洗洁精对果蝇生物学效应的影响
2017-07-01秦永燕刘瑞祥徐珂杨欣
秦永燕,刘瑞祥,徐珂,杨欣
(长治学院 生物科学与技术系,山西 长治 046011)
洗洁精对果蝇生物学效应的影响
秦永燕,刘瑞祥,徐珂,杨欣
(长治学院 生物科学与技术系,山西 长治 046011)
以野生黑腹果蝇为材料,研究不同浓度洗洁精(0.1%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%)对果蝇的发育历程、子代数量、成虫体重和畸变现象的影响。结果显示,随洗洁精浓度的增加,果蝇生活力逐渐降低,子代突变率逐渐升高、且数量逐渐减少。当洗洁精浓度为2.0%时,随着遗传代数的增加,亲本出现了明显的致死现象。表明洗洁精对果蝇的生长有明显的的抑制作用,同时也存在着一定的累积效应。
黑腹果蝇;洗洁精;生活力
洗洁精作为一种日常清洁用品,因其迅速分解油腻的能力,及洁净温和的特性而在家居、餐饮等行业广泛使用[1]。而随之而来的是对长期使用并依赖洗洁精是否会引发人类健康问题的探讨,比如,餐具洗涤后残余的洗洁精成分对人体是否有危害,随着生活污水排到环境中的大量洗洁精,对其他生物是否有影响。
果蝇是生物学中一种重要的模式生物,在遗传学、发育生物学、神经生物学等领域都做出了突出的贡献[2]。科研工作者在对果蝇和人类的基因组进行比较时发现,人类约有三分之二的致病基因与果蝇基因相似[3]。因此本研究以果蝇为实验对象,在其培养基中添加不同浓度的洗洁精,研究果蝇发育历程、子代数量、成虫体重和畸变现象等,旨在探讨洗洁精对果蝇生长发育的影响,为相关安全问题的讨论提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
野生型黑腹果蝇(Drosophila melanogaster),由长治学院生物科学与技术系遗传学实验室提供。
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1.2 培养基成分
基础培养基包括15 g玉米粉、10 g白糖、1.25 g琼脂、1.25g酵母、0.5ml丙酸和160ml蒸馏水[4]。分别加入洗洁精0.16 g、0.80 g、1.60 g、2.40 g、3.20 g致终浓度为0.1%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%。
1.3 方法
收集羽化后8 h之内的雌果蝇,先在基础培养基中培养5-7d,观察雌果蝇均为处女蝇时,
分别接种到不同浓度的培养基中,每管杂交5对,并设基础培养基为对照(CK),在温度25℃±1℃、相对湿度45%-75%下培养。接种后,记录第一只蛹出现的时间和羽化的时间,出现第一只蛹变黑时,放飞亲本,每3d收集一次子代个体(F1),统计子代雌、雄数量、重量和突变情况,以10d内羽化出的成虫数量作为F1代的果蝇数。同时,收集F1代个体5对,于相应浓度自交,再收集的后代为F2代,用同样的方法培养处理F3代。每个处理三个重复,取平均值。
1.4 统计分析
2 结果与分析
2.1 洗洁精对果蝇发育历程的影响
表1是不同浓度洗洁精对不同代数果蝇蛹发育的影响。由表1可知,随着洗洁精浓度的增加,F1、F2、F3果蝇的化蛹时间和羽化时间均逐渐延长,且当洗洁精浓度高于1.5%时,对F3代果蝇化蛹时间和羽化时间的延长作用较显著(P<0.01);此外,在同一浓度下,随着代数的增加,蛹发育的时间逐渐延长。当洗洁精浓度高于1.0%时,对F3代果蝇的化蛹及羽化的抑制作用显著,当洗洁精浓度为2.0%时,F3与F1代相比,分别延长了4.17d和3.97d,明显延长果蝇蛹的发育时间。说明洗洁精对果蝇发育有一定的抑制作用,且存在着一定程度的累积效应。培养过程中发现,当洗洁精浓度为2.0%时,F3代出现了亲本死亡的现象。说明洗洁精不仅对果蝇幼虫的生长发育产生不利的影响,还有可能影响到成虫。
表1 洗洁精对果蝇发育历程的影响
2.2 洗洁精对果蝇子代数量的影响
分别统计F1、F2和F3成虫出现后10 d内果蝇的数量,结果见表2。由表2可知,随着处理浓度的增加,F1、F2代10d内羽化出果蝇的数量呈先增加后减少的趋势,F3代果蝇呈逐渐减少的趋势。当洗洁精浓度低于0.5%时,F1、F2果蝇数目增加,可能是洗洁精中某种成分可以促进果蝇体内某种酶的表达,进而促进其繁殖。在同一浓度下,随着代数的增加,子代数量逐渐下降。当浓度大于1.0%时,F3代羽化的数量与对照相比显著下降。这可能随着代数的增加,果蝇体内不断积累的洗洁精对其产生毒害,影响其繁殖。
表2 洗洁精对果蝇子代数量的影响
2.3 洗洁精对果蝇成虫体重的影响
表3是洗洁精对果蝇成虫体重的影响。由表3可知,随着洗洁精浓度的升高,雌雄果蝇的体重均逐渐下降。当洗洁精浓度低于1.0%时,在同一浓度下,随着代数的增加,果蝇雌雄体重逐渐增加,可能是果蝇机体适应环境的变化;当浓度高于1.0%时,在同一浓度下,随着代数的增加,果蝇雌雄体重逐渐下降,说明洗洁精对果蝇体重有一定影响。
2.4 洗洁精对果蝇畸变的影响
在本实验中出现了多种类型的畸变个体,结果见表4。由表4可知,洗洁精可使果蝇产生明显的畸变,且随着洗洁精浓度的增加,果蝇的畸变率增大,畸变类型有焦翅、褐眼、小个体等情况(见图1)。
表3 洗洁精对果蝇成虫体重的影响
3 讨论
人类约有三分之二的致病基因与果蝇基因相似[3],并且英国科学家在果蝇身上发现一类似于人类衰老基因[5-6],因此,研究果蝇对洗洁精摄入之后表现出的生理反应对人类有一定的借鉴价值。本实验通过研究不同浓度洗洁精对果蝇发育历程、子代数量、成虫体重和畸变现象的影响,发现洗洁精对果蝇发育有一定的抑制作用,当浓度高于1.0%时,抑制作用较显著,而且,随着代数的增加,可显著延长果蝇的发育时间,子代的数量逐渐减少,雌雄个体的体重逐渐减轻,推断洗洁精可能在果蝇体内存在着一定程度的累积效应。在培养过中,还发现一些畸变类型比如焦翅、褐眼、小个体等情况。
表4 洗洁精对果蝇畸变的影响
图1 果蝇的畸变个体Fig.1 Mutations in D.melanogaster
洗洁精作为一种高效、便捷的厨房清洗用品,尽管给人类带来了很大的便利,但其使用过程中难免有所残余,导致人体或多或少摄入一定成分和一定剂量的洗洁精,所以它的负面效应不可忽视。它可能会给人们的健康带来一定的威胁,甚至会产生一定的累积效应,应引起人们的高度重视。在生活中尽量减少洗洁精的使用量,或流水冲洗减少残留,尤其是儿童在免疫力和抵抗力都不强的情况下,更应尽可能的避免去接触它,最好减少在儿童餐具洗涤过程中使用洗洁精,转而采用高温灭菌等安全系数更高的方法。外出就餐时,要选择水源方便的餐馆。
[1]谷俊.中国洗洁精市场概况[J].日用化学品科学,2011,34(10):51-53.
[2]谭晓乐.苯对果蝇生长发育的影响[D].华中师范大学,2012.
[3]刘婧,王滋豪,李妍.生活中潜在诱变剂对果蝇存活率及遗传变异的影响[J].生物学杂志,2013,30(6):66-69.
[4]杨大翔,遗传学实验.北京:科学出版社,2004.
[5]Harman D.The aging process.[J].Proc Natl Acad Sci USA,1981,78(11):7124-7128.
[6]LL Ji.Antioxidant enzyme response to exercise and aging.[J].Medicine&Science in Sports&Exercise,1993,25(2):225-231.
(责任编辑 铁 军)
TS202.1
A
1673-2014(2017)02-0022-03
长治学院校级科研课题(201415);第六批高等学校特色专业建设项目(TS11920)
2017—02—09
秦永燕(1979— ),女,山西黎城人,硕士,高级实验师,主要从事遗传学教学与研究。