海洋腹足类对食物相重金属的生物累积动力学及毒性

选择两种重要海洋腹足类- - 皱纹盘鲍和方斑东风螺为研究对象，首先应用放射性同位素示踪技术，开展Ag、Cd、Hg和Zn等金属的生物累积动力学研究，建立海洋腹足类对不同金属的生物累积动力学模型，揭示其金属累积的主要途径。其次，采用水相、食物相分别和联合暴露方式，开展不同金属慢性毒性效应研究，通过建立相应的剂量-效应关系，揭示水相和食物相暴露对金属毒性效应的相对重要性，并分析联合暴露对毒性效应的影响。同时，通过金属生物累积亚细胞分布的分析，在机制上探讨海洋腹足类对不同金属、不同来源（水相和食物相）金属的累积模式、可能的解毒途径和毒性机理。本项目研究将弥补海洋腹足类在金属生物累积与毒性效应研究领域的严重不足，同时也可为海洋经济腹足类的健康养殖、食品安全保障提供可靠依据。研究结果还可为海洋环境管理部门修订相应水质标准提供参考。另外，在研究方法上可为建立海洋腹足类金属毒性实验的标准规程提供基础数据。

有关食物相金属对水生动物的生物可利用性是近年来水生生态毒理学的一个研究热点。本项目选择典型海洋植食性和肉食性腹足类为研究对象，进行水相和食物相金属的长期暴露，通过生物累积、食物链传递因子、MT诱导、组织和亚细胞分布等的检测，开展了相应的水相和食物相金属生物可利用性及其毒性效应的研究。对植食性腹足类，我们首先研究了鲍养殖的主要饵料生物细基江篱在不同温度和盐度下对Cd和Cu的累积及其毒性效应，研究表明其对金属有极高的富集能力，而且对Cu的累积明显高于Cd，同时低盐和高温会明显促进江蓠对金属的吸收。在此基础上，开展了杂色鲍和皱纹盘鲍的水相和食物相金属长期暴露实验。研究表明，两种鲍对水相和食物相金属均具有较强的累积能力，但它们对不同金属的累积模式并不相同。鲍对金属暴露也显示了较强的适应能力，但对不同的金属的解毒途径明显不同。在对肉食性腹足类的长期食物相金属暴露中，四种具有明显不同金属累积模式和能力的海洋底栖生物（菲律宾蛤仔、翡翠贻贝、葡萄牙牡蛎和白脊藤壶）被用作天然食物种类喂食西格织纹螺。西格织纹螺显示了明显随不同食物种类而变的金属生物累积和食物链传递，表明食物种类可显著影响腹足类的金属生物可利用性。在此基础上，我们利用厦门周边存在一些严重金属污染海区的特点，将采自不同污染程度海区（严重污染、轻度污染和干净的区域）的具有不同金属累积水平的天然饵料葡萄牙牡蛎和白脊藤壶喂食西格织纹螺。我们发现饵料中金属浓度与食物链传递因子存在明显的负相关。同时，西格织纹螺由于具有敏感的化学感受器，可以避食某些金属（很可能是Cu）含量特别高的饵料，从而影响相应的金属吸收和食物链传递。总之，我们的研究结果证实了食物相金属在海洋底栖食物链中的重要地位，同时也发现海洋底栖腹足类对金属污染的有较强的适应能力。本研究弥补了海洋腹足类在金属生物累积与毒性效应研究领域的严重不足，同时也可为海洋经济腹足类的健康养殖、食品安全保障提供了重要的基础依据。