多种环境雌激素对淡水鱼联合毒性作用的预测和评价

为预测和评价多种环境激素对生物的联合毒性效应,通过对雄性鲫鱼卵黄蛋白原诱导作用探讨了17β-雌二醇、17α-乙炔基雌二醇、双酚A、辛基苯酚等几种环境雌激素联合作用的环境影响.确定了每种化合物的剂量-效应曲线,混合物由单个化合物等毒性固定浓度比例混合而成,实验得出的混合物效应与通过浓度相加或反应相加作用模型计算得出的混合物效应比较,结果有很好的一致性.上述结果证明了类雌激素化合物呈现相加作用方式,即使在单独作用无显著效应的较低浓度下也可产生显著的混合物效应,混合物效应可通过两类模型预测.由于环境污染物组成往往不明确,通过浓度相加作用模型预测的结果较为保守,在环境风险评价中更加实用.     

鲫鱼(Carassius auratus)卵黄蛋白原的ELISA检测

采用Sephadex G-200柱层析从鲫鱼(Carassius auratus)成熟鱼卵中提取卵黄脂磷蛋白并制备抗卵黄脂磷蛋白抗血清.用DEAE-cellulose阴离子交换层析和Sephacryl S-300分子筛凝胶层析相结合的两步层析从经17b-雌二醇诱导的雌鱼血浆中提纯卵黄蛋白原.免疫印迹反应显示卵黄脂磷蛋白和卵黄蛋白原都与抗卵黄脂磷蛋白抗血清有特异的反应.以抗卵黄脂磷蛋白抗血清作为抗体,卵黄蛋白原作为竞争抗原建立了间接竞争法酶联免疫吸附反应(ELISA)方法来检测雄鱼血液中卵黄蛋白原含量.该方法可测的最低浓度为7.8ng/mL,工作范围为0.39~25mg/mL,批内和批间误差分别为6.5%和7.5%.     

酚类化合物对金鱼幼鱼的雌激素效应研究

采用金鱼(Carassiusauratus)幼鱼的卵黄蛋白原(VTG)作为雌激素污染的生物标志物,评价了几种酚类化合物的雌激素效应.实验表明鲤鱼(Cyprinuscarpio)VTG多克隆抗体对金鱼VTG有可识别性以及肝脏匀浆法检测金鱼体内VTG的可行性,并用酶联免疫吸附法半定量地测定了几种重要酚类物质的雌激素效应.试验结果为:半静态暴露15d后,己烯雌酚、辛基酚、壬基酚、叔丁基试验组金鱼体内VTG均有较为明显增加;五氯酚组稍有增长,四氯酚和三氯酚与空白组无明显区别;受试化学物质雌激素效应的相对强弱为:己烯雌酚>辛基酚>壬基酚>叔丁基酚>五氯酚.     

雌二醇、壬基酚和三丁基锡对草金鱼血浆卵黄蛋白原含量的联合效应

雌二醇(17β-estradiol,E2)是生物合成的天然雌激素,壬基酚(nonylphenol,NP)和三丁基锡(tributyltin,TBT)则是人工合成的环境拟雌激素和环境抗雌激素,这3种污染物在自然水体中均广泛分布,给多种水生生物的健康造成威胁,然而其共同存在下的联合效应尚不明确.本文以草金鱼(Carassius auratus)为受试生物,以鱼体血浆中卵黄蛋白原浓度为观测指标,研究雌二醇和壬基酚的雌激素活性及三丁基锡的抗雌激素活性.在单独暴露实验的基础上,研究3种污染物两两联合及三者联合条件下对雄性草金鱼卵黄蛋白原的联合诱导效应.结果表明,雌二醇和壬基酚均能显著诱导雄性草金鱼合成卵黄蛋白原,三丁基锡对雄性和雌性草金鱼卵黄蛋白原含量均无显著影响.雌二醇和壬基酚共暴露时,壬基酚能促进雌二醇的雌激素效应;雌二醇与三丁基锡共暴露时,后者可抑制雌二醇的雌激素效应;3种污染物共同暴露时,三丁基锡也表现为抗雌激素效应.但壬基酚与三丁基锡共暴露时,后者未能抑制壬基酚的雌激素效应.上述结果表明天然雌激素、拟雌激素和抗雌激素之间存在复杂的联合效应,拟雌激素和抗雌激素的毒性效应并非简单地相互抵消,因此在生态风险评价时需全面评估不同类型环境雌激素之间的复合效应.     

天津野生鲫鱼卵黄蛋白原的研究

用HPLC方法提纯经雌二醇诱导的鲫鱼卵黄蛋白原,用SDS-PAGE凝胶电泳测定其分子量为160Kda左右.在建立卵黄蛋白原(VTG)的HPLC分析方法(检测下限为0.025mg/mL)的基础上,对北京排污河天津段的野生和养殖鲫鱼血浆中的VTG进行检测.在所捕获的12尾野生鲫鱼中(其中2尾为雄性鲫鱼),都检测出了VTG,浓度范围为0.284～5.971mg/mL;对同期捕获的35尾天津养殖鲫鱼包括1尾雄性鲫鱼中的VTG也进行了检测,浓度范围为0.119～0.250mg/mL.而同期在实验室饲养的雌雄鲫鱼血浆中,均未检测出VTG.结果表明,北京排污河(天津段)的野生鲫鱼受到类雌激素物质的污染.     

双酚-A对Medaka的类雌激素效应研究

利用Medaka进行了双酚-A与17β-雌二醇的短期暴露研究.研究结果发现实验室建立的流水式暴露体系可为实验提供连续、恒定的污染物暴露浓度.利用肝肉指数可灵敏响应和指示污染物暴露.双酚-A可以剂量相关的方式诱导雄性Medaka肝脏产生卵黄蛋白原,从而有效证实了其类雌激素效应.     

壬基酚对鲫鱼(Carassius auratus)的雌激素效应研究

实验研究了环境雌激素4-壬基酚(NP)对鲫鱼(Carassiusauratus)的剂量-效应关系。雄性鲫鱼腹腔注射不同剂量的17β-雌二醇(E2)(质量分数分别为0 01,0 10,1 00mg kg(注射剂量 鱼体重,下同))和4-壬基酚(NP)(质量分数分别为1,10,50,100,200mg kg),用ELISA方法测定鲫鱼血浆中卵黄蛋白原含量。结果显示,与对照相比,在注射后14d内,0 01mg kgE2处理组和1 00mg kgNP处理组鲫鱼血浆卵黄蛋白原含量没有显著差异;其他各处理组在注射后8d,血浆卵黄蛋白原含量显著升高(P<0 05),且与暴露浓度呈依赖关系;注射后14d,10,50,100和200mg kgNP处理组的含量依次是对照组的10,59,340和435倍。研究表明,NP对鲫鱼具有明显的雌激素效应。      

双酚A与内源性雌激素联合作用的探讨

为了探讨环境雌激素与内源性雌激素联合作用的生物效应,通过对鲫鱼血浆卵黄蛋白原含量的相对变化和化合物暴露浓度的非线性回归分析得出17β-雌二醇(E2) 、双酚A(BPA)及其毒性固定比例混合物雌激素效应的剂量-反应关系;应用相加作用数学模型根据单个化合物的数据可预测不同配比混合物的效应.在各个浓度范围,实验得出的混合物效应与通过浓度相加和反应相加模型计算得出的混合物效应比较,结果有很好的一致性;在较低浓度范围BPA和E2呈现相似联合作用,混合物效应大小取决于化合物的作用性质、暴露量和质量比例,表明在对环境雌激素的风险评价中应考虑污染物与内源性雌激素的联合作用.     

BPA与3种双酚类化合物的联合作用雌激素效应

环境内分泌干扰物的联合作用已经是目前研究的重点.采用重组基因酵母检测法,分别测定了双酚A (BPA)、双酚AF(BPAF)、双酚AP(BPAP)、双酚F(BPF)4种双酚化合物的雌激素活性,并依据其测定结果,按照等效浓度比,设计了浓度比分别为EC₁₀和EC₅₀的6种二元混合物并测定了其雌激素活性.结果表明,这4种化合物的剂量-效应关系都可以用Weibull函数有效描述,BPA、BPAF、BPAP、BPF的EC₅₀值分别为：6.81×10^-6、7.44×10^-7、1.43×10^-5、7.52×10^-6 mol·L^-1,其雌激素活性大小顺序为：BPAF>BPA>BPF>BPAP.依据不同的联合作用判断方法对这4种化合物的联合效应进行判断,结果表明,相同化合物的不同混合比例可能对联合作用方式产生影响,采用DA和IA预测模型可以更加直观、方便地判断联合作用的类型,而且可以反映出不同混合比例对联合作用的影响.     

乙炔基雌二醇对真鲷幼鱼的雌激素效应研究

采用静态暴露方式研究17α-乙炔基雌二醇(EE_2)对真鲷(Pagrosomus major)幼鱼的雌激素效应.当真鲷幼鱼暴露于0.01、0.1、0.5 μg/L EE_2,42 d后,真鲷幼鱼的肥满度极显著下降;血浆中卵黄蛋白原(Vtg)被诱导产生,肝胰脏指数(HSI)和血浆蛋白总量极显著升高;血浆雌二醇(E_2)和睾酮(T)水平显著降低,其中血浆雌二醇受EE_2的干扰更显著,降低的幅度更大.结果提示,真鲷幼鱼的肥满度、肝胰脏指数、血浆蛋白总量、血浆性激素水平等可作为评估EE_2等环境内分泌干扰物毒性效应的生物指标;真鲷幼鱼血浆中的Vtg具有作为生物标志物,用于监测海洋水体中EE_2等环境内分泌干扰物的潜力.     

改进的整合加和模型INFCIM及其应用于混合物毒性预测

目前,准确预测混合物毒性仍然面临着挑战, 为改进现有整合加和模型INFCIM,将该模型中“浓度=浓度+效应”形式修改为更加科学合理的“浓度=浓度+浓度”形式.利用分子电性距离矢量(MEDV)表征混合物组分的分子结构,以模糊数学中的隶属函数表征混合物组分的相似性和相异性,从而构建新的整合加和模型.利用6组六元混合物(共72个样本)验证模型的预测能力,结果表明,改进的模型能够准确预测无相互作用混合物毒性.在改进的模型中,利用多组混合物作为校正集,克服了INFCIM模型仅使用少量混合物数据作为校正集的缺点,使之更加可靠和具有代表性.     

Cu2+和Cd2+对斑马鱼胚胎早期发育的联合毒性

采用斑马鱼胚胎早期发育技术,测定Cu2+和Cd2+ 2种重金属对胚胎发育的毒性效应. 以24 h致死和72 h胚胎孵化抑制为毒性终点,2种重金属的剂量-效应曲线可用Weibull函数或Logit函数有效描述,由最佳拟合函数计算得出半数致死浓度(LC₅₀)或半数效应浓度(EC₅₀)为毒性效应的评价标准,2个毒性终点的重金属毒性大小顺序均为Cu2+>Cd2+. 应用浓度加和(CA)与独立作用(IA)2种模型,对72 h孵化抑制率的无观测效应浓度(NOEC)配比混合物的联合毒性作用进行了预测,通过混合物试验观测数据的95%置信区间与CA模型和IA模型预测的剂量-效应曲线进行比较分析表明,2种模型都可以有效预测斑马鱼胚胎孵化的联合毒性.      

铜和异噻唑啉酮类化合物对大型溞的联合毒性研究

异噻唑啉酮类化合物在杀菌、海洋防污等领域的广泛使用和长期排放,对非靶标生物造成了极大的风险 .铜是海洋防污中应用最为广泛的无机活性物质和杀菌灭藻剂中常用的稳定剂 . 因此,研究铜和异噻唑啉酮类化合物的联合毒性效应有着重要的生态意义 . 本研究测定了CuCl₂、甲基异噻唑啉酮(MIT)和 1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)对大型溞(Daphnia Magna)的一元、二元急性毒性,以毒性单位(TU)和混合毒性指数(MTI)评价混合物的作用类型 .选取浓度加和(Concentration Addition,CA)模型与独立作用(Independent Action,IA)模型为参考并结合三维偏差响应面分析混合物毒性相互作用与浓度变化的规律 . 结果表明,CuCl₂、MIT 和 BIT 对大型溞的 48 h-EC₅₀分别为 0.84、1.06 和 3.90 mg·L^-1.CuCl₂-MIT 和 CuCl₂-BIT 混合体系在等毒性比例下的毒性作用符合 IA ...     

环境雌激素的生物检测与应用

环境雌激素问题已成为环境领域的研究热点。因此,建立简单快速有效的检测方法显得尤其重要。目前对污染物雌激素效应的测评主要依赖于生物学方法,文章主要介绍了子宫生长实验、肝细胞卵黄蛋白原生成实验、人乳腺癌细胞(MCF-7)增值实验、重组基因酵母实验、酵母双杂交实验五种主要的环境雌激素生物检测方法及其在国内外环境激素测评中的应用现状。     

取代联苯的定量结构活性相关及联合毒性研究

测定了18种取代联苯对大型蚤(Daphnia magna)24h的单一毒性(24h-EC₅₀)及其混合物联合毒性.对单一毒性进行了定量结构活性相关(QSAR)分析,建立了辛醇-水分配系数(lgK_ow)模型,理论线性溶剂化能相关(TLSER)模型及量子化学参数模型,表明量子化学参数模型能很好地预测取代联苯的单一毒性.混合物联合毒性研究表明,取代联苯的联合毒性机制为浓度相加效应,并且根据浓度相加预测了混合物半数抑制浓度(EC_50mix),预测值与实验值非常吻合.     

基于平面波导型荧光免疫传感器的双酚A检测适用性研究

双酚A是一种环境内分泌干扰物,逐渐受到国内外广泛关注.平面波导型荧光免疫传感器可以对水样中存在的痕量双酚A进行快速高灵敏度检测.在最优检测条件下测得双酚A标准曲线的检出限为(0.04±0.007)μg·L-1,线性区间为0.16~22.40μg·L-1,半抑制浓度为(1.67±0.47)μg·L-1.加入0.5%的EDTA到样品溶液中可以削弱水体硬度的干扰,并在最优条件下测得4种实际水样的加标回收率在88%~111%之间,相对标准偏差小于15%,表明该方法可以运用于实际水样中双酚A的检测.     

纳米二氧化铈在污水处理系统中的环境行为及其生物毒性效应研究进展

纳米二氧化铈（CeO₂）以其独特的理化性质被广泛应用于工业生产和日常生活中,因而会不可避免地被释放进入污水处理厂内并与微生物发生相互作用,进而对其净污活性和污水处理系统的运行稳定性产生影响。从污水处理系统内纳米CeO₂的归趋和迁移转化过程,对功能微生物表面性能、功能活性和群落组成的影响等方面系统综述了纳米CeO₂在污水处理系统内的环境行为与毒性效应;阐明了纳米CeO₂对污水处理系统运行效果的影响并总结了能够缓解纳米CeO₂影响污水处理系统运行稳定性的措施,旨在为控制和预防纳米CeO₂在污水处理系统中引起的环境风险提供理论基础和科学依据。     

药物及个人护理品的污染现状、分析技术及生态毒性研究进展

随着医药及洗化行业的快速发展,PPCPs（pharmaceuticals and personal care products,药物及个人护理品）的生产和使用量增长迅速,已经成为自然环境中具有潜在生态风险的一类新型污染物.由于PPCPs在环境中浓度低、检测难度大、生态风险具有潜伏性,高灵敏度的定量检测方法已成为研究的热点.比较了文献中常用的不同预处理方法〔液液萃取（liquid liquid extraction,LLE）、固相萃取（solid phase extraction,SPE）、固相微萃取（solid phase micro extraction,SPME）、超声波溶剂萃取（ultrasonic solvent extraction,USE）、加压液相萃取（pressurized liquid extraction,PLE）、微波辅助溶剂萃取（microwave assisted solvent extraction,MASE）〕和检测方法〔GC/MS（气相色谱-质谱）、GC/MS/MS（气相色谱-双质谱）、HPLC/MS（高效液相色谱-质谱）、HPLC/MS/MS（高效液相色谱-双质谱）〕对地表水、沉积物、饮用水等不同介质中PPCPs检出限和检出浓度的异同,发现水样预处理常采用固相萃取法,其具有高回收和富集倍数、消耗有机溶剂少、省时等优点;固相样品预处理常采用超声溶剂萃取,其具有操作简单、适用性广等优点;HPLC/MS/MS检测方法具有广泛适用性,可检测大多数PPCPs,并且操作简单、灵敏度高.PPCPs会在水生生物体富集,并会表现出抑制酶活性、蛋白质及核酸合成、干扰藻类生长、影响动物活动等毒性效应.建议未来应加强环境中超低浓度PPCPs定量、定性分析技术的研发与应用,同时加强其环境风险研究,为揭示PPCPs的环境归趋行为提供技术支持.      

四氯乙烯和对二氯苯对草鱼的联合毒性

采用水生污染暴露试验和水生毒理联合效应相加指数法,研究了四氯乙烯(PCE)和对二氯苯(P-DCB)对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)的单一毒性与联合毒性.结果表明,PCE和P-DCB的单一毒性均为高毒,且P-DCB的毒性大于PCE.PCE和P-DCB对草鱼的联合染毒在浓度1:1时,暴露时间为24,48,72,96h的相加指数(AI)分别为0.26,0.37,0.78,0.98,联合毒性为相加作用.PCE与P-DCB对草鱼的联合染毒在毒性1:1时,暴露时间为24,48,72,96h的AI分别为-0.15,0.24,0.83,1.30,联合毒性主要是相加作用,但是随着染毒时间的延长,联合毒性由相加作用向协同作用转变.