Cd2 对崇明东滩湿地碱性磷酸酶活性的hormesis效应初探开题报告

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1. 研究目的与意义

研究Cd² 对phosphase活性有益和危害的阈值浓度，明确phosphase活性随培养时间变化的特征，为典型重金属对湿地环境质量的评价提供理论基础。本研究对重金属的生物毒理学以及湿地重金属环境质量基准与标准的研究具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

1888年，schlz教授发现抗生素、汞及苯酚等物质在低浓度条件下会刺激酵母生长。1896年，这一发现被著名微生物学家hueppe证实。1912年，schlz将这一现象命名为ardnt-schlz定律。

hormesis 效应的普遍性逐步得到肯定，但其作用机制仍没有定论。得到支持较多的观点主要有 stebbing 的矫正过度控制理论和 calabreseci 的过度补偿理论。矫正过度控制理论认为 hormesis 效应可能是机体对外源化学物低剂量抑制的一种反馈，是由抑制生长引发的生长刺激，属于机体的一种自我矫正。calabreseci 则认为，化学物对机体的刺激作用显示了一种过度补偿效应，低剂量化学物刺激机体产生有益反应，增强了机体的正常功能，从而具备对随后刺激更好的抵御能力，即机体受到外源化学物刺激时，在最初的抑制反应后会出现一个补偿过程，使有益反应轻微地过度表达。从分子层面，有人提出 hormesis 效应的作用机制涉及细胞信号通路的激活、dna 损伤的修复以及细胞抗氧化能力增强等。

低剂量重金属的 hormesis 效应是一个极其复杂的过程。以calabrese和 stebbing为代表的许多科学家认为 hormesis可能是对低浓度抑制的中和、抵抗或适应性反应 。生物体受到低剂量的外界刺激时，会重新分配自身资源来重建或维持稳定状态。当资源供大于求时，就会出现过保护现象从而导致刺激反应，也就是所谓的 hormesis 现象。

3. 研究的基本内容与计划

内容：

研究cd² 对phosphase活性有益和危害的阈值浓度，明确phosphase活性随培养时间变化的特征。

计划：

4. 研究创新点

①明确了Cd² 浓度与磷酸酶活性之间的定量关系。

② 研究了Cd² 对磷酸酶活性的Hormesis 效应，明确Cd² 对酶活性的最大促进浓度和最低抑制浓度。

③土壤酶是本次实验的基本创新，找出2个临界阈值对环境基准具有重要意义。