本文關鍵詞：離子液體對斑馬魚氧化應激、運動能力以及生殖系統(tǒng)的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：離子液體因其特有的物化性質(zhì)受到越來越多的關注,并被認為是環(huán)境友好的“綠色溶劑”而廣泛應用于工業(yè)。因此離子液體的生物安全性及生態(tài)毒理學效應逐漸成為研究關注的熱點。本文以模式動物斑馬魚(Zebrafish)作為受試對象,系統(tǒng)探究了1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸鹽([BMIM]BF4)對斑馬魚的毒性作用及分子機理。初步獲得了以下幾個結論:1.斑馬魚經(jīng)不同濃度離子液體[BMIM]BF4暴露10、20、30天后,斑馬魚肝臟內(nèi)羥自由基、丙二醛含量、抗氧化酶活性發(fā)生了變化。研究結果表明在[BMIM]BF4暴露下,斑馬魚肝臟細胞活性氧濃度增加,脂質(zhì)損傷加劇,肝臟內(nèi)抗氧化防御機制啟動。這表明在環(huán)境脅迫下斑馬魚為適應環(huán)境自身機體產(chǎn)生適應性反應。2.利用行為分析系統(tǒng)檢測斑馬魚游泳能力,結果顯示經(jīng)[BMIM]BF4暴露后斑馬魚幼魚的游泳能力下降并呈濃度-時間響應趨勢。肌肉興奮-收縮耦聯(lián)中重要蛋白蘭尼堿受體的相關基因RyRs的表達呈現(xiàn)下降趨勢。輔助蛋白相關基因如CK、SEPN1的表達顯著下調(diào)。上述結果表明:經(jīng)[BMIM]BF4暴露后,斑馬魚幼魚肌肉收縮時所需能量供給減少,Ca2+釋放和內(nèi)流被抑制,導致肌肉收縮的程度及頻率下降,并最終表現(xiàn)為幼魚游泳能力下降。3.為了進一步明確[BMIM]BF4對斑馬魚生殖毒性作用,研究了不同濃度[BMIM]BF4對雌雄斑馬魚睪酮素和雌二醇含量以及下丘腦-垂體-性腺軸相關基因表達水平的影響。成年斑馬魚經(jīng)[BMIM]BF4暴露30天后,其血液中睪酮素及雌二醇含量下降并呈濃度響應趨勢,表明離子液體[BMIM]BF4可能會對成年斑馬魚生殖系統(tǒng)功能產(chǎn)生一定的影響。進一步研究發(fā)現(xiàn):雌雄斑馬魚腦中促性腺激素釋放激素及其受體相關基因表達上調(diào),這與雌雄斑馬魚血液中睪酮素及雌二醇含量下降相印證。而激素合成過程中重要蛋白相關基因的表達發(fā)生變化,如cyp11a、star等相關基因表達下調(diào),這可能是睪酮素和雌二醇含量下降的原因。上述結果表明:不同濃度離子液體[BMIM]BF4暴露30天后,雌雄斑馬魚激素合成過程中一些重要蛋白相關基因的表達下調(diào),引起雌雄斑馬魚體內(nèi)性激素含量下降;進一步引起雌雄斑馬魚下丘腦-垂體-性腺軸相關基因表達紊亂,因此對雌雄斑馬魚生殖系統(tǒng)功能產(chǎn)生負面影響。綜上所述,離子液體[BMIM]BF4能對斑馬魚產(chǎn)生氧化損傷作用,顯著降低斑馬魚幼魚游泳能力,并導致斑馬魚生殖系統(tǒng)功能發(fā)生紊亂。本研究結果豐富了離子液體對淡水生物的毒性數(shù)據(jù),全面認識離子液體對斑馬魚的毒性作用及分子作用機理;也可為建立離子液體環(huán)境安全評估提供數(shù)據(jù)和理論支持。
【關鍵詞】：離子液體 1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸鹽 斑馬魚 氧化應激 下丘腦-垂體-性腺軸 行為分析 興奮-收縮耦聯(lián)
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X171.5
【目錄】：

• 摘要5-7
• abstract7-13
• 第1章 緒論13-22
• 1.1 離子液體簡介13-15
• 1.1.1 離子液體的分類13
• 1.1.2 離子液體的結構和性能13-15
• 1.1.2.1 熔點13-14
• 1.1.2.2 溶解性14
• 1.1.2.3 熱穩(wěn)定性14
• 1.1.2.4 密度14
• 1.1.2.5 酸堿性14
• 1.1.2.6 粘度14-15
• 1.1.2.7 導電性和電位窗15
• 1.2 離子液體對水生生物的毒性作用15-20
• 1.2.1 離子液體對淡水生物的影響15-18
• 1.2.1.1 離子液體對淡水微生物及藻類的毒性16-17
• 1.2.1.2 離子液體對淡水無脊椎動物的毒性17
• 1.2.1.3 離子液體對淡水脊椎動物的毒性17-18
• 1.2.2 離子液體對海洋生物的影響18-20
• 1.2.2.1 離子液體對海洋微生物及藻類的毒性19
• 1.2.2.2 離子液體對海洋動物的毒性19-20
• 1.3 研究背景、意義及技術路線20-22
• 1.3.1 研究背景20
• 1.3.2 研究目的和意義20-21
• 1.3.3 研究技術路線21-22
• 第2章 離子液體 1-丁基3甲基咪唑四氟硼酸鹽對斑馬魚肝臟氧化應激效應及對抗氧化酶活力的影響22-29
• 2.1 引言22-23
• 2.2 材料與方法23-24
• 2.2.1 主要試劑23
• 2.2.2 實驗動物及飼養(yǎng)條件23
• 2.2.3 實驗設計23
• 2.2.4 肝臟樣本采集23
• 2.2.5 肝臟抗氧化酶活力的測定23-24
• 2.2.5.1 酶液的制備23
• 2.2.5.2 蛋白含量測定23-24
• 2.2.5.3 過氧化氫酶與超氧化物歧化酶活力測定24
• 2.2.5.4 數(shù)據(jù)處理24
• 2.3 結果24-27
• 2.3.1 [BMIM]BF_4對斑馬魚肝臟羥自由基和MDA含量的影響24-25
• 2.3.2 [BMIM]BF_4對斑馬魚肝臟抗氧化酶活力的影響25-27
• 2.4 分析與討論27-28
• 2.5 小結28-29
• 第3章 離子液體 1-丁基3甲基咪唑四氟硼酸鹽對斑馬魚游泳行為及興奮-收縮耦聯(lián)相關基因的影響29-39
• 3.1 引言29-30
• 3.2 材料與方法30-33
• 3.2.1 主要試劑30
• 3.2.2 斑馬魚飼養(yǎng)及胚胎收集30-31
• 3.2.3 實驗設計31
• 3.2.4 樣本采集31
• 3.2.5 斑馬魚游泳能力分析31
• 3.2.6 相關基因表達分析31-33
• 3.2.6.1 總RNA提取31
• 3.2.6.2 c DNA反轉錄31-32
• 3.2.6.3 實時熒光定量PCR（q RT-PCR）分析32-33
• 3.3 結果33-36
• 3.3.1 [BMIM]BF_4對斑馬魚幼魚游泳行為的影響33-34
• 3.3.2 [BMIM]BF_4對斑馬魚幼魚興奮-收縮耦聯(lián)相關基因的影響34-36
• 3.4 分析及討論36-38
• 3.5 小結38-39
• 第4章 離子液體 1-丁基3甲基-咪唑四氟硼酸鹽對斑馬魚生殖系統(tǒng)及下丘腦-垂體-性腺軸相關基因的影響39-53
• 4.1 引言39-40
• 4.2 材料與方法40-43
• 4.2.1 主要試劑40
• 4.2.2 實驗動物及飼養(yǎng)條件40
• 4.2.3 激素含量測定40-41
• 4.2.3.1 血液樣本采集40-41
• 4.2.3.2 激素含量測定41
• 4.2.4 腦部及性腺相關基因表達分析41-43
• 4.3 結果43-50
• 4.3.1 [BMIM]BF_4對睪酮素及雌二醇含量的影響43-45
• 4.3.2 [BMIM]BF_4對雌魚下丘腦-垂體-性腺軸相關基因的表達的影響45-47
• 4.3.3 [BMIM]BF_4對雄魚下丘腦-垂體-性腺軸相關基因的表達的影響47-50
• 4.4 分析及討論50-52
• 4.5 小結52-53
• 第5章 結論、創(chuàng)新和研究展望53-55
• 5.1 主要結論53-54
• 5.1.1 [BMIM]BF_4造成斑馬魚肝臟損傷并誘導肝臟的抗氧化能力53
• 5.1.2 [BMIM]BF_4對斑馬魚幼魚游泳行為的抑制作用53
• 5.1.3 [BMIM]BF_4引起斑馬魚生殖系統(tǒng)紊亂53-54
• 5.2 創(chuàng)新之處54
• 5.3 研究展望54-55
• 參考文獻55-70
• 致謝70-71
• 碩士期間取得的研究成果71

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本文編號：273111