及对生态系统影响方面的了解还十分有限，科学界 对于t b b p a 的毒性效应存在诸多争议，如何在环保与防火并重的原则下更加慎 重的使用t b b p a ，成为当下人们所面对的十分现实而有意义的课题。因此有必 要广泛、深入地展开对t b b p a 毒性效应的研究。 1 0 硕上论文：四澳双酚a ( t b b p a ) 对翡翠贻贝( p e r n av i l q d i s ) 谷胱甘肽代谢系统的影响 一、t b b p a 的基本性质 t b b p a 的分子式为c 1 5 h 1 2 b r 4 0 2 ，相对 分子量为5 4 3 8 5 ，结构式如图1 1 所示。 t b b p a 具有高亲脂性，水溶性低 h o ( 0 7 2 m g l ) ，但其易于在底泥中累积，易在 生物体内富集等特剧4 ，8 】；此外，t b b p a 在 一定的条件下可发生光降解【9 】和生物降解 b r b f t e t r a b r o m o b i s p h e n o l - a ( t b b p - a ) b f h 【l o 】 。 图1 1 四溴双酚a c u b b p a ) 的结构式 f i g 1 1t h e c h e m i c a ls t r u c t u r eo ft b b p a 二、t b b p a 在环境中的污染状况 随着t b b p a 的大量使用，人们在许多环境介质和生物体中检测到了t b b p a 的存在【4 】。最明显的污染和释放源就是生产t b b p a 和使用t b b p a 作阻燃剂的工 厂，如阻燃聚合产品生产厂、塑料制品厂及纺织品生产企业等。s e l l s t r 6 m 等人于 1 9 9 5 年检测了瑞典纺织品生产工厂附近河流底泥中的t b b p a 含量，发现该河流 下游污泥中t b b p a 浓度要明显高于上游j 。 由于t b b p a 几乎不溶于中性p h 的水体，所以相对而言，它的迁移性非常小。 但是在高p h 环境中，t b b p a 的溶解度则明显增加【4 】。因干旱地区的土壤大多呈 强碱性，有利于t b b p a 在该土壤中发生迁移，进而容易对地下水造成污染。虽 然t b b p a 可以被光降解和生物分解，但是，在空气、水体和底泥中发现t b b p a 和它的二甲基化衍生物的报道仍时常见诸报端。1 9 9 9 年，b e r g r n a n 等报道仪器设 备拆除厂空气中t b b p a 的浓度约为1 3 11 0 p m o l m 3 ，平均浓度达到了5 5 p m o l m 3 【1 2 】；k a r i n6 b e r g 等在2 0 0 2 年从瑞典的2 2 处用市政废水浇灌的植被中取了 1 1 6 个污泥样品进行测定，结果显示t b b p a 的含量在1 1 d - 2 2 0 n g g 范围内【1 3 】；2 0 0 4 年，m o r r i s 等研究了t b b p a 在北海河口及水体食物网中的分布，发现t b b p a 在 底泥中含量为1 0 2 p g k g 【7 1 。然而总的来说，关于t b b p a 在生物圈环境介质中存在 的数据还是相当有限的。由于t b b p a 具有高亲脂性和易在生物体内富集的特点， 人们亦在生物体中低至软体高至哺乳动物甚至人体中检测到它的存在。立1 ：1 2 0 0 4 年，b i m b a u m 和b e r g e r 就分别在人体血样样本【1 4 1 和肉食性鸟类的蛋中被分别检 测出有t b b p a 和它的衍生物的存在。此外，在海洋生物贻贝体内也先后被检测 硕士论文：四溴双酚a ( t 明p a ) 对翡翠贻贝( p e j n av i r i d i s ) 谷胱甘肽代谢系统的影响 出，i b b p a 及其衍生物【7 , 1 6 , 1 7 , 1 8 1 ；1 9 8 6 2 0 0 0 年，s o u i c h io h t a 等对日本黑鲈 ( m i c r o p t e r u s 册加d f d 嚣) 和鲻鱼( 胁呼zc 印 口z 淞) 进行了长达十四年的研究检测，所 采集的样品中基本上都有t b b p a 的检出。以上这些结果都表明t b b p a 已经无声 无息的进入到了环境介质以及生物体包括人类自身体内。 三、t b b p a 的毒性效应 3 1t b b p a 对哺乳动物的毒性 t b b p a 对人体的毒性影响的资料十分有限，只有1 例关于t b b p a 对人的 皮肤致敏性刺激实验，研究结果显示，5 4 个志愿者均未有皮肤敏感性刺激1 9 1 。 而t b b p a 对哺乳动物的毒性研究主要集中在鼠和兔等动物。 t b b p a 对哺乳动物的急性毒性较低。1 9 9 9 年m e e r t s 等人研究发现t b b p a 对 大鼠、小鼠的口服半数致死量( l d s o ) 分别为1 0 和5 9 k g ，对家兔皮肤染毒的l d s o 大于2g k 9 1 2 0 1 。 更深入的体内外实验同样以国外开展得比较丰富，1 9 9 5 年，世界卫生组织公 布的研究结果表明，t b b p a 对实验动物不具有致敏性。只有当对家兔以 2 5 0 0 m g k gt b b p a 进行刮痧时，可见家兔皮肤出现轻微红斑p o 有体外实验表明， t b b p a 可与人类甲状腺结合蛋白( 1 限) 有效结合，结合力比甲状腺激素( t t r 配体) 高1 0 r 音n t 2 1 1 。j t 旦1 9 9 9 年m e e r t s 等在t b b p a3 0 2 0 0 0m e , ( k g d ) 的剂量下对小 鼠甲状腺激素影响的体内模型实验中却没有观测到甲状腺激素水平的变化【2 们， 对这种体外、体内作用不同的解释是可能与毒物代谢动力学方面的问题有关2 2 1 。 另有体外研究结果显示，t b b p a 可原发性地改变生物膜的渗透性，导致人红细 胞溶血和大鼠线粒体内的氧化磷酸化解偶联1 2 0 l 。 在亚急性和慢性毒理学实验中，有不少是关于哺乳动物各生理系统及其生 理指标的研究。小鼠经口服t b b p a2 2 0 0 m g ( k g d ) 4 周后，可导致小鼠生理指 标发生一系列改变，比如出现体重下降、脾脏重量增加、红细胞浓度降低、血清 蛋白浓度降低、血清甘油三酸酯降低等现象【2 3 】。而大鼠经口服t b b p a 2 5 0 r a g ( k g d ) 1 - - - 4 周，可观察到。肾的轻微损伤，主要是尿中肾脏上皮细胞排出 增加【2 4 1 。 1 2 硕上论文：四溴双酚a ( t b b p a ) 对翡翠贻贝( p e t h av i r i d i s ) 符胱甘肽代谢系统的影响 近来，有关t b b p a 在哺乳动物组织胚胎学方向的研究引起了人们的兴趣。 尽管在动物实验中没有发现t b b p a 的致畸性。如1 9 9 9 年m e e r t s 等研究了t b b p a 对雌性大鼠及其胚胎的影响，结果发现，高剂量组妊娠6 1 6d 的雌鼠以1 0 ( k g d ) 口f j 艮t b b p a 后，5 只大鼠中有3 只死亡，但是没有观测到t b b p a 的致 畸性；该研究还显示，对妊娠1 0 1 6d 大鼠进行t b b p a 染毒，可观察到胎鼠的 甲状腺激素( t s h ) 水平显著提高，而雌鼠体内t s h 水平没有改变，母体和胎儿 t 3 、t 4 水平也没有改变【2 0 1 。这说明t b b p a 对大鼠的子代有一定影响。而且随着 研究的深入，越来越多的研究显示与t b b p a 结构十分相似的双酚a ( b p a ) 对哺乳 动物胚胎早期发育有着十分明显的毒性【2 5 2 6 】，加拿大更是在今年四月宣布禁止进 口和销售含有双酚a 的婴儿奶瓶，成为世界上第一个采取如此措施的国家，美国 亦有部分州打算采取类似措施，因此t b b p a 对动物胚胎的早期发育的影响应引 起人们的重视。 3 2t b b p a 对水生生物的毒性效应 t b b p a 对水生生物的毒性效应研究非常有限。国内仅有的几例研究主要都 是最近几年才开展的，而国外起步时间比国内要早，研究内容也更丰富。 19 9 5 年，i p c s ( i n t e r n a t i o n a lp r o g r a mo nc h e m i c a ls a f e t y ) 公布三种鱼蓝 鳃太阳鱼( l e p o m i sm a c r o c h i r u s ) ，虹鳟鱼( s a l m og a i r d n e r i ) 和黑头软口鲦 ( p i m e p h a l e sp r o m e l a s ) 的9 6 h 急性l c s o 分别为0 5 1 、0 4 、0 5 4 m g l ，而大型蚤 ( p a p h n i am a g n a ) 矛l 糠虾( m y s i d o p s i sb a h i a ) 的l c s o 大约为l m g l 。从行为生物学上 来看，当暴露在含有t b b p a 的水体中时，蓝鳃太阳鱼会变得亢奋而且泳态反常； 虹鳟鱼也出现亢奋、抽搐、身上长出黑斑和呼吸困难等症状；而t b b p a 对黑头 软口鲦的影响则表现为孵化过程中以及鱼仔产下3 0 d 后的存活率的降低【3 1 。 2 0 0 4 年，r o n i s z 等在t b b p a 对虹鳟( o n c o r h y n c h u sm y l a s s ) 和野生鲇鱼( z o a r c e s v i v i p a r u s ) 肝脏酶活性的影响研究中指出，虹鳟鱼在分别暴露于t b b p a4 ，1 4 ， 2 8 d 后，体内谷胱甘肽还原酶( g r ) 活性显著增加，而野生鲇鱼在暴露5 d 后g r 没 有受到影响【2 7 1 。 c a n e s i 等在2 0 0 5 年研究t t b b p a 对贻( m y t i l u sg a l l o p r o v i n c i a l i s ) 体内免疫 细胞、血细胞毒性效应及可能的机制，结果显示，即便在微摩尔剂量范围内 t b b p a 也可引起贻贝血细胞溶酶体膜的不稳定【2 2 1 。 1 3 硕士论文：四溴双酚a ( t b b p a ) 对翡翠贻贝( p e r n av i r i d i s ) 谷胱甘肽代谢系统的影响 2 0 0 7 年，k u i p e r 等将比目鱼( p l a t i c h t h y s f l e s u s ) 长期( 1 0 5 d ) 暴露于0 ，0 0 0 1 ，0 0 1 ， 0 1 ，0 2 ，0 4 和0 8 p m o l l 的t b b p a 中，检测比目鱼的各项毒理学指标，结果发现 比目鱼的总体健康水平、一些毒理学参数( 行为、存活率、生长速度、肝脏和性 腺的重量) 和一些组织( 肝脏、肾、鳃、皮肤和性腺) 的组织学参数并没有受到影响。 在各项酶学指标的检测中，肝脏微粒体e r o d 酶活性并没有被诱导，而雄性比目 鱼性腺的芳香化酶活性随着t b b p a 浓度的增加有轻微的增加【2 8 l 。k u i p e r 等在另 一项研究中还发现t b b p a 对鱼类的毒性作用还包括引起成年斑马鱼方向感丧 失，并影响其生殖能力1 2 9 j 。 国内对t b b p a 毒性效应的报道更为少见，不过近两年相关的研究有所开展。 研究的生物主要集中在鱼类。2 0 0 5 年，施华宏等连续2 8 d 每天对金鱼( c a r a s s i u s a u r a t u s ) 注射1 0 0 m g k g 的t b b p a 后，用电子顺磁共振法检测了t b b p a 诱导下金鱼 体内羟基自由基的产生和氧化损伤作用。结果发现2 4 h 后，金鱼体内蛋白羰基的 含量显著上升，而脂质过氧化产物的含量也在3 d 后明显上升。这表明t b b p a 能 明显诱导o h 的产生并导致金鱼肝脏的氧化损伤【3 0 】。2 0 0 7 年，刘红玲等探讨了 t b b p a 对大型；蚕c d 口p j l l 玎蛔m a g n a ) 和斑马鱼( d a n i or e r i o ) 的毒性，结果表明，大 型；蚤j 妾触不同浓度的t b b p a ，其活动会受到抑制，甚至死亡。t b b p a 对斑马鱼 也有明显的毒性作用，其9 6 h 的l c 5 0 为1 7 8 m g l 。根据化学物质对鱼类和渣类的毒 性评价标准，t b b p a 属于高毒物质；值得注意的是该实验还得到，t b b p a 对斑 马鱼生命早期阶段有着显著影响，t b b p a 能抑制斑马鱼鱼卵的孵化【3 l 】这与前面 提到的双酚a 对动物胚胎具有显著影响的结果十分相似。苏燕等( 2 0 0 7 ) 贝f j 选取鲫 鱼为研究对象，探讨t b b p a 对鲫鱼血清抗氧化系统的影响。结果表明，在实验 剂量范围( 0 0 1 m g l ) 内，g s h 含量被显著抑制；g p x 在中低浓度被显著诱导； s o d 、c a t 活性在高浓度暴露时显著升高；并提出g s h 对t b b p a 十分敏感，可 以考虑作为水环境q b t b b p a 污染的生物检测指标f 3 2 】。瞿琰等( 2 0 0 7 ) 则以红鲫为研 究对象，观察t b b p a 对其甲状腺结构的影响。结果发现，经t b b p a 暴露后，红 鲫甲状腺发生了滤泡上皮增厚、细胞肥大和增生等现象，表明t b b p a f 皂造成甲 状腺结构的损伤。并推测，t b b p a 在鱼体内可能引起甲状腺素水平的降低，进 而导致甲状腺滤泡细胞的代偿性增生和肥大【33 1 。彭浩等( 2 0 0 7 ) 综合前人的研究 结果认为，尽管t b b p a 在水体环境中的浓度较低，但其对水生生物的影响却比 1 4 硕i 论文：四溴双酚a ( t b b p a ) 对翡翠贻贝( p e r n a 胁。y d i s ) 符胱 j 肽代谢系统的影响 较大删。综合有限的研究结果，可以得出：t b b p a 对水生生物具有潜在危害性， 应当受到人们的关注。 3 3 t b b p a 对两栖类动物的毒性效应 关于t b b p a 对两栖类动物的毒性作用的研究则更为罕见。2 0 0 6 年o a n a 等报 导了通过将非洲爪蟾( x e n o p u s 肠删括) 的幼体分别暴露于浓度范围为2 5 5 0 0 p g l 的t b b p a 中2 1 d ，结果发现：t b b p a 轻微降低了蝌蚪体内甲状腺素的含量。该结 果间接表明t b b p a 可抑制甲状腺激素( t h ) 的分泌【3 5 1 。 四、t b b p a 代谢机制研究 有关t b b p a 在人体内代谢机制的研究十分有限【3 6 】。大部分相关研究集中在 大鼠。b r a d y ，s z y m a n s k a ，h a k k 等人的研究表明绝大部分t b b p a 以原形随粪便 帐一一 2 廿- 峨 ：1 1 3 ， ：诤 m ， k 函 珏参一蜩 射， 且 晴 i童 、 d 啊咖 h r _ 蛔 劬冰 图1 2 大鼠体内t b b p a 可能的代谢途径( 数据源于h a k ke ta 1 ( 2 0 0 0 ) 和 s z y m a n s k ae t 以( 2 0 0 1 ) ) f i g1 - 2 p r o p o s e dp a t h w a yf o rt h em e t a b o l i s mo ft b b p a i nt h er a tb a s e do n m a s ss p e c t r a le v i d e n c eo fb i l i a r ya n df e c a lm e t a b o l i t e s t h ed a t aa r ef r o mh a k k e ta 1 ( 2 0 0 0 ) a n ds z y m a n s k ae ta 1 ( 2 0 0 1 ) 1 5 硕士论文：四溴双酚a ( t b b p a ) 对翡翠贻贝( p e r n av i r i d i s ) 谷胱甘肽代谢系统的影响 排出体外，仅有少量t b b p a 在体内代谢【3 7 3 9 1 。三种共轭代谢物分别是二葡糖苷 酸、葡萄糖苷酸以及葡糖苷酸硫酸盐酯。而粪便中高水平的t b b p a 母体化合物 是t b b p a 的这3 种代谢物在肠内微菌群的作用下重新生成母体t b b p a 的缘故。 t b b p a 在大鼠体内的代谢路线可由( 图1 - 2 ) 简明的表达出来。 关于水生生物对t b b p a 的吸收代谢方面的研究是很少的，而且大部分都是针 对鱼类。据1 9 7 8 年n y e 的报道，暴露于0 0 0 9 8 m g l 的t b b p a 中的蓝鳃太阳鱼对 t b b p a 的吸收非常迅速，并且在不至l j 3 d 的时间内就在其体内达到了代谢平衡 d o 。而在随后的1 9 8 3 年w a t a n a b e 等在日本大阪海湾的许多种贻贝体内并未检测 出t b b p a ，但是却检出浓度水平大约为5 9 9 k g 的t b b p a 的衍生物 d i m e o t b b p a ，并指出d i m e o - t b b p a 可能是由于肠道中菌群的分解作用产生的 f 1 6 】，而1 9 7 9 年r o t t 等在研究五氯苯酚的微生物分解时也曾经提到过这个分解机制 【4 l 】。这不免让人担心，因为如果甲基化是t b b p a 降解的一个普通途径，那么这 可能会对环境产生一系列令人担忧的后果。因为羟基不断地被转化至l j m e o 基团中 从而增加了d i m e o t b b p a 的表面疏水性，这就造成d i m e o t b b p a 比t b b p a 原 形更易于生物富集而难以清除。事实也恰恰证明了这一点，1 9 9 5 年，s e l l s t r o m 等 人在检测瑞典塑料加工厂的上、下游底泥中有机污染物含量情况时，发现底泥中 的d i m e o t b b p a 会和t b b p a 结合。两种化合物在上游的浓度水平差不多 ( 2 4 2 4 p p b ) ，但是到下游时的它们的浓度却急剧增加，其中d i m e o t b b p a 的浓度 为15 0 0 p p b ，而1 1 3 b p a 为2 7 0 p p b l l 7 j 。 五、谷胱甘肽基本性质及其代谢机制研究 谷胱甘肽( g l u t a t h i o n e ) 是由h o p k i n s 在19 2 9 年发现并命名的，谷胱甘肽广泛分 布于自然界生物体内，特别在哺乳动物细胞中含量丰富【4 2 1 。谷胱甘肽可分为两 种类型，即：还原型谷胱甘肽( r e d u c e dg l u t a t h i o n e ，g s h ) 和氧化型谷胱甘肽 ( o x i d i z i d e dg l u t a t h i o n e ，g s s g ) 。通常所说的谷胱甘肽是指还原型谷胱甘肽，它 是机体内的重要活性物质，具有清除自由基、解毒、促进铁质吸收及维持红细胞 膜的完整性、维持d n a 的生物合成、细胞的正常生长及细胞免疫等多种生理功 能【4 3 1 。 谷胱甘肽( g s h ) 通过其氧化还原性质在非蛋白的抗氧化体系调节过程中起 核心作用，g s h 含巯基( s h ) ，在谷胱甘肽硫转移酶( g s t s ) 的催化作用下，它能 1 6 硕士论文：网溴双酚a ( t b b p a ) 对翡翠贻贝( p e r n av i r i d i s ) 芥胱甘肽代谢系统的影响 与体内的一些亲电子类物质或有毒物质结合，增加其水溶性以利排出，从而保护 d n a 及一些蛋白质免受损伤。因此在正常生理条件下g s h 是机体内重要的解毒 物质。另外，巯基还具有很强的还原性，可与体内的自由基结合而使自由基灭活 【4 4 】 o 谷胱甘肽在生物体内的代谢主要是通过一系列的反应形成r 谷氨酰循环，大 体过程是g s h 清除细胞内自由基、过氧化物、r o o h 的同时，两分子的g s h 转变 为g s s g ，g s s g 在谷胱甘肽还原酶( g r ) 作用下由n a d p h 供氢还原n g s h l 4 引。 5 1 谷胱甘肽的结构与理化性质 还原型谷胱甘肽，是由r 谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成的非蛋白三肽1 4 引， 谷胱甘肽分子中有一特殊的6 肽键，即由谷氨酸的6 c o o h 与半胱氨酸的a - n h ： 缩合而成，这样的肽键与蛋白质分子中的一个氨基酸中q c o o h 和另一个氨基酸 中q 小h 2 失水缩合而成的肽键显然不刚4 3 1 。谷胱甘肽分子量为3 0 7 3 3 ，熔点 1 8 9 - 1 9 3 c ( 分解) ，晶体是无色透明细长柱状( 或板状) ，等电点为5 9 3 ，成品见 光易分解，易氧化，这是由于谷胱甘肽中含有一个活泼的巯基，极易被氧化， g s h 脱氢以二硫键s s 相连便成为g s s g ，所以谷胱甘肽可分为氧化型和还原型 两大类，而在生物体中起重要功能作用的是g s h 。 5 2 谷胱甘肽的生物学功能 谷胱甘肽的生理功能是十分广泛的，归纳起来主要有以下十个方面：( 1 ) 清除 自由基、过氧化物、重金属及黄曲霉毒素等毒物；( 2 ) 参与氨基酸( 谷氨酰氨、半 胱氨酸及其它中性氨基酸) 的转运：( 3 ) 利于铁的吸收、硒的吸收、钙的吸收，谷 胱甘肽还可以使饲料中的过氧化脂肪酸在吸收时或吸收后恢复为正常的脂肪；( 4 ) 保护胃肠道黏膜上皮，防止因炎症、局部缺血、氧化物质等对肠黏膜的损伤；( 5 ) 贮存并提供其组成氨基酸( 尤其是半胱氧酸) ：( 6 ) 参与蛋白质和d n a 的合成；( 7 ) 作为还原物质，利于维生素e 、维生素c 的还原，维持巯基酶活性，并可作为甘 油醛磷酸脱氢酶的辅基，也是乙二醛酶、磷酸丙糖脱氢酶的辅酶；( 8 ) 谷胱甘肽 在免疫系统抗感染和炎症反应中发挥着重要作用，它对于淋巴细胞增殖及正常功 能的发挥起着重要的作用；( 9 ) 参与胰岛素的代谢，一降低雌激素、前列腺素、 白细胞三烯的活性；( 1 0 ) 作为抗癌、抗肿瘤及治疗艾滋病的辅助药物。在谷胱甘 肽的众多生理功能当中，其毒理功能最受关注，所开展的研究也最为广泛和深入 1 7 硕士论文：四溴双酚a ( t b b p a ) 对弱翠贻贝( j d 打加v i j i d i s ) 谷胱甘肽代谢系统的影响 1 4 3 】。因此大部分有关g s h 的研究都偏向于抗氧化，临床医学功能，有关g s h 的文献也多见于医学杂志。 5 3 谷胱甘肽的组织分布 谷胱甘肽广泛分布于自然界的生物体内，从组织水平来看，主要存在于动物 肝脏、肌肉、血液中，许多植物，如蔬菜、豆类、谷物、薯类、菇类及细菌、酵 母中也含有一定量的谷胱甘肽。在动物细胞中还原型谷胱甘肽水平达5 r e t o o l l ， 而氧化型仅为0 1 m m o l l ，细胞内高水平的g s h 对动物机体维持正常机能是十 分重要的。据测定，谷胱甘肽在未；9 n3 - 的肉中含量是5 0 - - - 2 0 0 m g k g 在新鲜水果 和蔬菜中的含量是5 0 - - - 1 5 0 m g 蚝，干燥酵母中含有约1 5 的谷胱甘肽，在乳制 品、谷物和熟食品中含量较低【4 3 1 。 关于谷胱甘肽在水生生物体内的分布情况的相关研究较少。张静等( 2 0 0 5 ) 利用荧光分光光度法测定了分属于鱼、虾、贝、藻的1 0 种海洋生物的谷胱甘肽 含量附】，结果得到1 0 种海洋生物体内谷胱甘肽含量从o 1 3 7 1 4 3 4m e d g 不等，绝 大多数处于0 2 - 0 4m g g 之间。 值得注意的是水生生物体内的g s h 水平会随着季节、年龄等的变化而变化。 大体上呈现出夏秋两季g s h 含量较高，冬春较低的趋势。之所以呈现如此趋势可 能与水生生物的繁殖周期有关 4 7 1 。而g s h 水平随着水生生物年龄的增加呈下降 趋势【4 引。 5 4 谷胱甘肽的生物合成与代谢 5 4 1 谷胱甘肽的生物合成 g s h 在细胞质中合成主要通过三种途径：通过氧化还原作用产生：g s h 还原酶催