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Soil heavy metal pollution and earthworme isozyme

株洲工业区土壤重金属污染与蚯蚓同工酶的研究



全 文 :应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
, , 一
株洲工业区土壤重金属污染与蛆躬
同工酶的研究 ‘
郭永灿 王 振 中 赖 勤 张友梅 夏卫 生 颜亨梅
湖南师范大学 , 长沙 一
邓继福 湖南省株洲市环境保护科学研究所
, 株洲 。。“
【摘要 】 用聚丙烯肤胺凝胶圆盘 电泳法对蛆躬酷酶及过氧化物酶同工酶进行 比较研究 ,
结果表明 , 重金属在蛆纠体内富集量随污染程度增加而上升 , 重污染 区为中污染区的
倍 , 为轻污染区的 倍 重污染区
、 、 在蛆酬体内分别达到 、 、 拌
· 一‘ 其秩相关系数 。 “ 一 。 蛆酬醋酶同工酶酶带减少 , 酶活性降低 , 而其过
氧化物酶酶带和酶活性有所增加
关键词 重金属污染 白颈环毛月 醋酶同工酶 过氧化物酶同工酶 酶活性
砒 , ,
, , , ” ,
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心入认 月户户 , , 一
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, 尸

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,
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,
引 言
凝胶电泳同工酶分析方法 已广泛用于
研究生物的遗传变异 、 生理生化 、病理诊断
及种属鉴定等 , 然而用于蛆蜘 同工酶 的研
究报道不多 许智芳等〔‘
, 〕利用同工酶进行
蛆绷分类鉴定 , 郭永灿等 就重 金属 、
对蛆酬同工酶活性影响进行了研究 为
了进一步研究重污染区的重金属对土壤动
物的作用 , 本文就株洲市清水扩工业 区土
壤重金属 污染对蛆卿的醋酶 、 过 氧化物 酶
同工酶的影响进行了研究
材料与方法
供试材料
土壤 以株洲市清水扩工业区株洲冶炼厂
为污染源 , 距污染源东南方向分别为 、 、
、 、 和 选择 个采样点 为
、 、 、 、 、 区 , 每月采样 次 , 共 次
蛆酬 分别采 自 个点的优势种蛆酬 白颈
环毛酬 尸 “ 的成熟个体 , 平均
体重 。士 。 , 平均体长 士
实验方法
, 国家自然科学基金资助项 目
, 年 月 日收到 , 年 月 日改 回
应 用 生 态 学 报 卷
土壤采集和分析 每个采样点选择具有代
表性样地 菜园土 采土探度为 层 。一 ,
层 一 , 层 一 取土后混合风干 ,
研磨成粉末 , 测定重金属总量用 日立 型原
子吸收分光光度计
蛆绷体内重金属含量测定 将各点区采集
的蛆闯用 自来水洗净 , 置广 口 瓶 中 , 用 吸饱蒸馏
水滤纸盖住叫体 , 再在黑暗 中饥饿 , 以便将肠
道内泥砂食物排尽 , 称重 , 烤干研磨为粉末 , 用
硝酸一硫酸消化 , 二 乙基二硫化氨基钾酸银 比色测
定 , 用冷原子吸 收仪 测 定 , 其它金属 元素用
型原子吸收分光光度计测定
样品制备及同工酶电泳方法 取饥饿后蛆
叫称量 , 剪碎 , 用 。 磷酸缓冲液以 比
例在冰浴中匀浆 , 离心 在 ℃冰
箱中进行 取上清液置冰箱中保存备用
电泳参照 〕方法改良进行 , 制备
表 污染区土集中重金属含 拌 ·

,
分离液 , 隔层胶 , 样品液与 。 叭另澳酚蓝混
合 , 每管加入 川 电泳槽置 ℃冰箱 中 , 圆盘 电
泳电压 , 每管用 预 电泳 川 再调至
管 , 电泳 一 , 酷酶 同工醉 用坚牢
蓝 盐加 一醋酸蔡醋混合染色 , 过氧化物酶同
工酶用联苯胺醋酸染色 染 色后 将 凝胶柱放 在
冰醋酸中脱色 、 固定 、 保存 , 照相及绘制 同工
酶酶谱模式图 , 测量酶带迁移率 最后 用 日
本岛津双波长薄层色谱扫描仪进行透射式光密
度扫描记录结果 样品波长 入 , 参考波长
以 , 扫描速度
· 一
,
实验结果
土壤重金属含量
经 次采样 , 进行污染 区土壤重金属
分析 , 其各有毒元素平均值见表
样区号 综合污染指数
,山

﹄七门八,翻甘内厂口七尸‘口弓山






污染级别




未污染 一。
轻 、
‘八,目份比

连﹄月了月急刁一了﹃亡口,到今曰通咬,讥
综合污染指数是根据内罗梅罗
公式计算「 〕
尸 哥夏砰
式 中 , 尸 为综合污染指数 , 为单项 污染
指数平均值 , 尸 二 为单项 污染 指数 中最大

尸 为重污染区 , 为中污
染 区 , 为轻污染 区 , 咬 为无污
染区 从表 可知 , 株洲地 区中的 区为重
污染 区 、 班为中污染 区 , 、 区为轻污
染区 , 区为无污染区
蛆叫体内重金属富集与土壤重金属
含量的相关性
重金属化合物对土壤的污染是半永久
性的 , 重金属被蛆蜘吸收富集后 , 很难在生
物体 内降解 , 其体 内富集是随污染 程度的
增加而上升 重污染 区 区 为 中污染区
、 皿 区 的 倍 , 为轻污染区 、
区 的 倍 尤其 、 和 在重污
染 区 蛆 叫 体 内分 别 达 到 、 和
· 拼 · 一 , , 而轻污染 区的富集量分别
为 、 和 拜 ·
一‘ , 这种差别
可通过 秩相关分析〔‘〕加以证 明



, 。 · , 一
, 一 一 下不一一丫
— 了止
式 中 , , 为秩相关系数 , 为样本对数 目 , 叭
为秩差 一 单个样本值 一 样本平均值 如果
, 为 一 即极 密切相关 , 一
为较密切相关 , 一 为不相关

应 用 生 态 学 报 卷
农 各区蛆月 同工舫 值
血 , ‘ 加 脚 皿 ,
醉带编号 值
对照













醉带数
扫描面积
。 。

















表 各区蛆月的过氧化物酶同工酶 值
七 , , 讲
醉带编号

,

,

,


,



酶带数
扫描面积

对照
,





。 。


作用 从图 和表 可知 , 对照组 的过
氧化物酶酶带为 条 , 级带 条 , 级带
条 , 级带 条 , 而重污染 区 的过氧
化物酶酶带增加至 条 , 级带 条 , 级
带 条 , 级带 条 , 即重污染区的第 、 、
、 条酶带都增 加了 条亚带 而 中污染
区 区 的过氧化物酶同工酶第 、 、 条
酶带也各增 加 了 条 亚 带 , 共增 加 为
条 区也增加了 条 从扫描面积 比较可
知 , 与 区 对照区 比较 , 随污染指数的增
加 , 过氧化物酶扫描面积也有所增加 , 说明
酶的活性也有所增加 从同工酶的迁移率
计算来看 , 各污染 区过氧化物酶同工
酶的迁移率均小于对照 区 以上各 点均说
明重金属污染对蛆叫的过氧化物酶同工酶
的酶活性有激活作甩
·

应 用 生 态 学 报 卷
境的影响反应十分敏感 不少学者研究了
不 良因素对动 、 植物过氧化物酶活性和酶
带影 响 , 认为 可使过 氧化物酶 的活性增
加 ’’幻 本研究结果与吴家燕闭 的结论相
符合
同工酶测定技术在环境监测中的应

同工酶是细胞 内具有相同或相似催化
功能而分子结构不同的一组酶分子 同工
酶的活性变化能灵敏反映细胞内部分子结
构变化 外界生活环境的改变很容易使酶
分子发生结构改变 , 故利用凝胶 电泳同工
酶分析方法来进行土壤污染监测 , 是验证
化学监测的一项新的生物学监测方法
参考文献
许智芳等 蛆姗组织苹果酸脱氢酶同工醉及
醋酶同工酶的电泳研究 南京大学 学报 自然 科学
版 一
许智芳等 三种水栖寡毛类 、 、
同工酶 电泳的研 究 南京大学学 报 自然科学版 ,

陈巧 云等 农药混配剂对大 鼠肠醋醉同工醉
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酶及脂酶 同工酶活性的影响 生命科学进展 中国
医药科技出版社 , 北京 , 一
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