水蚤分子生态毒理学研究进展

水蚤是广泛分布于各类淡水水体中的浮游动物,在水生生态系统中具有重要地位,也是水生毒理学研究中常用的模式生物。近年来,分子毒理学的发展为水蚤生态毒理学研究提供了新的工具和研究思路。本文分别从基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和表观遗传组学方面,综述了不同环境污染物(重金属、农药和杀菌剂等有机污染物、环境激素类化合物、纳米材料和藻毒素等)对水蚤的生态毒理学效应及分子机制,为通过水蚤生态毒理学研究进行环境污染生物标志物筛选及生态风险评估提供参考。     

《生态毒理学原理与方法》简介

《生态毒理学原理与方法》一书近日由科学出版社出版.该书由孟紫强教授主编、多名学者参加编著,集生态毒理学基础理论、研究方法及最新成果于一体.该书第1￣2章主要论述生态毒理学基本概念、基本理论及主要研究方法;第3￣5章为动物生态毒理学、植物生态毒理学及微生物生态毒理学,从分子、细胞、个体及群体水平系统阐述了这三大生态毒理学的理论知识和研究方法;同时还分别论述了对这三大类生物的主要污染物及其毒性作用与机理;第6￣8章系统论述了陆地生态系统、淡水生态系统、海洋及河口生态系统生态毒理学,反映了当代生态学和生态毒理学把生…     

单细胞质谱揭示四膜虫对极低剂量纳米颗粒的摄入特征

水生单细胞微生物的摄取是纳米材料进入食物网的重要途径之一.研究纳米材料在单细胞水生生物体内累积,对理解纳米材料在生态环境中的环境行为和生态毒理学效应具有重要意义.前期研究表明,暴露浓度是纳米材料生物累积过程中最重要的影响因素之一.然而,目前大多的研究中的纳米材料暴露浓度比实际环境浓度高多个数量级,无法反映实际环境暴露特征.此外,基于群体平均水平的研究方法不能识别具有独特的生理或摄取特性的个体,可能造成一些重要信息的丢失.当前,在单细胞水平研究极低暴露浓度下纳米颗粒的累积特征和毒性效应仍然面临严峻挑战.     

纳米颗粒帮助评估水生生物毒性

<正>2014年4月24日来源:《生态毒理学与环境安全》一个美国研究小组开发了一种对水生生物给送试验化学物质的方法,以用于评估经口暴露的影响。马里兰大学的科学家将一种试验化学物质封包在生物高聚物纳米颗粒内,然后,通过pH变化触发在试验生物体的消化系统内将该化学物质释放出来。目前,由于化学物质给送的困难性,很少在水生生物系统中评估经口暴露。化学物质常常会溶解到水中,     

转基因作物对鱼类的生态毒理效应研究综述

转基因作物潜在的健康和环境风险一直以来颇受争议,转基因作物加工成动物饲料后可能会诱导动物产生免疫应激反应,影响动物的生长发育、繁殖等。鱼类是水生脊椎动物的代表,已广泛应用于水环境的监测,但目前转基因作物对鱼类的饲用安全性研究还相对较少。文章基于转基因作物作为鱼饲料原料对鱼类生态毒理学效应的研究现状,综述了转基因作物对鱼的生长表现、生理生化、脏器功能及发育、组织病理以及行为活动等方面的生态毒理学效应,分析了当前研究中存在的问题,并对今后的研究趋势进行了探讨。     

微塑料的提取分离方法研究进展

微塑料作为海洋环境和陆生生态系统中的新型污染物,引起了广泛关注.然而目前微塑料的分析方法尚未标准化,不同研究结果间可比性较低.如何准确、高效地提取分离样品中的微塑料,是探究微塑料的环境行为及生态毒理学效应的关键前提.本文系统地综述了环境样品和水生生物样品中微塑料的前处理分析方法,包括筛分过滤法、密度分离法、消解法以及文...     

模式生物大型溞在水生生态毒理实验教学中的应用

大型溞(Daphnia magna)因其个体小、繁殖快、易于培养及对污染物敏感等特点,而成为水生毒理学研究中广泛应用的模式物种.本文构建了一套以大型溞为受试动物的水生生态毒理学实验内容和方案,可用于本科生基础性、综合性实验教学.本方案以形态学观察、生理学和毒理学测试为主,也可扩展为包括分子毒理学在内的其他毒性终点的创新性实验.此外,授课教师还可以本方案为基础,对实验内容酌情增减或联合使用,以满足不同层次学生的生态毒理学实验需求.     

转基因作物对鱼类的生态毒理效应研究综述

转基因作物潜在的健康和环境风险一直以来颇受争议，转基因作物加工成动物饲料后可能会诱导动物产生免疫应激反应，影响动物的生长发育、繁殖等。鱼类是水生脊椎动物的代表，已广泛应用于水环境的监测，但目前转基因作物对鱼类的饲用安全性研究还相对较少。文章基于转基因作物作为鱼饲料原料对鱼类生态毒理学效应的研究现状，综述了转基因作物对鱼的生长表现、生理生化、脏器功能及发育、组织病理以及行为活动等方面的生态毒理学效应，分析了当前研究中存在的问题，并对今后的研究趋势进行了探讨。     

秀丽线虫转基因品系在环境暴露评价与毒理学研究中的应用

目前,模式动物秀丽线虫已被广泛应用于环境暴露评价和环境毒理学研究中.在系统介绍了各种秀丽线虫转基因品系在环境暴露与毒性评价以及环境毒理研究中的应用进展基础上,分析了秀丽线虫转基因品系在环境暴露与毒性评价研究中的灵敏性与直观性的特点.最后,讨论了秀丽线虫转基因品系在环境暴露与毒性评价以及环境毒理研究中尚存在的问题和可能的...     

纪念金一和教授专刊征稿启事

<正>大连理工大学金一和教授于2013年1月5日不幸去世。金一和教授的研究成果在环境毒理学领域得到同行们的广泛认可。为弘扬他严谨的科研态度与超前的研究思想,《生态毒理学报》计划出版专刊"多卤代有机物的环境行为与毒理效应"。多卤代有机物大多具有环境持久性、生物蓄     

氟喹诺酮污染对淡水水生环境的影响—综述

截至目前,环境中抗生素的行为及其对生态毒性的影响仍被忽视。这一课题的范畴是宽泛的,涉及到广泛的生物体,包括栖居在各种水生生态系统中的微生物,藻类,无脊椎动物和脊椎动物等。改变这种系统中任何一个组成的平衡破坏了整个系统的平衡。在人类和动物医学中,氟喹诺酮的制造和频繁使用引起了对微生物抗生素耐药性流行率增加的高度关注,而且,除此之外,通过各种途径进入环境生态系统的抗生素母体和代谢物化合物的归趋也引起了环境影响关注。相关研究集中在分析环境样品中氟喹诺酮的存留浓度,并且经常使用动物评估模型来测试急性毒性,但是仍然不清楚在水生环境中低水平慢性接触对生命形态的生态毒性影响中起什么作用。本综述的目的是评估氟喹诺酮在动物和人类医学中的使用水平,确定其传播的途径,突出在淡水环境中的生态毒理学影。
精选自Nicol Janecko, Lucie Pokludova, Jana Blahova, Zdenka Svobodova, Ivan Literak. Implications of fluoroquinolone contamination on the fresh water aquatic environment -A review. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 11, pages 2647–2656, November 2016. DOI: 10.1002/etc.3552
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3552/full
     

土壤线虫生态毒理学研究现状及展望

线虫是土壤中最为丰富的无脊椎动物,在土壤生态系统腐屑食物网中占有重要地位.由于线虫具有形态特殊、分离鉴定相对简单,以及对环境变化敏感等特点,现已被作为模式生物用于生态毒理学研究,为环境污染评价提供有价值的信息.论文系统阐述了土壤线虫在物种和群落水平的生态毒理学研究现状,指出了目前线虫毒理学研究存在的薄弱环节,并对今后的研究趋势进行了展望.     

纳米材料对水生生物的生态毒理效应研究进展

随着纳米材料的大量生产和应用,其将不可避免地释放到水环境中．近年来,纳米材料对水生生物的生态毒理效应已经引起了科学家的广泛关注．纳米材料在水环境中的分散液／悬浮液是与环境最为相关的形态;纳米材料在水环境中的分散与团聚、生物累积直接决定了其生态毒理学效应．本文概述了纳米材料在水环境中的环境行为,归纳了纳米材料在水生生物中...     

序言

卤代有机物，是有机化合物中的官能团被卤基所取代，从而形成的新化合物。卤代有机物可用作农药、医药、防腐剂、麻醉剂、制冷剂、有机溶剂等，它们在提高人类生活质量，促进经济社会发展方面，发挥了重要作用。卤代有机物生成的天然途径很少，仅有少数微生物可合成。环境中的卤代有机物，绝大多数是人工合成的化学品。
环境中卤代有机物的污染也对人类的生存和发展产生了严重威胁。最典型的例子是有机氯农药。1962年，Rachel Carson在其出版的人类环保意识启蒙之作《寂静的春天》中，就描述了环境被以DDT为代表的有机氯农药污染所呈现的景象“鸟儿不再歌唱，鱼儿停止了游泳，螳螂和其他昆虫正在消失”。农药DDT、多氯联苯等卤代有机污染物的特点是：(1)持久性，一旦进入环境，不容易被降解，可以在环境中长时间(数年)存在；(2)长距离环境迁移性，可通过大气环流、洋流、动物种群携带等机制，由低纬度、低海拔地区向高纬度、高海拔地区长距离迁移；(3)生物蓄积性，容易在生物体的脂肪和类脂物质中蓄积，并沿食物链进行积累；(4)毒性，具有干扰内分泌、致癌等毒性效应。具有这4方面特征的污染物，被称为持久性有机污染物(POPs)。已列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的21类物质和正在评估拟被列入该公约的物质，都是卤代有机物。
值得指出的是，持久性有毒化学物质一旦进入环境中，再将其从环境中去除或者回收，技术上是很难的；即使技术上可实现，其成本之高也不是人类所能承受的。因此，应对和解决化学物质的污染问题，重点应该在于预先防范。防范化学物质的污染，需要评价和预测化学物质的环境风险。但是，人类设计和合成新的人工化学物质的速度很快，一个博士生在其博士论文期间，有可能合成数百种新化学物质，而基于实验的方法评价和预测一个化学物质的环境危害性和风险性，一个博士论文的研究工作是不可能彻底完成的。因此，在化学物质合成/投入市场的速度与化学物质的环境危害性/风险性评价的速度方面，有着巨大的差距。实验测试还存在费用高昂和动物实验伦理等问题。这些问题催生了计算毒理学/预测毒理学这样一个新兴的研究领域。计算(预测)毒理学可基于分子结构，采用计算化学、计算生物学等方法，高效地评价和预测化学物质的环境暴露、危害性和风险性，也被国际上认为是化学物质环境风险性评价方法根本性变革的发展方向。希望我国能够跟上这种变革，并做出创新性、引领性的研究成果。
自20世纪60年代环境学科诞生以来，卤代有机物在环境介质中的存在、化学特性、行为与效应、污染防控的原理与方法等，就一直是研究的热点问题。近年来，溴代阻燃剂和有机氟化合物的环境水平、监测方法、行为和毒理效应等，成为环境领域研究的新热点。金一和教授针对这2类化合物的环境水平和毒理效应机制，开展了长期性和创新性的研究工作。本专辑所录用论文，也大多针对这2类污染物。金一和教授的研究成果在生态毒理学领域得到同行们的广泛认可，他严谨的科研态度与超前的研究思想尚需继承发展。希望本专辑的出版，能够为同行提供一个相互交流、启迪创新的平台，以此告慰金一和教授！
     

7种拟除虫菊酯农药对卤虫的急性毒性研究

为了研究7种拟除虫菊酯农药对美国大盐湖卤虫(GSL Artemia)的急性毒性效应,挑选18~24 h内孵出的卤虫,继续培养24 h后得到Ⅱ~Ⅲ龄卤虫无节幼体,将其暴露于所设浓度梯度的拟除虫菊酯溶液中进行24 h急性毒性实验,记录卤虫无节幼体在各浓度溶液中的死亡情况,并将所得数据进行Probit分析。结果表明,卤虫对不同拟除虫菊酯的敏感性相差较大。氯菊酯、氯烯炔菊酯、炔咪菊酯、胺菊酯、联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯和溴氰菊酯对卤虫的24 h半致死浓度(24 h-LC50)分别为4.68、14.82、18.12、38.21、>100、>100和>100 mg.L-1。因此,在含有卤虫的盐水环境中,应尽量避免使用毒性较高的氯菊酯,而选择使用联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯和溴氰菊酯等毒性较低的农药。     

二氧化钛纳米材料的环境健康和生态毒理效应

伴随着纳米科技的迅猛发展,各式各样的纳米材料被开发和生产出来,逐步进入到周围环境及生命体中,纳米材料的生物安全性和生态毒理学问题已引起了社会各界的普遍关注.纳米二氧化钛(TiO2)因具有良好的光催化特性、耐化学腐蚀性和热稳定性,而被广泛应用于涂料、废水处理、杀菌、化妆品、食品添加剂和生物医用陶瓷材料等与日常生活紧密相关的领域,因此,其将不可避免地进入环境和生态系统中引起相应的生物学效应(毒理学).论文从流行病学调查和实验研究两方面出发,综述了纳米TiO2对生物体(皮肤、肺、肝、肾和脑)、细胞(细胞膜、细胞生长和凋亡)和生态系统的影响,探讨了其毒性产生的可能机制.希望今后进一步加强对纳米TiO2的环境健康和生态毒性研究,以建立纳米TiO2的环境健康安全暴露评价体系,促进纳米技术的健康、安全和可持续发展。     

热带爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎在生态毒理学中的应用前景

首先介绍了热带爪蟾(Xenopus tropicalis)作为新的模式动物的发展过程以及热带爪蟾基因组学方面的研究进展,概述了非洲爪蟾(X.laevis)胚胎在生态毒理学中的应用。在此基础上,详细讨论了热带爪蟾胚胎在污染物致毒效应和作用机理、毒理学理论和环境样品生态毒性检测等方面的应用现状和前景。最后,简要介绍了目前国内外有关热带爪蟾网站、书籍和养殖等方面的信息资源。     

应用物种敏感性分布评估微(纳米)塑料对水生生物的生态风险

水环境中的微(纳米)塑料对水生生物具有潜在的危害。为了评估微(纳米)塑料对水生生物的毒性效应及生态风险,本研究在广泛查阅并分析微(纳米)塑料相关毒理学研究数据的基础上,利用物种敏感性分布(Species Sensitivity Distributions,SSD)方法对其中5门10科11种水生生物的急性毒理数据进行曲线拟合;计算对应的5%危害浓度(the hazardous concentration for 5%of the species, HC_5)和潜在影响比例(potential affected fractions, PAF);计算了相应的急性生态效应阀值(predicted no effect concentration, PNEC_(acute)),并比较了各类水生生物对微(纳米)塑料的敏感性及其所受生态风险。结果表明,目前已有数据中微(纳米)塑料对费氏弧菌(Vibrio fischeri)的生态风险最大,对朱氏四爿藻(Tetraselmis chuii)的生态风险最小;基于Reweibull模型对水生生物数据所推导的PNEC_(acute)为0.185μg·L~(-1),约为当前微(纳米)塑料在水体环境中浓度的30%。利用SSD来预测微(纳米)塑料不同暴露浓度下对水生生物的PAF,发现当微(纳米)塑料暴露浓度小于10μg·L~(-1)时,水生生物所受的影响在可接受范围内;当暴露浓度达到1 000μg·L~(-1)时,将有26%的物种受到微(纳米)塑料的危害。此外,利用Rurrlioz软件估算了世界典型淡水与海水水域表层水体中微塑料对水生生物的PAF值,发现其PAF预测值都为0;将各水域微塑料浓度与急性生态效应阀值PNEC_(acute)比较后发现,除太湖外,其他水体环境中微塑料浓度都低于PNEC_(acute),说明如果只考虑微塑料本身的影响,目前世界典型水域表层水中微塑料对水生生物的危害程度大部分都在可接受的范围之内。     

物种敏感度分布及其在生态毒理学中的应用(Species Sensitivity Distribution and Its Application in Ecotoxicology)

物种敏感度分布是一种基于单物种测试的外推方法,其在生态毒理学中的应用近年来已成为研究热点.论文阐述了物种敏感度分布在生态毒理学的应用背景,以及其基本内涵与研究步骤,同时介绍了物种敏感度分布在生态毒理学中应用的两个方面:制定污染物的环境质量标准和对污染生态系统的生态风险评价,并对物种敏感度分布的不确定性和研究的发展趋势进行了讨论.     

研究显示OECD生态毒性试验不适合纳米材料

2013年7月4日来源:纳米毒理学根据英国和加拿大的一项联合研究,标准水生生物毒性试验,包括那些依照OECD指南进行的试验,可能不适合纳米材料。人造纳米材料向水生环境中的释放"不可避免",并且在过去几年中,已有广泛的生态毒理学研究考察了这些材料在水系中构成的潜在风险,由来自英国约克大学的