脱氢酶在环境监测中的应用概况_陈翔

康杂志,1989;6(5):1911董子珍,马相民,谢萍.导数分光光度法测定血液中碳氧血红蛋白.环境与健康杂志,1989;6(1):1912王渭,王惟善,焦英军,等.非职业人群耳血中碳氧血红蛋白含量研究.白求恩医科大学学报,1984;增刊:813黄诺瑜,王家球.广州市正常人血中COHb水平.环境与健康杂志,1989;6(6):3514黄诺瑜,杨正炎,潘晓莉.深圳特区汽车废气CO污染及COHb和免疫水平影响初步研究.环境与健康杂志,1987;4(4):1415王惟善,王渭,李景舜,等.集中式采暖地区采暖期230例健康人群的碳氧血红蛋白正常值.环境与健康杂志,1985;2(2):1616王黎华,王冠群,宋鸿鹏,等.碳氧血红蛋白两种测定方法的比较和评价.环境与健康杂志,1984;1(6):2917李官贤,陈士清,席著革,等.寒区部队居室空气卫生调查.环境与健康杂志,1993;10(4):16118GB-11727-89住宅居室容积卫生标准.198919蔡宏道.现代环境卫生学.北京:人民卫生出版社,1995:411～412(收稿:1997-04-11,修回:1997-09-22)＊全军青年基金资助课题文献综述脱氢酶在环境监测中的应用概况＊陈翔(军事医学科学院卫生学环境医学研究所,天津,300050)摘要生物技术应用于环境保护、环境监测已成为一种趋势。脱氢酶作为对生物体极其重要的关键酶,是研究环境污染、环境保护中具有代表性的生物学指标。本文就脱氢酶在化学污染物、金属污染物的毒性评价及在污水处理系统处理能力的评价方面作一综述。关键词:脱氢酶,环境监测近10年来,环境监测的方法和技术不断推陈出新。理化分析准确、可靠,但只能测定成分单一的污染物的浓度,而对组分复杂的工业废水及大气污染物对环境的综合影响及对人的危害程度很难客观的反映出来,因此,生物监测(biominitoring)〔1〕和生物评(biolog-icalasessment)逐渐受到人们的重视。水质评价的生物学方法,用鱼〔2〕、水蚤〔3〕及一些水生植物〔4〕作为指示物,大气、土壤污染的监测常采用一些植物作为指示物〔5〕。近年来发展起来的发光菌法〔6〕也存在分析系统复杂,不便于进行快速检测等不足。寻找一种在生命活动中必不可少,具有广泛性的指·459·1997年第15卷第6期DOI:10.13704/j.cnki.jyyx.1997.06.029示物用于环境监测,成为研究的方向。研究生物大分子如酶〔7〕、核酸〔8〕等在污染物作用下结构和功能的改变,已成为研究环境污染的一个重要内容,在环境酶学的研究中,脱氢酶是研究得较多的一类酶。1脱氢酶对生物体的重要意义脱氢酶是一大类蛋白质,这类蛋白质能够激活某些特殊的氢原子,从而使这些氢原子可以被适当的受氢体移去而将原来的物质氧化。脱氢酶不仅在糖、脂肪、氨基酸、核苷酸代谢中非常重要,而且在能量转移和物质循环中也是必不可少。在氧化过程中,脱氢酶是作用在代谢物上的第一个酶,脱氢酶参与的生物反应包括氨基酸合成和降解、丙酮酸的氧化、光合作用、戊糖磷酸途径(HMP)、氧化磷酸化、脂肪的氧化和合成等,为生物体提供必不可少的能量和还原当量。微生物脱氢酶是微生物降解有机污染物,获得能量的必需酶。生物体的脱氢酶活性(dehydrogenaseactivityDHA)在很大程度上反映了生物体的活性状态。2脱氢酶在环境研究中的应用2.1评价化学污染物毒性在研究环境污染物的毒理学中,脱氢酶常作为评价污染物对整体生物的毒性的一个指标。在评价化学污染物毒性时,动物肝脏乙醇脱氢酶因为是催化NAD+介导的各种脂肪醇和芳香醇原形和次生醇类的氧化反应的重要酶之一,因此肝乙醇脱氢酶的活性是评价化学污染物毒性的重要指标。Chetty等〔9〕研究了环境氨胁迫下,贻贝的与葡萄糖代谢有关的酶如:乳酸脱氢酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶等的适应性变化。发现在胎贝的皮层、足、鳃、肝4种组织中,随环境氨浓度的升高,乳酸脱氢酶活性均显著下降,而葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性变化不大或略有升高,反映了贻贝的正常萄葡糖代谢途径受到抑制,HMP途径被激活,代偿性产生能量用于应急;而且HMP途径生成的还原当量NADPH可能首先被用于对氨的解毒。Ramesh等〔10〕研究了化学染料对鱼类乳酸脱氢酶的抑制,研究了化学染料对硬骨鱼(LoboeRohita)的腮、肌肉、肝脏中的乳酸脱氢酶的影响,发现乳酸脱氢酶活性受抑制的程度随暴露时间的增加而加剧。AjaySingh〔11〕观察了合成拟除虫菊酯对蜗牛和鱼糖代谢的影响。发现乳酸脱氢酶、细胞色素氧化酶活性下降、延胡索酸脱氢酶活性升高。其他学者研究了菊酯类杀虫剂对绵羊的毒性:经6周的毒物暴露,当辅酶充足时,未见绵羊乳酸脱氢酶活性显著变化。Gengoz等研究了N-亚硝基吗啉在鼠体内对肾乳