重质原油和轻质原油水溶性组分对紫贻贝(Mytilus edulis)毒理效应的研究

赵升，耿晓，孙蓓蓓，张晶，韩龙江,#，潘玉龙,*

1. 国家海洋局北海环境监测中心，青岛 266033 2. 国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室，青岛 266033



重质原油和轻质原油水溶性组分对紫贻贝(Mytilus edulis)毒理效应的研究

赵升1,2，耿晓1,2，孙蓓蓓1,2，张晶1,2，韩龙江1,2,#，潘玉龙1,2,*

1. 国家海洋局北海环境监测中心，青岛 266033 2. 国家海洋局海洋溢油鉴别与损害评估技术重点实验室，青岛 266033

近年来，海洋石油开采与运输泄漏、石油及产品离岸排放等事故逐年增多，对近海海域生态环境产生了巨大破坏。为探究重质原油和轻质原油对紫贻贝(Mytilus edulis)毒理效应，测定了不同浓度重质原油和轻质原油暴露下紫贻贝鳃和外套膜中过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性及体内石油烃的含量变化。结果显示，石油污染暴露下，紫贻贝腮和外套膜中CAT和SOD活性变化明显，与暴露浓度和暴露时间有关。CAT活性在轻质原油组随着浓度的增大，呈现下降趋势，且随着暴露时间的延长呈现先下降后上升趋势；在重质原油暴露组，随着浓度的增大，呈现先上升后下降趋势，且随着暴露时间的延长呈现先下降后上升趋势。SOD活性在轻质原油与重质原油暴露组，随着浓度的增大，呈现下降趋势，且随着暴露时间的延长呈现上升趋势并存在一定的剂量-效应关系。重质原油和轻质原油暴露168 h后紫贻贝体内总石油烃含量呈线性递增，生物富集系数(BCF)随着暴露浓度的增加不断减小并最终趋于平稳。结果表明，以紫贻贝腮和外套膜中SOD和CAT活性作为石油烃污染的生物标志物具有一定应用前景，紫贻贝对原油溶液中石油烃的生物富集作用可用来判断污染原油的来源和性质。

轻质原油；重质原油；紫贻贝；CAT；SOD；生物富集

海洋是石油的重要开采地和运输渠道，伴随着海上石油勘探开发规模的不断扩大和海上石油运输高速发展，海上溢油污染事故频发，海洋石油污染日趋严重[1]。在石油开采、运输和使用过程中，有相当数量的石油类物质废弃在海洋中。据报导，全世界每年经河流和海上事故进入海洋的石油污染物总量在1 000万t以上，中国每年排入海洋的石油达1.15×108kg，并且呈逐年增长的趋势[2]。这对人类及海洋的生态环境造成了严重的污染。如近期发生的康菲公司的蓬莱19-3油田溢油事故，中石油大连新港石油储备库输油管道爆炸漏油引起的海洋污染等，再次引起了人们对海洋生态环境的关注。原油成分复杂，按照密度可以分为常规石油(轻质油)、中质油和重质原油3类，重质原油与轻质原油相对，但两者在组分含量上有所不同[3-4]。海上溢油事故发生后，滞留于海洋及其周边海岸带的溢油，对海洋生态系统产生毒性危害[5]，进而对受污海域的浮游生物、贝类、鱼类、无脊椎动物、海鸟、红树林和大型哺乳动物等产生毒害，乃至最终通过食物链作用于人体[6]。国外学者开展石油烃类对海洋生物毒理效应的研究较早。Milinkovitch等[7]研究了石油和消油剂对金黄鲻鱼(Mugil cephalus Limmaeus)仔鱼不同组织中的毒理效应。美国生物学家发现石油污染对蟹类的损害主要体现在生长缓慢、发育畸形、动作迟缓等[8]。我国学者研究石油烃类对海洋生物的毒理效应起步较晚，但随着海上溢油事故的频发，近年来相关研究不断增加。余群等[9]研究了不同浓度的柴油污染对真鲷(Pagrosomus major)幼体抗氧化酶活性的影响，表现为抛物线型剂量-效应作用形式。陈荣等[10]发现僧帽牡蛎(Ostrea cucullata Born)消化腺和鳃谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性随柴油分散液污染时间的延长先被诱导后逐渐下降，且DNA有不同程度的损伤。刘美华[11]研究马粪海胆(Hemicentrotus pulcherrimus)在暴露于不同浓度的柴油分散液不同时间后体内DNA甲基化调控作用受到显著影响。

紫贻贝(Mytilus edulis)隶属于双壳纲，贻贝目，贻贝科，贻贝属，作为一种世界性分布的底栖双壳类海洋动物，由于其具有地理分布广(沿海和河口海区均有分布)，污染物富集能力强，且能对多种环境污染物产生响应，因此具备作为指示生物的基本条件[12]。对贻贝的基础生物学特点研究已较为透彻，因而将贻贝作为海洋污染监测的指示生物已普遍被人们接受；Cheung等[13]用GST、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽还原酶(GR)和脂质的过氧化反应(LPO)等指标来检测多种污染物对翡翠贻贝(Perna viridis)影响时发现，贻贝组织中多环芳烃(PAHs)的升高可诱导大多数抗氧化酶的表达。上述结果暗示着一些抗氧化酶生物标志物具有作为海洋石油污染早期预警的潜力，但这些指标也受到诸如水温、生殖活动和季节等一些其他因子的影响[14]。本文重点关注重质原油和轻质原油水溶组分暴露下紫贻贝鳃和外套膜中CAT、SOD的活性变化，以及紫贻贝对重质原油和轻质原油水溶液的富集能力，探索其随浓度和时间的变化规律，以期为溢油污染生物效应快速监测指标的筛选和评估提供理论数据和科学的方法指导。

1 材料与方法(Materials and methods)

1.1 实验材料

受试紫贻贝购自青岛市黄岛区紫贻贝养殖场，实验室驯养7 d，24 h充氧，自然光周期，期间观察紫贻贝驯养情况。选择生长良好的紫贻贝进行实验(体长(3.0±0.5) cm)。

重质原油和轻质原油由国家海洋局溢油重点实验室提供，实验用海水取自青岛8号码头近岸60 m深井，海水盐度为30～31，pH为8.00～8.20。CAT试剂盒(可见光法)、总SOD试剂盒(羟胺法)和总蛋白定量测试盒(考马斯亮兰法)购自南京建成生物工程研究所。

6 L圆形玻璃缸；FJ—200高速分散均质机(上海标本模型厂)多功能均质器；TECAN F200型全自动酶标仪；HITACHI CT15RE型小型冷冻离心机；上海双捷实验设备有限公司DRHH-2型数显恒温水浴锅；Scientific Industries生产的Vortex Genie型涡旋混匀器；ACO-001型充氧泵购自深圳市兴日生实业有限公司。

1.2 实验方法

紫贻贝毒性试验参照Wang等[15]和Fritts等[16]的试验方法，按照1 L海水加25 g原油的比例将原油加入到海水中，搅拌24 h，静置1 h，取下清液，即得重质原油和轻质原油的水溶组分(WAF)母液，采用紫外分光光度法[17]测定母液中的总石油烃浓度，其中轻质原油母液浓度为82.34 mg·L-1，重质原油浓度为8.34 mg·L-1。原油母液经稀释后作为有毒物质作用于紫贻贝，以探求其体内活性氧成分的含量变化。根据母液总石油烃浓度进行梯度稀释，稀释后的石油烃浓度亦采用紫外分光光度法[17]进行测定，轻质原油浓度梯度为：0.00(对照)、1.51、7.55、13.59和22.65 mg·L-1，重质原油浓度梯度为：0.00(对照)、0.18、0.88、1.58和2.63 mg·L-1，具体步骤及操作流程均参照《海洋监测规范》进行。每个浓度组设3个平行样，每个6 L玻璃缸中放入12只紫贻贝，试验期间进行充氧，温度为23 ℃±1 ℃，自然光周期。试验开始后第24、120和168小时从每个玻璃缸中随机取3头紫贻贝，去除外壳，分离出鳃和外套膜，并用蒸馏水冲洗3遍，滤纸吸干表面水分后称重，装入冻存管，做好标记，进行SOD和CAT活性测定。

取等量的紫贻贝鳃和外套膜组织，按1∶9(质量/体积)比例加入4 ℃预冷的生理盐水(0.86%)，均质器匀浆2 min，即制备成10%组织匀浆，于4 ℃、2 500 r·min-1的冷冻离心机中离心20 min，取上清液，用于酶活性的测定。本试验采用可见光分光光度法测定CAT活力[18]，采用羟胺法测定SOD活力[19]，每次取100 μL上清液测定其抗氧化指标，每个样本设3个重复。

暴露168 h后将各暴露浓度剩余紫贻贝全部取出去壳，蒸馏水冲洗3遍后制成匀浆，做好标记，采用紫外分光光度法[17]测定组织上清总石油烃含量。

1.3 数据处理

采用SPSS 13.0软件进行统计分析，运用单因素方差分析进行各浓度组间的显著性分析，显著性分析通过Duncan’s多重比较，显著性水平设为P<0.05。数据均为平均值±标准差(Means±SD)(n=3)。生物富集系数(BCF)=富集达平衡时生物体内石油烃的含量(mg·kg-1)/实验水体中石油烃的含量(mg·kg-1)。

2 结果(Results)

2.1 轻质原油对紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性的影响

轻质原油暴露下紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性变化如图1所示，由图可以看出，随着轻质原油暴露时间的延长，紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性呈现先下降后上升趋势，且在24 h后达到最大值，当轻质原油作用时间为120 h时，各浓度试验组紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性与对照组差异不显著，之后在168 h时，随着轻质原油浓度的上升，其CAT活性呈缓慢下降趋势。不同轻质原油浓度对紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性影响不同，在较低轻质原油浓度下(1.51 mg·L-1)，其鳃和外套膜中CAT活性较高，之后随着原油浓度的上升，CAT活性变化不大。所呈现的时间-剂量-效应关系为非线性。

图1 轻质原油暴露下紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性变化注：相同字母表示差异不显著(P>0.05)，不同字母表示差异显著(P<0.05)。下同。Fig. 1 The effect of light crude oil exposure on CAT activities in gill and mantle of Mytilus edulisNote: Same letters indicate no significant difference (P>0.05), different letters indicate a significant difference (P <0.05). The same below.

2.2 重质原油对紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性的影响

重质原油暴露下紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性变化如图2所示，由图2可以看出，在重质原油作用不同时间紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性变化与轻质原油作用下CAT活性变化相似，亦呈现一种先下降后上升的趋势。但不同浓度重质原油组紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性不同。当作用时间为24 h时，其CAT活性呈现一种先上升后下降趋势，且在总石油烃浓度为1.58 mg·L-1时达到最大值((10.70±1.04) U·mg-1prot)，显著高于其他各浓度组(P<0.05)；当作用时间为120 h时，其CAT活性呈现一种缓慢下降趋势，且在总石油烃浓度为2.63 mg·L-1时达到最小值((1.29±0.55) U·mg-1prot)；当作用时间为168 h时，其CAT活性呈现一种先缓慢上升后缓慢下降趋势，且在总石油烃浓度为1.58 mg·L-1时达到最大值((6.14±0.79) U·mg-1prot)，显著高于其他各浓度组(P<0.05)，其所呈现的时间-剂量-效应关系亦为非线性。

图2 重质原油暴露下紫贻贝鳃和外套膜中CAT活性变化Fig. 2 The effect of heavy crude oil exposure on CAT activities in gill and mantle of Mytilus edulis

图3 轻质原油暴露下紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性变化Fig. 3 The effect of light crude oil exposure on SOD activities in gill and mantle of Mytilus edulis

图4 重质原油暴露下紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性变化Fig. 4 The effect of heavy crude oil exposure on SOD activities in gill and mantle of Mytilus edulis

图5 轻质原油和重质原油暴露168 h后紫贻贝体内石油烃含量变化Fig. 5 The petroleum hydrocarbon contents in Mytilus edulis body after exposure to light crude oil and heavy crude oil for 168 h

2.3 轻质原油对紫贻贝鳃和外套膜中SOD含量的影响

轻质原油暴露下紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性变化如图3所示，由图可以看出，随着轻质原油作用时间的增加，紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性呈上升趋势。当作用时间为24 h时，不同轻质原油浓度下紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性变化不大，且与对照组差异不显著(P>0.05)；当作用时间为120 h时，不同轻质原油浓度下紫贻贝鳃和外套膜中SOD呈现先上升后下降趋势，且在7.55 mg·L-1浓度下达到最大值((10.45±1.76) U·mg-1prot)，显著高于其他浓度各组(P<0.05)；当轻质原油作用时间为168 h时，随着轻质原油浓度的上升，紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性呈缓慢下降趋势，且在22.65 mg·L-1浓度下显著低于其他浓度各组(P<0.05)。SOD活性变化同暴露时间呈一定的正相关。

2.4 重质原油对紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性的影响

重质原油暴露下紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性变化如图4所示，由图可以看出，较低浓度下(0.18～0.88 mg·L-1)，随着重质原油作用时间的增加，紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性呈上升趋势，较高浓度下(1.58 mg·L-1)随着重质原油作用时间的增加，紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性呈先上升后下降趋势。当作用时间为24 h时，随着重质原油浓度的增加，紫贻贝鳃和外套膜中SOD活性呈现缓慢增加趋势，与对照组差异不显著(P>0.05)；当作用时间为120 h时，不同重质原油浓度下紫贻贝鳃和外套膜中SOD呈现先上升后下降趋势，且在0.88 mg·L-1浓度下达到最大值((14.65±1.83) U·mg-1prot)，与1.58 mg·L-1浓度组差异不显著(P>0.05)，显著高于其他浓度各组(P<0.05)；当重质原油作用时间为168 h时，随着重质原油浓度的上升，紫贻贝鳃和外套膜中SOD含量呈缓慢下降趋势，且在2.63 mg·L-1浓度下显著低于其他浓度各组(P<0.05)。SOD活性变化同暴露时间呈一定的正相关。

2.5 重质原油和轻质原油暴露下紫贻贝对石油烃的生物富集

不同浓度轻质原油和重质原油暴露168 h后紫贻贝体内总石油烃含量如图5所示，已有研究表明，经过3～4 d，不同浓度石油烃污染物在养殖水体和贝体之间均达到了分配稳态平衡[20]，所以在富集的第168小时，紫贻贝对海水中的石油烃的富集已达到平衡，基本上不随时间变化而发生显著变化。由图5可以看出，不同浓度轻质原油和重质原油暴露168 h后紫贻贝体内总石油烃含量随原油浓度的增加不断增加，轻质原油暴露168 h后，0.00、1.51、7.55、13.59、22.65 mg·L-1实验组的紫贻贝对石油烃的吸收量为22.4、50.3、53.8、85.5、103 mg·kg-1。贝类对石油烃的吸收速率随着暴露浓度的增加而增加，与暴露石油烃浓度呈正相关关系。重质原油暴露168 h后，0.00、0.18、0.88、1.58、2.63 mg·L-1实验组的紫贻贝对石油烃的吸收量为22.4、33.8、37.2、39.6、49.2 mg·kg-1。贝类对石油烃的吸收速率随着暴露浓度的增加而增加，与暴露石油烃浓度呈正相关关系。

不同浓度轻质原油和重质原油暴露168 h后紫贻贝体内总石油烃的生物富集系数如表1所示，由表1可以看出，经过168 h的富集，1.51、7.55、13.59、22.65 mg·L-1轻质原油实验组的紫贻贝的BCF分别为18.48、4.16、4.64、3.56，暴露海水中轻质原油浓度与BCF呈显著负相关，随着暴露海水中石油浓度的增加，BCF逐渐减小。当暴露海水中石油浓度大于7.55 mg·L-1，紫贻贝BCF减小的趋势减慢。这表明随着暴露海水中轻质原油浓度的增加，紫贻贝对海水中轻质原油的富集水平增加，但富集能力下降。当海水中重质原油浓度为0.18、0.88、1.58、2.63 mg·L-1时，紫贻贝的BCF分别为65.14、16.91、10.92、10.21，暴露海水中重质原油浓度与BCF呈显著负相关，随着海水中暴露石油浓度的增加，BCF逐渐减小。当海水中暴露石油浓度大于1.58 mg·L-1，紫贻贝BCF减小的趋势减慢。这表明随着海水中重质原油浓度的增加，紫贻贝对海水中重质原油的富集水平增加，但富集能力下降。

3 讨论(Discussion)

在生物机体内，过氧化氢是一种有毒的产物，它可以通过氧化作用生成大量的过氧化物，造成机体组织生物膜损伤，磷脂功能障碍，细胞核中DNA断裂等[21]。生物体内存在抗氧化酶系统，主要包括过SOD、CAT、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、GST等可以通过一系列抗氧化作用，将有毒的过氧化氢转化成一系列无毒的产物。在该系统中，SOD主要通过破坏脂质过氧化反应的起始因子·O2-，使之形成H2O2，阻止脂质过氧化而保护机体免受损伤[22]。CAT主要通过催化歧化作用，使细胞内高浓度的H2O2分解为H2O和O2，从而保护机体免受过氧化损伤，是机体内的非常重要的抗氧化防御性功能酶，在生物体的抗氧化防御系统中占有重要地位。CAT和SOD均是是机体抗氧化防御系统的关键酶，能够联合清除生物体内过高浓度的过氧化物，保持细胞正常的代谢不受破坏。大量研究表明，海洋生物在受到原油等污染胁迫时，其体内抗氧化酶活性往往发生改变，以使机体适应生存环境的改变，体内抗氧化酶活性的改变既可以作为污染物暴露的指示，也可以作为生物受到胁迫的标记。蔡立哲等[23]在研究蒽、菲、芘等对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)抗氧化酶活性的影响时提出可以将菲律宾蛤仔机体内SOD活性的变化作为海洋生物污染的预警。任加云等[24]研究了苯并芘和苯并荧蒽混合物对栉孔扇贝(Chlamys (Azumapecten) farreri)的影响时发现，扇贝在高浓度有机污染物胁迫下，SOD活性被抑制，通过测定SOD活性的变化可以指示有机污染物对海洋生物的毒性效应。杨涛等[25]在研究翡翠贻贝(Perna viridis Linnaeus)内脏团对菲胁迫的毒理响应时发现，菲胁迫下贻贝内脏团SOD及CAT活性呈现被抑制-诱导的变化趋势，且随着浓度的增大变化明显，故可以通过翡翠贻贝SOD及CAT活性的变化反映PAHs对贝类的氧化胁迫程度，指示生物毒性。吕福荣等[26]的研究表明，将马粪海胆暴露在溢油分散剂中，其体内CAT活性先被诱导后被抑制，污染解除后CAT活性得到恢复，通过结合其他指标可以作为检测石油污染的早期预警的生物标志物。蒋凤华等[27]的研究表明，在原油水溶性成分胁迫下，随时间的延长栉孔扇贝鳃和消化腺中CAT活性变化和SOD变化大致相同，表现为诱导-抑制-诱导的趋势。近年来，机体内抗氧化防御系统检测技术已广泛应用于溢油污染毒理学领域，抗氧化酶能够比较灵敏地反映水生生物的生化指标，进而成为海洋油污染的一项重要参考指标。本研究发现，原油污染对紫贻贝腮和外套膜中CAT和SOD活性具有显著影响：SOD活性在轻质原油与重质原油暴露组，随着浓度的增大，呈现下降趋势，且随着暴露时间的延长呈现上升趋势；CAT活性在轻质原油组随着浓度的增大，呈现下降趋势，且随着暴露时间的延长呈现先下降后上升趋势，在重质原油暴露组，随着浓度的增大，呈现先上升后下降趋势，且随着暴露时间的延长呈现先下降后上升趋势，并存在一定的剂量-效应关系。本实验中不同种类的原油与CAT的剂量-效应关系为短时间被显著诱导，长时间被抑制，最终又被诱导的过程。轻质与重质原油水溶组分对紫贻贝SOD活性表现出不同程度的诱导作用，随水体中原油浓度的增大，SOD被抑制作用加强，但SOD活性随时间呈持续诱导的趋势。剂量-效应反应形式是生物体对外源性污染物最常见的反应形式[28]，它表明随着污染浓度的升高，生物的解毒系统先是表现为正诱导反应，然后是负诱导反应，最后则是抑制反应。生物体内的解毒系统对污染有一定的适应能力，正诱导反应说明其解毒能力随着浓度的升高而升高，负诱导反应说明其解毒能力随着污染浓度的升高而降低，二者总的都表现为对污染的适应性反应，抑制性反应说明污染对生物的毒性效应占优势，超过解毒系统的功能水平，并使之产生中毒反应。生物体内抗氧化指标与污染物暴露浓度和暴露时间有关，所呈现的变化比较复杂，以紫贻贝腮和外套膜中SOD和CAT活性作为石油烃污染的生物标志物具有一定应用前景，探究其变化规律具有重要意义。

表1 海水中不同浓度轻质原油和重质原油暴露168 h后生物富集系数

传统的生物富集、释放动力学模型认为污染有机物在生物体内的生物富集可近似看作是污染有机物在海水和生物体之间的分配过程。其吸附、释放过程可用一级动力学过程进行描述。由于实验生物种类及大小、水温、生物富集初始浓度以及实验方法等的不同都有可能会造成生物富集量及BCF值的差异，本实验测定值与文献值总体上比较接近，紫贻贝对原油的生物富集因子与高萍[29]测定的菲律宾蛤仔对胜利原油BCF结果(30.61～231.20)较为吻合。海洋生物体内石油烃富集量及富集系数，首先取决于有机物在水中的溶解度。当其在水中溶解度减少时，生物富集系数将会增加；其次与生物体内的脂肪含量有关。Hansen等[30]发现PCBs在鱼体内肝脏中浓度最大，其次为鳃，他认为这种差异是由于脂肪含量不同引起的，组织中有机物的浓度与各组织的脂肪含量相关。Storelli等[31]也在研究中发现，吸口鱼(Redhorse suckers)对氯的吸收也与生物的脂肪含量相关。本研究的结果显示：(1)紫贻贝对不同种类原油的吸收量及生物富集因子BCF都存在较大的差异。其中当轻质原油浓度为0.00、1.51、7.55、13.59、22.65 mg·L-1时，紫贻贝对石油烃的吸收量为22.4、50.3、53.8、85.5、103 mg·kg-1，BCF为4.6～33.3。当重质原油浓度为0.00、0.18、0.88、1.58、2.63 mg·L-1时，紫贻贝对石油烃的吸收量为22.4、33.8、37.2、39.6、49.2 mg·kg-1，BCF为18.7～193.1。(2)2种不同原油的BCF大小顺序为重质原油>轻质原油。可能主要是由于不同原油所含有机物种类不同，重质原油中含两环、三环芳烃(如萘、菲等化合物)浓度较高。(3)紫贻贝在不同原油溶液中均表现出较强的生物富集作用，这可能是贻贝能够被许多学者提出作为指示生物的重要原因。

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The Toxicity of Water-soluble Composition of Heavy Crude and Light Crude Oil to Mytilus edulis

Zhao Sheng1,2, Geng Xiao1,2, Sun Beibei1,2, Zhang Jing1,2, Han Longjiang1,2,#, Pan Yulong1,2,*

1. North Sea Environmental Monitoring Center of National Ocean Bureau, Qingdao 266033, China2. Key Laboratory of Marine Spill Oil Identification and Damage Assessment Technology of National Ocean Bureau, Qingdao 266033, China

Received 14 December 2015 accepted 26 January 2016

In recent years, with the rapid development of oil exploitation and transportation, oil spill accidents increased every year which have caused serious damage to offshore ecological environment. To explore the toxic effect of heavy crude and light crude oil on Mytilus edulis, this study measured catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) activity in gills and mantle of blue mussel and the concentration of petroleum hydrocarbon in organism under different exposure concentration of heavy and light crude oil. Results showed that CAT and SOD activity changed obviously with the exposure concentration and exposure time. In the light crude oil treatment group, CAT activity declined with the increase of the concentration, and firstly decreased and then increased with the extension of exposure time. In the heavy crude oil group, CAT activity showed a downward trend after the first rise with the increase of exposure concentration, and showed upward trend after the first fall with the extension of exposure time. SOD activity, in both light and heavy crude oil groups, decreased with the increase of exposure concentration, and enhanced with the extension of exposure time in a certain dose-dependent manner. After 168 h exposure to heavy and light crude oil, a linearly increasing relationship was found between the petroleum hydrocarbon content in blue mussel and the exposure concentration of crude oil. The bioconcentration factor (BCF) decreased with the increase of exposure concentration, and then leveled off eventually. It is proposed that SOD, CAT and BCF in gills and mantle of blue mussels will serve as petroleum pollution biomarkers. The bioaccumulation of petroleum hydrocarbon in blue mussel bodies can be used to determine the source and property of crude oil.

light crude oil; heavy crude oil; Mytilus edulis; CAT; SOD; bioconcentration

国家海洋局北海分局海洋科技项目(2015B01)

赵升(1982-)，男，高级工程师，研究方向为浮游植物、赤潮及海水增养殖区领域的监测与评价，E-mail: zhaosheng@bhfj.gov.cn；

*通讯作者(Corresponding author)， E-mail: panyulong@bhfj.gov.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20151214001

2015-12-14 录用日期：2016-01-26

1673-5897(2016)4-272-08

X171.5

A

简介：潘玉龙(1987—)，男，海洋生物学硕士，工程师，主要研究方向为浮游植物。

韩龙江(1989—)，男，水生生物学硕士，主要研究方向为海洋生物种质资源、微生物及生态学。

# 共同通讯作者(Co-corresponding author)， E-mail: hanlongjiang1989@163.com

赵升, 耿晓, 孙蓓蓓, 等. 重质原油和轻质原油水溶性组分对紫贻贝(Mytilus edulis)毒理效应的研究[J]. 生态毒理学报，2016, 11(4): 272-279

Zhao S, Geng X, Sun B B, et al. The toxicity of water-soluble composition of heavy crude and light crude oil to Mytilus edulis [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(4): 272-279 (in Chinese)