纳米氧化镍对蚯蚓(Eisenia andrei)生长抑制和生物标志物的响应

摘要

探究纳米氧化镍（nano-NiO）对蚯蚓（Eisenia andrei）的毒性效应。通过对蚯蚓进行28 d的土壤暴露试验，评估不同质量分数（80、160、320、640和1 280 mg/kg）nano-NiO对蚯蚓的影响。结果表明，nano-NiO质量分数与蚯蚓生长抑制率（GIR）显著正相关，并呈时间依赖性，而特定生长率（SGR）随时间增加而下降。暴露于nano-NiO的蚯蚓在28 d内蛋白质含量降低0.77%～33.57%,可能与其代谢减缓和生物合成受损有关。在抗氧化防御方面，nano-NiO暴露初期引发蚯蚓的应激反应，表现为超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的短暂升高，但随着暴露时间的延长，这些酶的活性下降。同时，丙二醛（MDA）质量分数增大（2.21%～121.74%）,表明长期暴露于nano-NiO会导致蚯蚓抗氧化系统失衡和氧化损伤累积。此外，nano-NiO显著影响蚯蚓的神经和代谢功能，乙酰胆碱酯酶（AchE）活性下降10.79%～24.33%,可能与神经系统的功能障碍有关。纤维素酶和钠钾泵（Na⁺/K⁺-ATPase）活性的增加（分别为15.66%～74.96%和12.83%～100.17%）表明nano-NiO可能干扰了蚯蚓的代谢途径和能量平衡。综合生物标志物响应指数（IBRv2）的增加进一步证实了nano-NiO对蚯蚓的毒性效应，蚯蚓体内镍质量分数与暴露时间成正比。该研究为评估土壤中nano-NiO的生态风险提供了重要的科学依据。

关键词

纳米氧化镍 / 蚯蚓 / 毒性 / 生物标志物 / 生物富集

基金资助

中国华电集团有限公司资助项目(JS-BT-FW/QT-006)