離子液體[C8mim]PF6和[C8mim]Cl對(duì)蚯蚓氧化脅迫及DNA損傷.pdf

1、離子液體(IonicLiquids，ILs)是一類完全由離子組成的室溫下呈液態(tài)的物質(zhì)，一般由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子組成，具有不揮發(fā)、不易燃和熱穩(wěn)定等性質(zhì)，曾被認(rèn)為是環(huán)境友好的“綠色溶劑”，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而近年來的研究卻顯示離子液體對(duì)環(huán)境和生物體的友好性還有待進(jìn)一步研究。作為溶劑和催化劑，ILs最終必將有一部分要流失到環(huán)境中，尤其是土壤環(huán)境中，一旦進(jìn)入土壤環(huán)境中，由于其高穩(wěn)定性將導(dǎo)致其成為永久性污染物。然而，目前有關(guān)ILs毒

2、性的研究卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于ILs物化性及應(yīng)用方面的研究，基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)和結(jié)論還不是很全面。因此，關(guān)于ILs對(duì)陸生生物的毒性及其生物降解性的研究就具有十分重要的意義。
　　 生物毒性的檢測(cè)是判斷一種化學(xué)物質(zhì)毒性必不可少的方面，其對(duì)陸生生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)起著極其重要的作用。本研究以兩種8碳鏈咪唑類ILs[C8mim]PF6和[C8mim]Cl為研究對(duì)象，選取蚯蚓為指示生物，將蚯蚓暴露于空白對(duì)照土壤和分別經(jīng)兩種ILs染毒后濃度為5、10

3、、20、40mg/kg土壤的處理組土壤中，于染毒后的7、14、21、28d取樣測(cè)定。通過研究[C8mim]PF6和[C8mim]Cl對(duì)超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、過氧化物酶(POD)活性、蚯蚓活性氧(ROS)含量、谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)活性、丙二醛(MDA)含量的影響，對(duì)蚯蚓體腔細(xì)胞DNA損傷，評(píng)價(jià)了兩種不同陰離子的ILs的生態(tài)毒性和遺傳毒性，為全面了解和認(rèn)識(shí)[C8mim]PF6和[C8mim]Cl對(duì)陸生生

4、態(tài)系統(tǒng)的影響提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　　 (1)抗氧化酶系：選擇抗氧化酶系中的SOD、CAT和POD活性作為指標(biāo)。[C8mim]PF6對(duì)蚯蚓SOD活性具有先激活后抑制的作用；只在染毒14d對(duì)5、10、20mg/kg處理組蚯蚓的CAT活性有抑制作用；對(duì)蚯蚓POD活性有顯著激活作用。[C8mim]Cl對(duì)蚯蚓SOD活性具有先抑制后激活的作用；對(duì)蚯蚓CAT活性在染毒21d的20、40mg/kg處理組表現(xiàn)出抑制作用，染毒28d除最低

5、濃度處理組(5mg/kg)外都表選出顯著的抑制作用；對(duì)蚯蚓POD活性的影響則是先激活后逐漸回落到對(duì)照水平，且對(duì)最高濃度處理組(40mg/kg)的蚯蚓在染毒28d有抑制作用。這說明兩種ILs都對(duì)蚯蚓抗氧化酶系具有一定的影響，蚯蚓在ILs作用下，機(jī)體受到毒性侵害，機(jī)體各種酶活性發(fā)生變化，或受毒物影響抑制酶的產(chǎn)生，或刺激機(jī)體產(chǎn)生更多的酶以抵御外界污染物的毒性影響。
　　 (2)活性氧(ROS)：較對(duì)照組而言，處理組經(jīng)[C8mim]PF

6、6染毒后，各染毒處理組蚯蚓的ROS含量顯著提高。經(jīng)[C8mim]Cl處理后低濃度處理組在染毒時(shí)間較短的情況下，ROS含量無顯著變化，隨著染毒濃度的增大和染毒時(shí)間的延長，[C8mim]Cl對(duì)蚯蚓ROS含量變化逐步呈現(xiàn)出顯著影響。比較結(jié)果可以看出與[C8mim]Cl相比，[C8mim]PF6對(duì)蚯蚓的影響更大。
　　 (3)谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶(GST)：兩種ILs對(duì)蚯蚓GST活性均具有激活作用，而經(jīng)[C8mim]Cl染毒的處理組蚯蚓GST

7、活性在染毒28d時(shí)恢復(fù)到對(duì)照水平。
　　 (4)丙二醛(MDA)：兩種ILs對(duì)低濃度處理的MDA含量影響較小，引起高濃度處理組的MDA含量顯著增高。
　　 (5)DNA損傷：經(jīng)不同濃度[C8mim]PF6和[C8mim]Cl處理均可造成蚯蚓體腔細(xì)胞DNA損傷，而且隨著濃度的增加和時(shí)間的延長，彗星拖尾長度、Olive尾矩的值均有上升的趨勢(shì)，這說明DNA損傷程度與[C8mim]PF6和[C8mim]Cl的濃度和處理時(shí)間存在劑