利用稳定同位素示踪技术研究水环境中金属铜的生物有效性

admin · 发表于 2022-8-11 12:28:35

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雅宝题库解析：
生物能量动力学模型综合考虑了化学和生物学因素，并且能够区分生物体内金属来源的途径，是近年来研究生物有效性的主要方法，但是动力学模型中的生理学参数大多采用放射性同位素示踪技术进行测定，存在辐射危险等题目。本论文利用稳定同位素 (65Cu)作为示踪剂，建立了研究水生生物金属能量动力学的方法，并应用该方法研究了大型水蚤（Daphnia magna）对水体中金属铜的水相吸收、食物吸收以及排泄动力学，同时与放射性示踪方法(67Cu)进行了定量比较。同时调研了太湖水域中典型水生生物—河蚬体内的金属积累情况，并利用该方法解释了太湖水体中河蚬体内的金属铜积累量相对较高的原因，得出的主要结果如下：1）大型水蚤对水相中金属铜的吸收速率常数是3.36 L/g/d，纳米材料的存在能够促进大型水蚤对铜的吸收作用；随着食物浓度的升高（从2×104 cells/mL到1×105 cells/mL），大型水蚤对食物相金属铜的同化率（AE）从 46%降到了11%；大型水蚤对水相和食物相两种途径吸收的金属铜的排出速率常数分别为0.32/d和0.52/d。在此基础上建立了大型水蚤对金属铜的生物能量动力学模型，比较了大型水蚤体内铜的主要来源，结果表明在自然环境中，大型水蚤体内的Cu主要通过食物相摄入；2）利用稳定同位素示踪技术得到的水相吸收速率常数比利用放射性同位素67Cu得到的数值(1.32 L/g/d)要高；在相同食物浓度范围内，利用稳定同位素示踪技术测定的AE的范围比利用67Cu得出的范围（27%到16%）略大；两种吸收途径下得到的排除速率常数也都比用67Cu得出的结果(0.19-0.20/d)略高，考虑到两个方法所用暴露溶液、生物生存环境以及两种方法检测限的差异，两种实验方法所得参数之间的差异是是可以接受的，说明利用稳定同位素示踪技术研究金属的生物有效性是可行的。3）太湖水域中河蚬体内主要金属积累的浓度顺序为Zn>Cu>Cr>Cd≈Pb。与已报道的其他贝类相比，河蚬体内其他几种重金属含量并不高，但是拥有相对较高的Cu含量。利用稳定同位素示踪技术测定河蚬对铜的吸收、同化和排出等动力学过程时发现河蚬具有较低的Cu的排出速率常数，这可能是导致河蚬体内铜含量较高的主要因素。

利用稳定同位素示踪技术研究水环境中金属铜的生物有效性

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