水生动物金属硫蛋白分子毒理学研究进展

随着现代工业的迅速发展,重金属污染问题日益严重。重金属离子主要通过水及食物进入生物机体并累积,对机体的生长发育与新陈代谢产生危害。金属硫蛋白（MT）是一种低分子量、富含半胱氨酸的蛋白质,广泛存在于大多数生物体内,在必需金属元素稳态调节、非必需金属元素解毒以及抗氧化等过程中具有重要作用,因此,MT可作为检测水生生态系统中重金属污染的潜在生物标记,其分子毒理学已成为研究热点。综述了MT的结构、功能、分类与分布,以及鱼类、甲壳类和软体动物的MT分子毒理学研究概况。     

纳米探针用于检测环境中重金属污染物的研究进展

重金属污染对生态环境和人类健康具有极大的危害,建立灵敏、快捷、高效的重金属检测方法具有非常重要的意义.现有的检测技术依赖大型仪器设备,在检测条件、时间以及成本上都有较高的要求,难以满足当前检测工作的需要.随着纳米技术的飞速发展,各种纳米材料不同于块体材料的优异特性被广泛开发,在化学和生物检测领域已有广泛的应用.本文主要综述了近几年来常用的几种纳米探针在重金属检测应用中的研究进展,并对各种纳米探针的特点及检测原理进行了阐述和总结.这些纳米探针包括半导体荧光量子点,荧光纳米粒子、金纳米颗粒等材料,由于他们独特的荧光特性、吸收特性、表面等离子共振(SPR)效应、表面能量转移(SET)效应等,在重金属离子检测领域有很大的应用前景.并且根据目前实际环境监测工作的需要,对基于纳米探针的检测手段进行了讨论和展望,旨在为重金属污染物检测研究的发展和进步提供参考.     

重金属离子对高等植物光合膜结构与功能的影响

由于现代工业的迅速发展,重金属离子对土壤和水质的污染日趋严重,它们作为一种逆境因子胁迫着植物的各种生理过程,而光合作用比呼吸作用对重金属离子具有更高的敏感性。近年来已报道了一些关于重金属离子对高等植物光合膜结构和功能发生影响的工作。本文现对这方面的研究近况作一简要叙述,并着重讨论重金属离子对光系统Ⅱ的抑制作用。     

Cd2+对绿球藻生长及生理特性的影响研究

重金属对水环境的危害是人们日益关注的问题。随着经济的迅猛发展,工农业生产过程中排出的有害重金属离子日益增加,如：汞、镉、铅、铜、锌、铬、镍等,造成水体受到不同程度的污染。过量的重金属离子如铜、锌、镉等对生物体具有毒性,并可通过食物链进入人体而引起各种疾病。这些污染物不仅直接危害人体健康,破坏自然环境,而且还会给国民经济造成重大损失。     

根际促生菌强化植物修复重金属污染土壤的研究进展

植物修复虽然是近年来土壤重金属污染修复的重要手段之一,但因修复植物生长缓慢、生物量小、重金属转移率低等因素严重影限制了植物修复技术的广泛应用。根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)作为一类生长在植物根际土壤中的微生物,不仅能够利用自身的抗性系统减缓重金属离子对植物的毒性,还能够改变重金属的形态和迁移率,并通过分泌铁载体、有机酸、生物表面活性剂、植物激素等作用,直接或者间接地促进植物生长和增强植物对重金属的抗性,在强化植物修复土壤重金属污染过程中发挥着重要的作用。现介绍了根际促生菌的种类及其重金属抗性机制,总结了近年来国内外关于根际促生菌促进植物生长、强化植物修复重金属污染土壤的作用原理,同时对该研究领域目前存在的问题以及今后的研究前景进行展望,以期为今后土壤重金属修复研究提供新的思路和理论依据。     

环境重金属污染物的生物有效性

利用生态系统研究了白银有色金属冶炼矿区周围环境中重金属的分布及生物有效性。结果表明 ,工厂在冶炼过程中已造成 Pb、Cd、Cu、Zn对周围环境不同程度的污染 ,其含量与距工厂的距离呈负相关 ;重金属在各种生物体内均有不同程度的吸收和累积 ,其吸收累积量随重金属和生物种类的不同而有差异 ;土壤的污染 ,使农作物和牧草中 Pb、Cd含量超过动物的最大耐受量和中毒的临界值 ;动物研究发现 ,肾脏、骨骼和肝脏是机体内重金属蓄积的主要器官。因此 ,放牧动物可作为环境重金属污染状况的标识 ,对评价重金属环境污染对当地人群的危害也有重要意义     

高等植物重金属耐性与超积累特性及其分子机理研究

由于重金属污染日益严重, 重金属在土壤_植物系统中的行为引起了人们的高度重视。高等植物对重金 属的耐性与积累性, 已经成为污染生态学研究的热点。近年来, 由于分子生态学等学科的发展, 有关植物对重金属的解毒和耐性机理、重金属离子富集机制的研究取得了较大进展。高等植物对重金属的耐性和积累在种间和基因型之间存在很大差异。根系是重金 属等土壤污染物进入植物的门户。根系分泌物改变重金属的生物有效性和毒性, 并在植物吸收重金属的过程中发挥重要作用。土壤中的大部分重金属离子都是通过金属转运蛋白进入根细胞, 并在植物体内进一步转运至液泡贮存。在重金属胁迫条件下植物螯合肽 (PC) 的合成是植物对胁迫的一种适应性反应。耐性基因型合成较多的PC, 谷胱甘肽 (GSH) 是合成PC的前体, 重金属与PC螯合并转移至液泡中贮存, 从而达到解毒效果。金属硫蛋白 (MTs) 与PC一样, 可以与重金属离子螯合, 从而降低重金属离子的毒性。该文从分子水平上论述了根系分泌物、金属转运蛋白、MTs、PC、GSH在重金属耐性及超积累性中的作用, 评述了近 10年来这方面的研究进展, 并在此基础上提出存在的问题和今后研究的重点。     

微藻对污水中重金属的生物吸附(英文)

在我国,水源污染问题异常突出,特别是水体重金属污染情况非常严重,因此,如何有效治理水体重金属污染成为了摆在科技工作者面前十分紧迫的任务。利用微藻生物吸附来治理水体重金属污染是一种经济、简便、有效可行的方法,具有极其广阔的应用前景。论文介绍了我国近年水体污染的状况及水体重金属污染特点;综述了水体重金属污染对水体植物、水体动物以及人类潜在的危害;比较了几种常见治理重金属污染的方法;分析了微藻吸附水体重金属的优点,并阐述了微藻对重金属生物吸附的机理及影响生物吸附过程的外在因素;最后提出了今后的研究发展方向。     

微生物胞外多糖的合成及其在重金属修复中的作用机制与应用

重金属的生物不可降解性使其在环境中长期存在,导致严重的环境污染,对人类健康和生态系统构成威胁。与传统的物化修复技术相比,微生物修复具有成本低廉、环境友好和高效等特点。在面对重金属胁迫或营养不均衡时,微生物会被激发以分泌合成胞外多糖(exopolysaccharides, EPS)。由此可见,EPS的产生是微生物对抗重金属胁迫的重要策略之一。EPS不仅能保护微生物在低温、高温、高盐等极端环境或受毒性化合物胁迫的条件下存活,并且在细胞内外进行信息和物质的交流与传递,既作为保护屏障限制重金属离子进入细胞,又作为介质进行交流。EPS结构中含有多个带负电荷的官能团,能够与重金属离子发生络合、离子交换、氧化还原等反应,从而降低重金属的生物有效性并减轻其毒性。微生物EPS在重金属胁迫环境中的修复具有重要意义。然而,目前缺乏关于微生物EPS合成过程、与重金属互作机制及其在重金属胁迫环境中应用现状的系统综述。本文概述了微生物EPS及其分类,详细阐述了细菌EPS胞内及胞外的生物合成机制,并探讨了微生物EPS与重金属互作机制,以及微生物EPS修复水、土环境中重金属污染方面的研究进展。最后,展望了EPS合成及其在重金属修复中的作用机制研究,可为微生物EPS进一步应用于环境重金属污染修复提供支持。     

重金属离子的免疫检测研究进展

农畜产品中残留的重金属离子已对人类安全构成严重威胁,急需快速、高效的重金属残留检测方法。重金属离子免疫检测是一种新型的检测方法,与传统检测方法相比,具有省时、省力、费用低廉、便于携带、易于操作等优点。除了化学螯合剂之外,植物螯合肽和金属硫蛋白也可用来制备重金属免疫原。重金属离子的免疫检测可分为多克隆抗体免疫检测和单克隆抗体免疫检测,前者包括荧光偏振免疫检测,后者包括间接竞争性ELISA、一步法竞争性免疫检测和KinExA免疫检测。作为一种辅助方法,胶体金快速免疫层析法可初步检测样品中的重金属离子浓度。     

典型重金属对氯苯类有机物生物转化影响及分子机制研究进展

重金属和有机物相互作用,形成共污染,是当今面临的重要环境问题之一。明晰重金属作用下氯苯类化合物（chlorobenzenes,CBs）的转化特性以及典型重金属对CBs生物降解的影响机制,对有效修复重金属-有机物共污染有重要意义。本文首先对CBs生物降解的研究现状进行了总结,明晰了当前CBs降解的主要功能菌属类型,包括伯克霍尔德菌（Burkholderia）,假单胞菌（Pseudomonas）,脱卤球菌（Dehalobium）和脱卤拟球菌（Dehalococcoides）等;而后概述了重金属与CBs的共污染现状,发现绝大多数污染中存在重金属与CBs共污染现象;随后系统综述了典型重金属对CBs生物转化的影响,表明好氧或厌氧条件下大多数重金属离子对CBs生物转化存在抑制作用,受金属离子种类、浓度、价态及pH影响显著;另外,对重金属影响下的CBs转化机制进行了分析,基于3方面影响构建了分子机制模型。最后对目前还存在的问题与局限性进行了分析,并对未来发展方向进行了展望,以期为重金属-有机物共污染的修复提供支撑。     

金属结合蛋白(肽)与环境重金属生物修复

重金属污染是全球关注的重要环境问题。针对重金属的生物修复技术 ,因其特有的优势 ,越来越受到重视 ,其中一个重要的研究领域是利用金属离子和金属结合蛋白或结合肽之间存在的强亲和能力特性进行的生物修复研究。就金属结合蛋白 (肽 )的种类、结构特点、以及金属结合的作用机理进行了总结 ,同时综述了展示或表达有不同金属结合蛋白或结合肽的微生物和植物对重金属污染进行生物修复的最新研究进展 ,对基于金属结合蛋白 (肽 )的环境重金属生物修复的进一步研究 (如肽库的构建和筛选 ,金属与蛋白 (肽 )的相互作用 )进行了讨论。     

生物吸附法去除重金属离子的研究进展

随着科学技术的快速发展,人类对生物领域的研究也在逐渐的加深。近年来,生物吸附法的广泛应用对解决重金属的污染问题有很大的作用,为人们的生活提供了很大的帮助。本文首先从生物吸附法去除重金属离子应用的现状谈起,进而介绍几种常见的生物吸附机理,通过比较它们吸附的原理从而探索在实际生产中注意的问题,最后详细叙述生物吸附法去除重金属离子的相关应用,旨在为处理废水等方面做出贡献,努力开拓我国的经济市场,为人民的生活创造有益的价值。     

有机磷水解酶及其在传感器应用中的研究进展

有机磷农药的大规模使用对环境造成了严重污染, 同时由于其残留严重威胁着人类健康。有机磷水解酶是一种广泛存在于生物体内的可以催化各种有机磷化合物水解的酶。利用有机磷水解酶制成的生物传感器能够有效检测有机磷农药的残留。文章分别从有机磷水解酶的结构、重组表达以及在生物传感器应用等方面进行了综述, 旨在为有机磷农药的检测和降解提供参考。     

土壤重金属污染的植物修复

土壤重金属污染的危害范围广泛,使用传统的物理和化学修复方法成本高,对环境扰动大,而利用植物修复的效果较为明显,易于操作.本文论述了土壤重金属污染的单一植物、植物与微生物联合、植物与化学方法相结合.的修复方法,着重介绍了重金属超富'集植物的研究和植物体内螯合肽(PCs)的合成.生物螯合剂的应用及土壤重金属污染的动物、植物和微生物的联合修复将是未来研究的热点.     

农产品安全检测中生物传感器的应用

围绕农药和化肥残留、重金属污染、激素和兽药残留以及生物污染物等农产品安全性的主要指标．该对生物传感器在农产品安全检测领域中最新的发展动态进行了综述,并对其发展前景和存在问题进行了评述。     

野生动物重金属污染研究进展

重金属污染问题已成为全球热点,会对野生动物及环境造成严重危害。野生动物体内重金属主要来自食物链的传递,植物从空气和土壤中吸收重金属离子及其化合物,被采食后富集到草食性动物体内,逐级传递,最终会进入野生动物体内,对野生动物健康造成严重危害。体内重金属超标可以导致鸟类产生生殖障碍,降低种群数量,同时也会影响鸟类的行为。体内重金属超标会对哺乳动物骨骼发育、生殖健康等方面产生极大危害,对哺乳动物繁衍生息产生影响。文中主要综述重金属污染对野生鸟类、野生哺乳动物生长发育的影响;重金属在生物链传递过程的富集机制及其对野生鸟类、野生哺乳动物的毒理分子机制,以期对重金属环境污染的预防与治理提供理论基础。     

水生无脊椎动物金属硫蛋白研究进展

金属硫蛋白在水生无脊椎动物中分布广泛、容易被诱导,在水环境生态响应研究中具有重要意义。对水生无脊椎动物金属硫蛋白分类和特性、MT的诱导及影响因素、基因克隆与表达等方面取得的进展进行概述;并对其金属离子调节功能及其在水环境重金属污染监测、重金属污染生物治理和水产养殖等方面的应用潜力进行展望,提出研究中的不足和今后的研究方向。     

重金属离子对海洋微生物脲酶活性影响的研究

从南海海绵Dysidea avara中分离筛选得到一株产弱碱性脲酶菌株Bacillus atrophaeus C89,为探究其在海洋环境重金属离子检测中的应用,在人工海水体系中研究Hg~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)四种重金属离子对脲酶活性的影响。研究发现四种重金属离子的浓度与脲酶抑制率呈显著的正相关性,当仅有单一重金属离子存在时,各重金属离子对脲酶活性的抑制效应顺次为Hg~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+);当有多种重金属离子同时存在时,联合抑制效应与抑制率较高的重金属离子接近,且不同组合存在不同的协同或拮抗效应,Hg~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)呈现协同效应,而Pb~(2+)表现出一定的拮抗效应。与刀豆脲酶对比发现,海洋微生物脲酶在p H和盐度等方面具有更高的耐受性,更适用于海洋环境重金属离子的检测。     

关于双链特异性核酸酶介导的生物传感器研究进展

双链特异性核酸酶（DSN 酶）是一种能高效识别并酶切完全互补配对的 DNA 双链或者 DNA/RNA 杂交双链中的DNA 链,而对单链 DNA 和单 / 双链 RNA 几乎没有作用的核酸酶,所以 DSN 酶在生物和医学等领域有着广泛的应用。目前,基于DSN 酶对单双链核酸不同的切割特点,搭载不同的信号输出及扩增方式,已经建立了一系列生物传感技术,如比色法、荧光法、电化学法等。实现了 mi RNAs、m RNA、重金属离子等一系列生物标志物及食品安全风险因子的检测。另外,DSN 酶与新兴纳米材料搭载的纳米传感器也在 RNA 等物质传感中显示出了极大的分析优势。首先从结构、性质和切割方式 3 个方面介绍了 DSN 酶,并对近年来基于 DSN 酶介导的、具有代表性的生物传感器的组建及应用情况进行了综述,主要是根据不同的信号输出方法对 DSN酶介导的核酸传感器进行归类综述,包括光学传感器、电化学传感器和光磁传感器等。具体综述内容包括,详细地阐述了各种传感器的传感原理,综合比较了各传感器的检测范围及检测灵敏度等,同时还归纳了目前 DSN 酶介导的生物传感器能够检测的靶物质类型,有助于人们以后对 DSN 酶更深层次的使用。最后,对 DSN 酶介导的生物传感器目前存在的不足及今后的发展趋势进行了展望,旨在指导人们在未来使用 DSN 酶介导的生物传感器中能避免相关问题,研发出更快捷、更方便、灵敏度更高的生物传感器。