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《第八届全国分析毒理学大会暨中国毒理学会分析毒理专业委员会第五届会员代表大会论文摘要集》2014年
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环境中纳米颗粒和重金属与有机污染物的复合作用效应:以二氧化钛、Pb和BDE-209为例

王蔷薇  朱壁然  方琪  周炳升  
【摘要】:在水环境中,多种污染物可能对水生生物有复合毒性效应。纳米二氧化钛(n-TiO2)由于其在工业、水污染处理和有机污染物催化降解等方面有广泛应用,而存在于水环境中。我们研究了纳米二氧化钛(5nm)对十溴联苯醚(BDE-209)和五氯酚(PCP)复合暴露对斑马鱼胚胎/幼鱼的毒性效应。结果显示:n-TiO2(O.1mg/L)可与BDE-209结合并增加斑马鱼对BDE-209的生物积累和代谢;BDE-209单独暴露显著增加幼鱼甲状腺激素(TH)含量;而当n-TiO2与BDE-209共暴露时,T_4含量则进一步显著升高。n-TiO_2单独暴露时并不引起活性氧(ROS)的生成、脂质过氧化,也不改变与甲状腺激素合成、转运、代谢、调控等相关基因表达或者甲状腺激素含量。而复合暴露时,n-TiO2则显著上调BDE-209引起的TH相关基因表达;n-TiO2和BDE-209对斑马鱼幼鱼中枢神经系统发育的影响则表现为,当存在n-TiO2时,BDE-209抑制重要基因和蛋白的表达(如mbp;α-1tubulin);此外斑马鱼幼鱼运动行为能力也显著下降。这些结果表明,n-TiO2有效改变BDE-209在水体中的行为、斑马鱼对BDE-209的生物积累和代谢和毒性效应。五氯酚是广泛存在于水环境的全球性有机污染物。近年来,由于使用其来控制我国南方某些区域血吸虫的中间宿主钉螺而受到关注。n-TiO2(0.1mg/L,25nm)与PCP的复合暴露实验显示,结合动力学实验结果证明,n-TiO2也吸附PCP;同时PCP与n-TiO2复合暴露时,形成团聚和沉降,但并未增加斑马鱼幼鱼对PCP的生物积累,而是引起暴露水体中的PCP含量,以及斑马鱼幼鱼体内的PCP含量均显著下降。尽管如此,n-TiO2存在时,幼鱼体内代谢产物四氯氰醌(TCHQ)与PCP的比例显著增加,显示n-TiO2增加了斑马鱼对PCP的代谢。当n-TiO_2与PCP共暴露时,显著增加活性氧生成,并引起生物氧化效应和DNA损伤(8-OHdG)。BDE-209与重金属(例如Pb)是电子垃圾拆解区环境中的主要污染物。为了解污染物对水生生物的复合暴露毒性效应,我们进行了BDE-209与Pb复合暴露对斑马鱼的甲状腺毒性效应。当铅(Pb)和BDE-209对斑马鱼幼鱼单独暴露时,均具有甲状腺内分泌干扰效应,具体表现为Pb可显著降低体内TH含量,而BDE-209则显著升高TH。Pb和BDE-209都引起甲状腺转运蛋白(TTR)的基因和蛋白表达都下调。经采用斜率(slope)变化分析两种化合物的相互作用,证明Pb和BDE-209对甲状腺激素影响的效应表现为协同作用(synergistic)。此外,BDE-209可增加幼鱼生物积累Pb;而Pb则降低幼鱼对BDE-209的生物积累以及对BDE-209的代谢能力。因此,金属纳米颗粒或者重金属都可改变鱼类对有机污染物的生物积累和代谢以及所产生的环境风险。
【作者单位】:中国科学院水生生物研究所
【分类号】:R114

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