一种基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法，包括：(1)向96孔板中加入待测水体，然后加入斑马鱼幼鱼；(2)采集斑马鱼幼鱼的自发运动情况，并进行行为学数据处理；(3)根据行为学数据处理结果，判断水体中是否存在毒物。本发明专利技术采用斑马鱼作为生物模型，能够快速高效地获得水环境中的毒物情况，尤其是低浓度毒物的情况。尤其是低浓度毒物的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法


[0001]本专利技术属于毒物分析领域，具体涉及一种基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法。

技术介绍

[0002]食品安全与环境污染问题一直是大众讨论的热点，各类中毒事件层出不穷，对人们的生命安全造成了巨大的威胁。研究剧毒物质急性毒性评价的方法，有利于快速分辨剧毒物种类、锁定致毒源头。自20世纪70年代以来，斑马鱼作为一种新型模式动物在生态毒理、环境监测、生物病理、药物筛选等领域的科学研究中被广泛的使用，因其本身繁殖能力强、易于饲养管理、发育迅速，与人类基因相似度达到87％，有丰富的毒性反应指标，可通过对斑马鱼生长发育状况观察来模拟环境中各类剧毒物质生态学影响，非常适合建立毒性筛查模型。基于斑马鱼模型进行剧毒物质检测，可以拓宽传统检测技术的检测范围，提高检测通量的同时兼具成本低的优点。近年越来越多的研究报道指出，斑马鱼模型可用于环境中许多化合物如有害重金属盐、双酚A、苯酚、环己胺、有机氯、及卤代芳香烃化合物等致癌物的累积效应和毒性效应的检测。自从斑马鱼进入研究者的视线，其优良的自身潜能及独特优势相比于其他动物模型具备更好的实验条件，为剧毒物质毒性评价的发展拓宽了新的研究思路。
[0003]目前，针对斑马鱼及转基因斑马鱼的常规毒性等实验技术已经成熟，实现了斑马鱼的多类毒理学评价指标对相关剧毒物质进行评价，但仍存在评价的剧毒物种类不全面、毒物评价指标不统一以及毒性实验时间较长等缺陷。传统的毒性试验测试斑马鱼在24、48、72和96h的染毒环境下的半致死率LC
50
，对化合物的毒性具有非常好的评价，但是很少有研究对接触毒物后2h内的毒性进行快速评估。短时间内获得水体的毒性评价，对于公安相关领域具有非常重要的作用。例如在重大活动的食品安保中，我们需要排除食品被未知毒物投毒污染的安全隐患；在剧毒物质或污染物的大规模泄露事件，我们需要尽早获得水环境对生物的毒性数据。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法，该方法能够快速获得水环境对生物的毒性数据。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法，包括：
[0007](1)向96孔板中加入待测水体，然后加入斑马鱼幼鱼；
[0008](2)采集斑马鱼幼鱼的自发运动情况，并进行行为学数据处理；
[0009](3)根据行为学数据处理结果，获得水体的毒性数据。
[0010]作为优选，所述的斑马鱼幼鱼为鱼龄为6天的斑马鱼。
[0011]作为优选，步骤(1)中，待测水体中的毒物包括：氰化钾、甲基对硫磷、氟乙酰胺、敌
鼠、氟鼠灵、氯杀鼠灵、氯鼠酮、杀鼠醚、鼠得克、溴鼠灵、溴敌隆、莨菪碱或东莨菪碱。
[0012]作为优选，步骤(2)中，采集斑马鱼幼鱼的自发运动情况，分别在全暗环境下、全亮环境下和明暗交替环境下进行。
[0013]作为进一步的优选，步骤(2)中，DanioVision高通量鱼类行为跟踪系统中，采用Ethovision XT 14软件追踪采集60～120min内斑马鱼幼鱼的自发运动情况；
[0014]采集斑马鱼幼鱼的自发运动情况，分别在明暗交替环境下进行。
[0015]作为优选，步骤(2)中，所述的明暗交替环境下具体为：10min全亮环境，然后10min全暗环境，重复循环。
[0016]作为优选，步骤(2)中，所述的自发运动情况包括游动轨迹、游动平均距离、游动最大速度、最大加速度、形态变化、死亡特征点。
[0017]作为优选，步骤(3)中，水体的毒性数据包括水体中是否存在毒物以及毒性大小。进一步地，根据移动距离的长短确定毒性的大小。
[0018]进一步地，所述待测水体中可能含有未知毒物，根据根据移动距离的长短可以估算毒物是否存在以及毒性的大小。
[0019]同现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
[0020]本专利技术采用斑马鱼作为生物模型，能够快速高效地获得水环境中的毒物情况，尤其是低浓度毒物的情况。
附图说明
[0021]图1为实施例1中全暗环境下不同浓度氰化钾溶液对斑马鱼游动平均距离的影响；
[0022]图2为实施例1中全亮环境下不同浓度氰化钾溶液对斑马鱼游动平均距离的影响；
[0023]图3为实施例1中明暗交替环境下不同浓度氰化钾溶液对斑马鱼游动平均距离的影响；
[0024]图4为实施例1中60～120min时不同浓度氰化钾溶液对斑马鱼行为能力(游动轨迹、游动平均距离、游动最大速度、最大加速度、形态变化、死亡特征点)的影响；
[0025]图5为不同时间段氰化钾溶液对斑马鱼移动距离的影响；
[0026]图6为实施例2中不同时间段氯杀鼠灵溶液对斑马鱼行为能力的影响；
[0027]图7为实施例3中不同时间段溴鼠灵溶液对斑马鱼行为能力的影响；
[0028]图8～20为实施例4～16中不同毒物溶液在60
‑
120min时间段于明暗交替的检测环境下对斑马鱼行为能力的影响。
具体实施方式
[0029]以下通过具体实施例对本专利技术做进一步的描述，本专利技术所用的材料与设备如下。
[0030]实验动物：
[0031]本研究中所使用的亲代斑马鱼均为实验室饲养的野生型AB品系斑马鱼(WT/AB)，购自上海吉荧生物技术有限公司，实验中从国家斑马鱼中心购置补充种鱼，避免近亲繁殖。本实验所需的所有胚胎、幼鱼都采用健康6月龄种鱼产卵、孵化的方式获取。
[0032]斑马鱼养殖条件，水环境pH控制在7.0至8.0，水温控制在28℃左右，离子强度500
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1500，一天内的明暗时间比为7:5。每天用丰年虾喂食2至3次。
[0033]仪器与设备：
[0034]ZW
‑
H3000显微镜(中微科创，深圳)、Ethovision XT 14行为检测系统(诺达思，荷兰)、Pacific RO超纯水机(赛默飞世尔，美国)恒温培养箱(龙跃，上海)、自动水循环养殖系统(自制)、高压灭菌锅(赛默飞世尔，美国)、电子分析天平(赛多利斯，德国)、孵化盒(海圣，上海)、移液枪(艾本德，德国)、MS1 Minshaker(IKA)型涡旋振荡器、BSA224S
‑
CW(sartorius)型分析天平、96孔圆孔板、96孔方孔板、培养皿、吸管等。
[0035]试剂：
[0036]E3培养液：分别称取NaCl 17.2g、KCl 0.76g、CaCl
2 2.91g、MgSO4·
7H2O 4.9g，用双蒸水H2O溶解后配置成1L的E3培养液。
[0037]剧毒物溶液：配制0.1mg/L、1mg/L、10mg/L、100mg/L、500mg/L的剧毒物质的E3溶液)。其中针对不溶于水的剧毒物，加入DMSO助溶剂，保证DMS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法，其特征在于，包括：(1)向96孔板中加入待测水体，然后加入斑马鱼幼鱼；(2)采集斑马鱼幼鱼的自发运动情况，并进行行为学数据处理；(3)根据行为学数据处理结果，获得水体的毒性数据。2.根据权利要求1所述的基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法，其特征在于，所述的斑马鱼幼鱼为鱼龄为6天的斑马鱼。3.根据权利要求1所述的基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法，其特征在于，步骤(1)中，待测水体中的毒物包括：氰化钾、甲基对硫磷、氟乙酰胺、敌鼠、氟鼠灵、氯杀鼠灵、氯鼠酮、杀鼠醚、鼠得克、溴鼠灵、溴敌隆、莨菪碱或东莨菪碱。4.根据权利要求1所述的基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法，其特征在于，步骤(2)中，采集斑马鱼幼鱼的自发运动情况，分别在全暗环境下、全亮环境下和明暗交替环境下进行。5.根据权利要求1所述的基于斑马鱼模型对水体中毒物进行快速预警的方法，其特征在于，步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴元钊，徐帆，张安慧，王培淋，刘晋熙，王嘉雯，王帅，俞逸娴，祝鑫宇，王斌杰，许中石，姚伟宣，王继业，
申请(专利权)人：浙江警察学院，
类型：发明
国别省市：