本發(fā)明涉及放射物毒性檢測領(lǐng)域,具體的涉及一種基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法。
背景技術(shù):
1、核電是清潔、低碳、安全、高效的能源形式之一,核電因其安全可靠、供應(yīng)能力強等特點,已成為能源戰(zhàn)略的重要組成部分。核電站建設(shè)建立在水域沿岸,核電站在運行中會有部分放射性核素流出,對海洋生物產(chǎn)生影響。137cs是核裂變中不可避免產(chǎn)生的放射性核素,其半衰期長達(dá)30.17年,進(jìn)入海洋環(huán)境中的137cs會在生物體內(nèi)蓄積并持續(xù)的釋放γ射線,影響海洋生物的健康。
2、但目前對于放射性核素對海洋生物的毒性研究內(nèi)容較少,對放射性污染物的毒性評價可用的數(shù)據(jù)較少,xu等(2023)用穩(wěn)定同位素替代法在實驗生態(tài)條件下研究了cs的離子屬性對紫貽貝( mytilis?edulis)的毒性效應(yīng),發(fā)現(xiàn)133cs暴露會導(dǎo)致紫貽貝死亡,抑制其攝食行為,表現(xiàn)為攝食率和濾水率下降;trijau等(2018)通過利用137cs產(chǎn)生的γ射線暴露水蚤發(fā)現(xiàn)其dna甲基化改變并遺傳到f3代。但僅有的研究多采用穩(wěn)定性核素或輻射源替代,與現(xiàn)實情況相差巨大,同時所使用的劑量遠(yuǎn)超于實際情況,目前尚未有低放射活度137cs對海洋生物風(fēng)險評估的相關(guān)研究報道。因此,亟需建立一種低放射活度137cs對海洋生物的毒性效應(yīng)評估方法。
3、海洋青鳉( oryzias?melastigma)廣溫廣鹽,環(huán)境耐受力強,且體型較小,產(chǎn)卵量大,易于進(jìn)行實驗室培養(yǎng),對污染物響應(yīng)敏感,可快速反應(yīng)環(huán)境的污染狀況,是一種理想的海水硬骨魚模型。檢測137cs暴露對海洋青鳉造成的影響,提出可用于環(huán)境檢測的簡單可行指標(biāo),為核電站周圍海域137cs環(huán)境監(jiān)測和綜合治理提供技術(shù)支持。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對目前缺乏海水中低放射活度137cs毒性評價方法的問題,毒性研究也多以穩(wěn)定性核素或放射源替代,所得到的毒性效應(yīng)數(shù)據(jù)與實際情況相差巨大,且劑量過高,本發(fā)明的目的在于:提供一種海水中低放射活度137cs毒性評價方法,以海洋青鳉為受試生物,測定其生殖毒性相關(guān)指標(biāo),操作簡便、重復(fù)性好且在低放射活度下變化敏感。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,包括以下步驟:
3、步驟1:設(shè)置青鳉的養(yǎng)殖條件,將青鳉實驗馴化后,設(shè)置對照組和實驗組的137cs的暴露濃度,在調(diào)整好暴露參數(shù)的137cs中開始暴露實驗;
4、步驟2:觀察暴露實驗后的青鳉的生殖狀態(tài)參數(shù),包括七日產(chǎn)卵量、受精率、孵化率、孵化時間,對比對照組與實驗組的生殖狀態(tài)參數(shù);
5、步驟3:解剖所述青鳉取性腺組織,將所述性腺組織按照雌雄青鳉的區(qū)別進(jìn)行分類,處理后取上清液測定總超氧化物歧化酶、過氧化氫酶的活性以及丙二醛的含量,對試樣中的蛋白進(jìn)行測定,計算單位蛋白的酶活,統(tǒng)計對照組和實驗組的測定結(jié)果;
6、步驟4:采用單因素方差統(tǒng)計步驟2和步驟3中的數(shù)據(jù)信息,分析比較對照組和實驗組的顯著性水平的各指標(biāo)差異, p?<0.05?表示差異顯著; p?<0.01?表示組間差異極顯著,篩選出雌雄青鳉對137cs的敏感指標(biāo),通過各指標(biāo)差異確定137cs的毒性水平。
7、上述的基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,所述養(yǎng)殖條件包括養(yǎng)殖溫度28±0.5℃,光暗周期14:10h,鹽度30±1‰,溶解氧>6.0?mg/l,每日鮮活豐年蝦與飼料交替喂食3-5次,實驗室內(nèi)馴化7天。
8、上述的基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,所述對照組為正常水域生長的青鳉,所述實驗組的137cs暴露濃度為1×103bq/l、1×104bq/l和1×105bq/l,21天后得到用于檢測的青鳉。
9、上述的基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,所述步驟2中:
10、七日產(chǎn)卵量:暴露結(jié)束后各組取雌雄3對海洋青鳉以清潔海水沖洗三遍,之后轉(zhuǎn)移至裝有5?l清潔海水的燒杯中,按步驟1中的養(yǎng)殖條件進(jìn)行飼養(yǎng),每日上午10點收集燒杯底部的卵子并計數(shù),連續(xù)進(jìn)行7日,實驗重復(fù)三次;
11、受精率:暴露結(jié)束后各組取雌雄5對海洋青鳉以清潔海水沖洗三遍,之后轉(zhuǎn)移至裝有5?l清潔海水的燒杯中,按步驟1中的養(yǎng)殖條件養(yǎng)殖24h后取燒杯底部卵子,將獲得的卵子平鋪置于盛有潔凈海水的培養(yǎng)皿中,以鑷子輕取手動使卵逐個分離,置于體視鏡下觀察受精狀況,以公式:受精率=受精的卵子數(shù)/總卵數(shù)×100%?計算受精率,每組測量50枚卵,實驗重復(fù)三次;
12、孵化率和孵化時間:取暴露試驗后正常受精的胚胎各100枚置于裝有潔凈海水的培養(yǎng)皿中,以步驟1中的養(yǎng)殖條件飼養(yǎng),每日取出壞卵并更換養(yǎng)殖水,自10天后統(tǒng)計孵化成功的幼魚,并記錄孵化時間以公式:孵化率=受精卵孵化數(shù)/受精卵總數(shù)×100%計算孵化率。
13、上述的基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,所述步驟3包括:
14、步驟3-1:分別將對照組和實驗組中的青鳉置于潔凈海水中,清洗三次后以200mg/l?的ms-222麻醉2min后解剖,取出性腺組織;
15、步驟3-2:將性腺組織經(jīng)預(yù)冷的pbs緩沖液沖洗三次后,懸浮在盛有1ml?pbs緩沖液的離心管中,使用快速樣品制備儀破碎組織,完成后離心,取800?μl上清液以bca蛋白濃度測定試劑盒進(jìn)行蛋白定量,在562nm波長下讀數(shù),計算出樣品的蛋白濃度;
16、步驟3-3:分別取對照組和實驗組的性腺組織上清液200?μl使用總超氧化物歧化酶檢測試劑盒、過氧化氫酶檢測試劑盒、丙二醛檢測試劑盒檢測氧化應(yīng)激水平。
17、上述的基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,所述快速樣品制備儀的儀器參數(shù)設(shè)置速度為6.0?m/s,時間為10s,并進(jìn)行3個循環(huán),離心速度為6000?rpm/min,離心時間為10min,離心溫度為4℃。
18、本發(fā)明一種基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法的有益效果是:本發(fā)明的方法實現(xiàn)了海水中低放射活度137cs毒性的快速評價,處理過程簡單,具有操作重復(fù)性高,靈敏度高的特點。填補了低放射活度137cs在海洋生物中的毒性效應(yīng)研究,為海洋環(huán)境中137cs毒性評價提供了有效途徑。以海洋青鳉為受試生物,普適、敏感、有代表性,測定其生殖毒性相關(guān)指標(biāo),操作簡便、重復(fù)性好且在低放射活度下變化敏感。通過產(chǎn)卵量等多個生物學(xué)指標(biāo)準(zhǔn)確檢測低放射活度137cs的含量,對于137cs海水具有高靈敏檢測度。
1.一種基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,其特征在于,所述養(yǎng)殖條件包括養(yǎng)殖溫度28±0.5℃,光暗周期14:10h,鹽度30±1‰,溶解氧>6.0mg/l,每日鮮活豐年蝦與飼料交替喂食3-5次,實驗室內(nèi)馴化7天。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,其特征在于,所述對照組為正常水域生長的青鳉,所述實驗組的137cs暴露濃度為1×103bq/l、1×104bq/l和1×105bq/l,21天后得到用于檢測的青鳉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,其特征在于,所述步驟2中:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,其特征在于,所述步驟3包括:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于海洋青鳉評價低活度放射性137cs毒性的方法,其特征在于,所述快速樣品制備儀的儀器參數(shù)設(shè)置速度為6.0?m/s,時間為10s,并進(jìn)行3個循環(huán),離心速度為6000?rpm/min,離心時間為10min,離心溫度為4℃。