环境科学学报  2017, Vol. 37 Issue (10): 4019-4025
蚯蚓细胞色素P450酶系对土壤中芘或苯并[a]芘的响应    [PDF全文]
杨晓霞1,2 , 张薇3 , 龚久平1 , 宋玉芳2 , 张雪梅1 , 柴勇1 , 刘剑飞1     
1. 重庆市农业科学院农业质量标准与检测技术研究所, 重庆 401329;
2. 中国科学院沈阳应用生态研究所, 沈阳 110016;
3. 沈阳农业大学土地与环境学院, 沈阳 110161
摘要: 以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,通过人工污染草甸棕壤微宇宙试验方法,研究了暴露于不同环境浓度芘或苯并[a]芘(添加量分别为0.12、0.24、0.48、0.96 mg·kg-1)污染的土壤中14 d后,蚯蚓体内细胞色素P450(CYPs)酶系,如CYPs总量、CYP1A1及CYP2C9活性的变化.结果显示,芘或苯并[a]芘暴露导致蚯蚓CYPs总量、CYP1A1及CYP2C9活性的变化不同.其中,CYPs总量与CYP1A1活性对芘的响应趋势相似:试验3 d后,0.96 mg·kg-1芘导致二者都显著高于对照水平;14 d后,都显著低于对照水平;CYP1A1活性对芘的响应更为敏感.CYPs总量与CYP2C9活性对苯并[a]芘的响应趋势相似:暴露初期,苯并[a]芘最高暴露剂量(0.96 mg·kg-1)导致二者都显著低于对照水平;试验结束后,苯并[a]芘最低暴露剂量(0.12 mg·kg-1)导致二者都显著高于对照水平,最高剂量暴露导致二者都显著低于对照水平,CYP2C9活性对苯并[a]芘的响应更为敏感.因此,推断CYPs亚酶对污染物的响应具有选择性且亚酶的响应敏感度高于CYPs总量.将CYPs总量与CYP1A1活性结合,或与CYP2C9活性结合分别诊断土壤芘污染或并[a]芘污染,较为准确有效.
关键词: 响应     CYPs     CYP1A2     CYP2C9          苯并[a]芘    
Responses of cytochrome P450s family of earthworms exposed to individual pyrene or benzo[a]pyrene-contaminated soil
YANG Xiaoxia1,2, ZHANG Wei3, GONG Jiuping1, SONG Yufang2 , ZHANG Xuemei1, CHAI Yong1, LIU Jianfei1    
1. Institute of Agricultural Quality Standard and Testing Technology, Chongqing Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 401329;
2. Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016;
3. College of Land and Environmental Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161
Received 13 February 2017; received in revised from 27 March 2017; accepted 27 March 2017
Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.21377139, 99982642), the Basic Research Project of Chongqing Science and Technology Commission(No.2016cstc-jbky-00523) and the Agricultural Development Grants from Chongqing Academy of Agricultural Sciences (No.NKY-2016AB030, NKY-2016AB032)
Biography: YANG Xiaoxia(1985—), female, E-mail:xiaoxiayang2000@gmail.com
*Corresponding author: SONG Yufang, E-mail:songyufang@iae.ac.cn
Abstract: As a test organism, earthworms (Eisenia fetida) were exposed to different doses (0.12, 0.24, 0.48 and 0.96 mg·kg-1) of individual pyrene or benzo[a]pyrene (B[a]P) for 14 d in spiked contaminated medaow brown soil.On the 3rd, 7th and 14th day, cyptochrome P450s (CYPs) total content and CYP1A1 and CYP2C9 activities of earthworms were determined.The results indicated that the responses of CYPs total content and CYP1A1 and CYP2C9 activities were greatly different from each other when exposed to pyrene or benzo[a]pyrene.It was found that the response trends of CYPs total content and CYP1A1 activity of earthworms were similar in pyrene exposure, and were significantly higher on the 3rd day and obviously lower on the 14th day than those in the control.In addition, compared with CYPs total content and CYP2C9 activity, CYP1A1 activity responded more sensitively to pyrene.For B[a]P exposure, response trends of CYPs total content and CYP2C9 activity of earthworms were similar.The highest dose resulted in significant inhibition on the 3rd day.While on the 14th day, the highest dose resulted in obvious decrease and the lowest dose caused their great enhancement compared to the control group.Moreover, our results showed CYP2C9 activity responded to B[a]P more sensitively than CYPs total content and CYP1A1 activity.Therefore, we conclude that the responses of CYPs isoforms to soil contaminants are selective and more sensitive than CYPs total content.CYPs total content combined with the isoforms is more accurate and effective for diagnosing soil pollution, i.e.with CYP1A1 for the diagnosis of soil pyrene pollution and with CYP2C9 for B[a]P pollution.
Key words: responses     CYPs     CYP1A2     CYP2C9     pyrene     benzo[a]pyrene    
1 引言(Introduction)

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)是一类典型的持久性有机污染物.芘与苯并[a]芘作为PAHs的代表性化合物, 已被美国环保署(US EPA)列入优先控制污染物名单, 后者更被证实为强致癌物质(Collins et al., 1991).土壤是环境中多环芳烃的汇, 据报道, 地球上超过90%的PAHs存在于土壤中(Nam et al., 2008).通过食物链传递及生物富集作用, PAHs严重威胁着生态环境安全与人类健康, 因此, 对其生态毒性诊断的研究显得极为重要, 具有十分重要的理论意义与应用价值.

蚯蚓约占土壤总生物量的60%~80%, 是土壤中普遍存在的生物(Vangestel et al., 1993).蚯蚓通过体表接触及摄食土壤两种方式充分暴露于土壤中, 成为土壤污染的指示生物, 其中, 赤子爱胜蚓是国际公认的土壤毒理实验的模式生物(Lionetto et al., 2012).国际经济合作发展组织(OECD)(1984) 已建立了其急性致死与慢性体重抑制率的标准实验, 但上述指标不能满足低剂量污染条件下土壤毒理诊断的需求.

细胞色素P450(CYPs)家族是重要的解毒酶, 广泛存在于生物体中(如人类、鱼类、蚌类、蚯蚓等).作为一类以血红素富集的细胞色素超家族蛋白酶, CYPs通过非共价键结合的血红素中的铁离子传递电子氧化异源物, 增强异源物质的水溶性, 使它们更容易排出体外(Boudene et al., 1976), 从而起到解毒作用.其中, CYP1、CYP2亚族在这个超家族酶系中尤为重要.在这两个亚族中, CYP1A2、CYP2C9分别约占肝脏CYP酶总量的13%、20%, 由于它们能够代谢许多药物(如法华林、茶碱、布洛芬等), 在临床医学及毒理学中被深入研究(Androutsopoulos et al., 2009; Boudene et al., 1976; Yamaori et al., 2012).目前, 以P450亚酶作为毒理学指标已在水生生物中得到较多应用, 如采用鲶鱼、鲫鱼、蚌类等体内的CYP1A1活性来监测水体PAHs、多氯联苯类(PCBs)等污染程度(Al Arabi et al., 2002; Binelli et al., 2006; Regoli et al., 2014; Reynaud et al., 2006).然而, 采用蚯蚓体内CYPs亚酶诊断土壤污染的研究报道较少.

本课题组近年来对蚯蚓体内CYPs总量及抗氧化酶(如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)等)响应土壤污染物(如重金属类或多环芳烃类)的行为进行了深入研究(Yang et al., 2012; 王磊等, 2009; 张薇等, 2007; 杨晓霞等, 2012).结果表明, 相比抗氧化酶, CYPs总量在诊断土壤多环芳烃污染时, 响应更为敏感(王磊等, 2009; 张薇等, 2007).但关于蚯蚓体内的重要CYPs亚酶, 如CYP1A2、CYP2C9对土壤中多环芳烃的响应, 还有待进一步研究.

因此, 本文分别以芘、苯并[a]芘作为污染物, 根据沈阳污灌区多环芳烃污染情况(宋雪英等, 2009), 设计污染物的添加量分别为0.12、0.24、0.48、0.96 mg·kg-1.以赤子爱胜蚓为受试生物, 以草甸棕壤为供试土壤, 在前期研究的基础上进一步研究蚯蚓体内CYPs酶系, 如CPYs总量、CYP1A1及CYP2C9活性对土壤芘、苯并[a]芘的响应, 旨在筛选出专性响应亚酶, 探讨CYP1A1、CYP2C9作为生物标记物诊断土壤低剂量多环芳烃污染的可能性, 为相关环境监测标准的制定提供科学依据.

2 材料与方法(Materials and methods) 2.1 仪器与试剂

仪器:低温超速离心机(日立)、受控环境生长箱、紫外双光束分光光度计(岛津)、荧光分光光度计(日立)、高效液相色谱(HPLC, 沃特世)、高效液相串联质谱联用仪(LC-MS/MS, 热电).

试剂:苯并[a]芘、芘、牛血清蛋白(BSA)、考马斯亮蓝G-250(CBG)、双氯芬酸钠(DF)、4′-羟基双氯芬酸(4′H-DF)、7-乙氧基试卤灵(7-ethoxyresorufin)、试卤灵(resorufin)、甲酸、二硫苏糖醇(DTT)等均为Sigma公司(中国上海)产品;甲醇与乙腈购自Merck公司, 其余试剂均为国产分析纯.

2.2 土壤暴露实验

赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)购于沈阳农业大学.选用2~3月龄, 体重300~400 mg并带有环带的健康蚯蚓作为受试生物.受试土壤来自中国科学院沈阳应用生态研究所试验站, 为0~20 cm的表层清洁土壤, 风干后磨碎过1 mm筛备用, 其理化性质如表 1所示.

表 1 供试土壤的理化性质 Table 1 Physical and chemical properties of test soil

将一定浓度的芘或B[a]P丙酮溶液与500 g土壤(盛装于184 cm×128 cm×72 cm的培养盒中)充分混合, 设计4个剂量梯度(0.12、0.24、0.48、0.96 mg·kg-1)与1个空白对照.静置7 d使丙酮充分挥发, 加水至土壤最大持水量的25%.在进行暴露实验前, 对土壤中芘或苯并[a]芘的实际剂量进行测定.

每个培养盒中加入12条蚯蚓, 置于(20±2) ℃、湿度为80%的受控环境生长箱中光暗(16 h/8 h)交替培养, 蚯蚓暴露3、7、14 d后, 从各培养盒中取出6条蚯蚓, 测定体内脏中CYPs总量、CYP1A1与CYP2C9活性.每种污染物的同一剂量处理在同一暴露时间设置6个平行(即每个添加污染物暴露实验中共有5×3×6=90个培养盒), 每个平行测定3次.

2.3 土壤中芘与苯并[a]芘的提取

取5 g过1 mm筛的风干染毒土壤加入离心管中, 添加25 mL乙酸乙酯超声提取2 h, 提取液以4000×g离心力离心5 min后, 取上清液于旋转浓缩仪至1 mL.然后, 转移至装有1 g硅胶的玻璃预柱中, 用二氯甲烷与正己烷(体积比为1:1) 淋洗, 接收淋洗液3 mL.在氮气流下将上述淋洗液吹干后, 乙腈定容至1 mL, 采用HPLC紫外检测器检测土壤中的芘与B[a]P含量(Song et al., 2002).

2.4 生化测定方法 2.4.1 酶液制备

参照之前的方法(Yang et al., 2012), 具体操作如下:定期取出的蚯蚓用蒸馏水冲洗后, 置于湿润滤纸上空肠48 h, 每24 h更换滤纸;空肠后的蚯蚓置于4 ℃的20%(体积分数)甘油溶液中浸泡5 min后, 迅速解剖内脏, 并用KCl溶液(0.15 mol·L-1)清洗内脏, 然后转移到装有4 mL匀浆缓冲液(250 mmol·L-1蔗糖, 50 mmol·L-1 Tris, 1 mmol·L-1 DTT, 1 mmol·L-1 EDTA, pH=7.5) 的玻璃组织研磨器中使其均匀破碎, 并将最终匀浆体积定为6 mL.采用差速离心法提取微粒体:首先将匀浆液在低温(4℃)超速离心机上以15000×g离心15 min, 保留上清液;并将上清液在低温超速离心机上以150000×g再次离心90 min, 将所得沉淀用3 mL保存缓冲液(50 mmol·L-1蔗糖, 50 mmol·L-1 Tris, 1 mmol·L-1 DTT, 1 mmol·L-1 EDTA, pH=7.5, 20%甘油)重新悬浮, 用于蛋白含量、CYPs总量、CYP1A1与CYP2C9活性的测定.其中, 微粒体悬浮液中蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定, 以牛血清蛋白作为标准蛋白.

2.4.2 CYPs酶系的测定

CYPs总量:采用紫外分光光度计测定蚯蚓体内CYPs总量, 参照Zhang等(2006)建立的蚯蚓内脏CYPs总量的测定方法, 应用连二硫酸钠还原CYPs的CO差光谱进行.

CYP1A1活性:采用荧光分光光度计测定CYP1A1活性, 参照Soimasuo等(1998)的测定方法, 通过7-乙氧基试卤灵脱乙基作用反映CYP1A1活性.

CYP2C9活性:采用液相串联质谱联用仪(LC-MS/MS)测定CYP2C9活性, 参照杨晓霞(2013)建立的蚯蚓体内CYP2C9活性LC-MS/MS测定方法, 采用双氯芬酸钠作为底物, 通过CYP2C9羟基化作用生成的产物4′-羟基双氯芬酸反映CYP2C9活性.

2.5 数据分析

数据采用平均值±标准误差方法表示.采用Origin 8.0绘图, 运用SPSS 16.0进行数据统计分析, 半数有效浓度(EC50)通过直线回归法求出.采用Kolmogornov-Smirnov检验数据是否符合正态分布, 采用Levene′s tests进行方差齐次性检验.经检验, 所有数据集符合正态分布与方差齐次性.通过单因素方差(One way ANOVA, LSD test)探讨分析相同暴露时间下不同暴露剂量对CYPs酶系的影响.

3 结果(Results) 3.1 蚯蚓体内CYPs酶系对芘的响应

图 1a可见, 暴露3 d时, CYPs总量(以protein计)随着芘剂量的增加而增加, 其中, 高剂量组(0.48、0.96 mg·kg-1) CYPs总量分别显著高于对照21%、25%.另外, 芘剂量(x)与CYPs总量(y)具有显著的剂量-效应关系(y=0.983x2+1.792x+2.120, R2=0.967).暴露至第7 d时, 全部处理组CYPs总量均显著高于对照水平.第14 d时, 处理组CYPs总量随着芘剂量的增加而降低, 最高剂量组CYPs总量受到显著抑制, 为对照水平的80%.

图 1 赤子爱胜蚓体内CYPs总量(a)、CYP1A1(b)、CYP2C9(c)活性对芘的响应(n=6, 柱上星号代表同一暴露时间下与对照组存在显著差异(p<0.05), 下同) Fig. 1 Responses of CYPs total content(a), CYP1A1(b) and CYP2C9(c) activities in the gut of earthworms exposed to individual pyrene-contaminated soil (n=6, * above the bar indicated significant difference compared to the control at the same exposure time (p < 0.05))

图 1b为蚯蚓肠内CYP1A1活性(以protein计)对芘的响应, 暴露3 d时, 处理组CYP1A1活性均显著高于对照组, 并在暴露剂量0.48 mg·kg-1下达到最大;试验至第7 d时, 各处理组CYP1A1活性仍高于对照组.实验结束时, 各处理组CYP1A1活性显著低于对照, 且最高暴露剂量(0.96 mg·kg-1)下蚯蚓肠内的CYP1A1活性最低, 此时暴露剂量(x)与CYP1A1(y)活性间的关系表示为:y=0.161x2+0.743x+3.620(R2=0.918).总体上, 蚯蚓肠内CYP1A1活性对芘的响应趋势类似于CYPs总量.

芘对蚯蚓肠内CYP2C9活性(以protein计)的影响见图 1c, CYP2C9对芘的响应显然不同于CYPs总量和CYP1A1活性.尽管试验持续时间不同, 但CYP2C9活性随暴露剂量的变化趋势一致:在同一时间下, 芘最低剂量(0.12 mg·kg-1)使CYP2C9活性显著高于对照水平, 并达到最大;最高剂量(0.96 mg·kg-1)导致CYP2C9活性低于对照.不同的是, 实验结束时, 最高剂量处理导致蚯蚓CYP2C9活性显著低于对照水平.

另外, 数据分析表明(表 2), 芘抑制CYPs总量、CYP1A1及CYP2C9活性的14 d EC50分别为2.76(2.61~3.47)、1.16 (0.99~1.32)、1.85(1.76~1.90) mg·kg-1.

表 2 暴露14 d后土壤中芘与苯并[a]芘对赤子爱胜蚓CYPs总量、CYP1A1及CYP2C9活性的EC50 Table 2 EC50 of pyrene or benzo[a]pyrene for CYPs total content and CYP1A1 and CYP2C9 activity of earthworms with the exposure of 14 d in soils
3.2 蚯蚓体内CYPs酶系对苯并[a]芘的响应

苯并[a]芘对蚯蚓肠内CYPs总量(以protein计)的影响如图 2a所示.第3 d时, 低剂量(0.12、0.24 mg·kg-1)苯并[a]芘导致CYPs总量有所上升但不显著;最高剂量(0.96 mg·kg-1)苯并[a]芘导致蚯蚓CYPs总量显著低于对照.试验至第7 d时, 与对照相比, 各处理组CYPs总量的变化无显著差异.持续至第14 d时, 各处理组CYPs的响应趋势类似暴露3 d时, 0.12 mg·kg-1苯并[a]芘导致CYPs总量显著高于对照, 最高剂量(0.96 mg·kg-1)苯并[a]芘导致CYPs总量显著低于对照.

图 2 赤子爱胜蚓体内CYPs总量(a)、CYP1A1(b)、CYP2C9(c)活性对土壤中苯并[a]芘的响应 Fig. 2 Responses of CYPs total content(a), CYP1A1(b) and CYP2C9(c) activities in the gut of earthworms exposed to individual B[a]P-contaminated soil

图 2b可见, 试验第3 d, 各处理组CYP1A1活性(以protein计)基本呈现随暴露剂量增加而增加的, 但不显著.试验持续至第7 d时, 各处理组CYP1A1活性低于对照组水平, 最高剂量下蚯蚓CYP1A1活性显著低于对照.试验结束时, 各处理组CYP1A1活性均表现出显著低于对照的现象, 并在0.24 mg·kg-1剂量下达到最低水平, 仅为对照组水平的66.4%.

蚯蚓CYP2C9活性对苯并[a]芘的响应如图 2c所示, 其总体趋势类似于CYPs总量对土壤苯并[a]芘的响应.试验至第3 d时, 0.12、0.48 mg·kg-1处理分别导致CYP2C9活性显著高于对照水平, 而0.96 mg·kg-1处理则导致CYP2C9活性显著低于对照水平.至第7 d时, 各处理组CYP2C9活性仍然高于对照水平, 但不同于暴露3 d时的情形:仅在苯并[a]芘最低暴露剂量(0.12 mg·kg-1)下, CYP2C9活性显著高于对照.至第14 d时, 各处理组的CYP2C9活性表现出随着暴露剂量的增加而降低的趋势, 0.12、0.24 mg·kg-1苯并[a]芘分别诱导CYP2C9活性高于对照组43.1%、24.6%, 具有显著性差异;最高暴露剂量(0.96 mg·kg-1)下CYP2C9活性仅为对照水平的77.9%, 显著低于对照.

另外, 数据分析表明, 苯并[a]芘抑制CYPs总量、CYP1A1及CYP2C9活性的14 d EC50分别为1.83(1.76~1.90)、1.69(1.59~1.92)、1.24(1.20~1.27) mg·kg-1(表 2).

4 讨论(Discussion)

在进行暴露实验前, 对污染物的实际添加量进行了验证(表 3).结果表明, 土壤中芘的回收率远高于苯并[a]芘, 其中, 芘的回收率在70.83%~78.13%之间波动, 而苯并[a]芘的回收率为33.33%~56.25%.这种差异主要是由于土壤颗粒对不同污染物的吸附作用不同所致.Song等(2002)的研究结果已表明, 回收率与多环芳烃的分子量有关:分子量大的多环芳烃在土壤中的吸附作用较强, 易形成不可提取残渣, 导致回收率低.

表 3 土壤中人工添加污染物的理论值与实际值(n=6×3=18) Table 3 Spiked and measured concentration of the pollutants

作为重要的第一阶段代谢酶, 细胞色素P450家族酶参与了许多内源性和外源性物质的转化过程.从代谢功能或组成含量而言, CYP1A1与CYP2C9是细胞色素P450家族中的重要亚酶(Androutsopoulos et al., 2009; Yamaori et al., 2012).医学研究表明, CYP1A1与CYP2C9在代谢化学致癌物(如PAHs)方面发挥着重要的作用(Pavanello et al., 2000; 雷贤华等, 2005).近年来, 提出以CYPs总量或CYP1A1作为生物标记物诊断水体环境污染(如PAHs、PCBs)的研究不断增加:如PAHs污染海水中的贻贝体内CYPs总量增加(Bebianno et al., 2007; Livingstone, 1988);南非鱼体内CYP1A1活性对β-萘黄酮响应更为敏感(Di Bello et al., 2007);然而针对CYPs亚酶(如CYP1A1、CYP2C9) 对土壤污染物的响应的研究却较少.

本实验中, 蚯蚓体内CYP1A1、CYP2C9活性分别对芘或苯并[a]芘做出了不同程度的响应, 发现随着暴露时间的增长, 芘或苯并[a]芘暴露导致蚯蚓肠内CYP1A1活性呈现先高于对照(试验至第3 d)后低于对照(试验至第14 d)的趋势.这可能是由于试验初期高暴露剂量通过芳烃受体(AhR)诱导CYP1A1活性增加;随着暴露时间的延长, 污染物在蚯蚓体内不断积累并对蚯蚓产生毒害, AhR的存在受到限制或特异性表达的转录AhR阻遏物升高, 从而抑制了CYP1A1活性.医学研究证实, 环境致癌物质如PAHs被认为会通过AhR增加人体肝脏细胞内CYP1A1的表达水平, AhR已被证实涉及到细胞周期调节和稳态保持的许多重要的信号途径传导过程(Androutsopoulos et al., 2009).如Kaisarevic等(2015)发现, PAHs及PAHs混合物能够显著诱导大鼠肝癌细胞的CYP1A1活性.

此前一些研究报道了CYP2C9能够代谢芘、苯并[a]芘、菲等多环芳烃类物质(Dickmann et al., 2004), 本研究证实了芘或苯并[a]芘能诱导CYP2C9活性, 同时发现高剂量芘或苯并[a]芘能显著抑制蚯蚓体内CYP2C9活性.也有研究表明, 由于大麻烟中的PAHs含量很低, 如每支烟中的苯并[a]芘量低于22 ng, 不能显著抑制CYP2C9活性(Yamaori et al., 2012).目前, 关于CYP2C9酶对PAHs的代谢机理尚布完全清楚, 但CYP2C9基因多态性与PAHs代谢的关联性已有报道:CYP2C9基因第7外显子上Nsi1为点呈现多态性(Ile359Leu), 第359位氨基酸为异亮氨酸(Ile), 参与该酶的中心构件, 若亮氨酸(Leu)代替异亮氨酸(Ile), 则酶的结构被改变, 酶的催化能力被降低(雷贤华等, 2005).

一个物种的CYP亚酶诱导物可能是另外一个物种的抑制剂:人类体内CYP1A1可被奥美拉唑显著诱导, 而它对兔子、大鼠、小鼠体内的CYP1A1的影响很小(Graham et al., 2008);蚯蚓体内CYP2C9可被苯并[a]芘显著诱导, 但在人体中CYP2C9多被苯巴比妥型物质诱导, 苯并[a]芘对CYP2C9的影响甚微(Yamaori et al., 2012).由此可见, 不同物种的同一CYP亚酶对相同化合物的响应迥异, 用于诊断水体污染的CYP亚酶响应不一定适应于土壤污染.

本试验进行至第3 d时, 0.96 mg·kg-1苯并[a]芘导致蚯蚓CYPs总量与CYP2C9活性分别显著低于对照25.6%、19.7%;而芘在相同剂量下, 蚯蚓CYPs总量高于对照28.3%, CYP2C9活性与对照水平相当.据此推断, 此时苯并[a]芘已对蚯蚓产生毒性.结合表 2可知, 苯并[a]芘对蚯蚓的生态毒性要高于芘.从亚酶的响应趋势及表 2来看, 采用CYP2C9诊断土壤苯并[a]芘污染, 而采用CYP1A1诊断芘污染更为有效, 其选择性响应机理有待进一步研究.

此外, 之前研究推断, 将CYPs总量与CYP亚酶结合, 共同诊断土壤环境污染可能更为有效(王磊等, 2009; 张薇等, 2007).此次结果证实了上述推论, 还发现相比CYPs总量, CYPs亚酶诊断土壤污染可能更为敏感:将CYPs总量与CYP1A1活性结合诊断土壤低剂量芘污染, 将CYPs含量与CYP2C9活性结合诊断土壤苯并[a]芘污染, 更具有针对性.

5 结论(Conclusions)

1) 芘或苯并[a]芘导致蚯蚓CYPs总量、CYP1A1及CYP2C9活性做出不同程度的响应.暴露14 d后, 0.96 mg·kg-1芘或苯并[a]芘导致CYPs总量、CYP1A1及CYP2C9活性受到抑制.

2) 苯并[a]芘的生态毒性高于芘.CYPs亚酶对于土壤污染物的响应具有选择性:CYP1A1、CYP2C9分别对芘、苯并[a]芘响应更敏感;将CYPs总量与CYP1A1活性结合诊断土壤芘污染, 与CYP2C9活性结合诊断土壤苯并[a]芘污染, 更具有针对性.

参考文献
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