Cr6 对崇明东滩湿地phosphatase活性的hormesis效应初探开题报告

全文总字数：1249字

1. 研究目的与意义

研究Cr⁶ 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。

近年来Hormesis成为毒理学中关注的热点，它是指化学物对生物体在高剂量时表现负面影响,但在低剂量时却表现为有益作用的现象。而其相应提出的毒物兴奋模型也成为一种新的剂量-效应关系模型，并在环境、医学、公共卫生等领域产生了一定的影响。相信随着Hormesis作用机制的日渐明朗, 这一概念在毒理学界产生的影响将会更为深远。

Hormesis 是生物长期进化过程中为顺应自然选择,提高在各种低水平胁迫下的成活率而形成的一个生理机制,其意义在于当生物体自稳状态(homostatic)受到破坏后能够迅速恢复。Hormesis 的功能主要有: (1) 尽快修复胁迫引起的损伤; (2) 保护生物体在其后的胁迫中免受或少受伤害,即使是其后不再遭遇相同胁迫,也有利于生物体抵御环境中其他不利因素的影响。在低浓度的外源性因素作用造成轻微的损伤时, 如(化学) 兴奋效应机制被激活发挥作用, 则机体很快恢复; 但如果兴奋效应机制被抑制, 则损伤进一步扩大、恶化, 形成更大范围的损伤。

2. 国内外研究现状分析

最初hormesis在植物生物学、昆虫反应、免疫刺激等诸多领域的研究中都有发现,但其后由于受到多方面质疑,渐渐被冷落。直至20 世纪90 年代,才又受到重视。现在美国环境保护局( EPA) 在评价物质致癌性时,已开始考虑低剂量物质的兴奋效应。到目前为止,在各类生物(包括动物、植物、微生物) 、各类毒物(包括致癌物、非致癌物,致癌物又包括遗传毒性致癌物与非遗传毒性致癌物) 及各类生命现象(包括肿瘤形成、生殖、生长、寿命及代谢等) 中都发现了Hormesis 现象。其范围几乎涵盖了包括重金属化合物、氰化物、多环芳烃、多氯联苯、有机砷化物以及农药和一些抗生素在内的所有有毒物质。

在当前毒理学研究中,存在2种剂量-效应关系模型,即线性非阈值模型(linear non-threshold model ,LNTModel) 、阈值模型(threshold model)。它们是传统毒物风险评估中应用最多的两种模型,前者主要应用于非致癌物及非遗传毒性致癌物健康风险评估中,后者主要应用于遗传毒性致癌物健康风险评估与毒物生态风险评估中。Calabrese 认为剂量-反应关系既非阈值模型,又非线性模型,其基本形式应该是U型 。U 型曲线通常被称做毒物兴奋性剂量-反应关系曲线,即在低剂量条件下表现为适当的刺激(兴奋) 反应,而在高剂量条件下表现为抑制作用。1982年Stebbing提出了公认的β-曲线, 在1990 年Svendsgaard 强调β-曲线和U-型剂量反应关系。

3. 研究的基本内容与计划

1、研究cr⁶ 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。

2、试验进度：4月6日4月9日 实验前准备

4月10日5月10日 做实验

4. 研究创新点

1、明确了cr⁶ 浓度与磷酸酶活性之间的定量关系。

2、研究了cr⁶ 对磷酸酶活性的hormesis效应，明确cr⁶ 对酶活性的最大促进浓度和最低抑制浓度。

3、土壤酶是本次试验的基本创新，找出2个临界阈值对环境基准具有重要意义。