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1.
考虑到人类社会中大量使用化学物质，想要准确有效地评估这些化学物质对人类和生态受体的潜在风险，研发有效的手段和方法是至关重要的。鱼胚胎急性毒性试验是其中一种工具，已表现出与幼鱼急性毒性标准试验的预测结果高度吻合，而幼鱼试验对资源消耗更多。然而，也有证据表明，对于某些类型的化学物质，包括神经毒素，鱼类胚胎的敏感性低于幼鱼。本文利用已发表的斑马鱼胚胎毒性数据，与3种常用检测用鱼幼鱼(虹鳟鱼、蓝鳃太阳鱼、羊鲷)的半致死浓度50%(LC50)数据进行比较，研究了鱼类胚胎对农药危害评估的效用。在将农药视为单因素的情况下，斑马鱼胚胎和幼鱼毒性数据相关性较差，差异显著(r2=0.28；p2=0.64；p
精选自Glaberman, S., Padilla, S. and Barron, M. G. (2017), Evaluating the zebrafish embryo toxicity test for pesticide hazard screening. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 1221–1226. doi: 10.1002/etc.3641
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2.
农药虽然可以控制病虫害,但其广泛使用造成自然环境的污染,致使非靶标生物暴露于农药污染环境中。即使低浓度农药暴露也会直接或间接影响水生生物群落。前期人工池塘(中宇宙)研究结果表明痕量毒死蜱(chlorpyrifos, CPF)可改变蝌蚪体态和神经发育。造成这个结果的原因可能为：1)CPF暴露的直接影响;2)农药造成了浮游动物数量下降扰乱食物网。为了明确原因,我们在CPF耐受浮游动物存在的情况下,考察了CPF对两栖动物发育的影响,这种浮游动物是不同营养级别水生生物群落的重要组成部分。豹蛙(Lithobates pipiens)蝌蚪饲养在中宇宙的环境,经过变态期,环境中含有0或1 μg/L CPF,或CPF敏感型浮游动物Daphnia pulex。CPF发育期暴露致使蝌蚪蜕变时视顶盖、延髓、间脑相对更宽,而这一结果与中宇宙中浮游动物种群无关。因此,CPF直接影响大脑发育,与不同营养级别的群落的无关。至于身体形态方面,CPF对无CPF敏感型浮游动物的中宇宙中饲养的蝌蚪蜕变形态没有影响,但在没有CPF污染时,蝌蚪身体形态对浮游动物种群数量很敏感。研究表明,生态水平的低剂量有机磷农药暴露可直接影响脊椎动物的神经发育。
精选自Sara J. McClelland, Randall J. Bendis, Rick A. Relyea, Sarah K. Woodley. Insecticide-induced changes in amphibian brains: How sublethal concentrations of chlorpyrifos directly affect neurodevelopment. Environmental Toxicology and Chemistry,2018,37:2692–2698.
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3.
杀虫剂在最近的蜜蜂数量减少中所扮演的角色是有争议的，部分原因是实地研究常常无法检测到实验室研究所预测的效果。这种不一致性突出了蜜蜂毒理学研究领域的一个关键空白：对蜜蜂在它们的环境中杀虫剂暴露的模式和过程知之甚少。本文作者提出蜜蜂暴露杀虫剂的2个关键过程：1)工蜂采集花蜜的过程中收集农药；2)工蜂带回的农药在蜂巢中的再分配。工蜂收集农药的过程必须被理解为环境污染和蜜蜂觅食活动之间的时空交集。这意味着农药暴露是分配的，而不是离散的，觅食工蜂的一个子集可能会获得有害剂量的农药，而群体暴露将会显得安全。蜂箱中农药的分布是一个复杂的过程，主要是由群体成员之间食物转移的相互作用而产生，而这一过程中花粉和花蜜之间有重要的区别。因此应该优先将关于蜜蜂生物学的大量文献用于发展更严谨的蜂蜜农药暴露机制模型。与效应机制模型结合，暴露机制模型具有整合蜜蜂毒理学领域的潜力，以促进风险评估和基础研究。
精选自Sponsler, D. B. and Johnson, R. M. (2017), Mechanistic modeling of pesticide exposure: The missing keystone of honey bee toxicology. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 871–881. doi: 10.1002/etc.3661
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4.
纳米颗粒的种间毒性关系尚无明确结论,因此很难判断纳米颗粒对未进行毒性测试的物种的风险如何。本文作者将5种水蚤(Daphnia magna, Daphnia pulex, Daphnia galeata, Ceriodaphnia dubia, Chydorus sphaericus)暴露于4种不同粒径的纳米铜颗粒(CuNPs)和1种亚微米铜颗粒的悬浊液中,考察物种的形态特征与CuNPs急性毒性的关系。结果显示,杆状的CuNPs比球状的CuNPs毒性更低。纳米铜颗粒与溶出铜离子均对CuNPs的毒性有贡献,其中,当新生蚤的体长、体表面积和身体体积更小时,5种悬浊液中颗粒的毒性更大。5种蚤的身体体积与5种CuNPs的毒性显著相关(radj2>0.51, p < 0.001),78-nm CuNPs与蚤身体体积的相关性最好 (radj2?=?0.95, p < 0.001)。这个研究可以为纳米颗粒对有相似外形特征的物种进行毒性种间外推提供线索。
精选自Lan Song, Martina G. Vijver, Geert R. de Snoo and Willie J.G.M. Peijnenburg. Assessing toxicity of copper nanoparticles across five cladoceran species. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.3000
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5.
纳米颗粒的种间毒性关系尚无明确结论,因此很难判断纳米颗粒对未进行毒性测试的物种的风险如何。本文作者将5种水蚤(Daphnia magna, Daphnia pulex, Daphnia galeata, Ceriodaphnia dubia, Chydorus sphaericus)暴露于4种不同粒径的纳米铜颗粒(CuNPs)和1种亚微米铜颗粒的悬浊液中,考察物种的形态特征与CuNPs急性毒性的关系。结果显示,杆状的CuNPs比球状的CuNPs毒性更低。纳米铜颗粒与溶出铜离子均对CuNPs的毒性有贡献,其中,当新生蚤的体长、体表面积和身体体积更小时,5种悬浊液中颗粒的毒性更大。5种蚤的身体体积与5种CuNPs的毒性显著相关(radj2>0.51, p < 0.001),78-nm CuNPs与蚤身体体积的相关性最好 (radj2?=?0.95, p < 0.001)。这个研究可以为纳米颗粒对有相似外形特征的物种进行毒性种间外推提供线索。
精选自Lan Song, Martina G. Vijver, Geert R. de Snoo and Willie J.G.M. Peijnenburg. Assessing toxicity of copper nanoparticles across five cladoceran species. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.3000
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6.
纳米颗粒的种间毒性关系尚无明确结论,因此很难判断纳米颗粒对未进行毒性测试的物种的风险如何。本文作者将5种水蚤(Daphnia magna, Daphnia pulex, Daphnia galeata, Ceriodaphnia dubia, Chydorus sphaericus)暴露于4种不同粒径的纳米铜颗粒(CuNPs)和1种亚微米铜颗粒的悬浊液中,考察物种的形态特征与CuNPs急性毒性的关系。结果显示,杆状的CuNPs比球状的CuNPs毒性更低。纳米铜颗粒与溶出铜离子均对CuNPs的毒性有贡献,其中,当新生蚤的体长、体表面积和身体体积更小时,5种悬浊液中颗粒的毒性更大。5种蚤的身体体积与5种CuNPs的毒性显著相关(radj2>0.51, p < 0.001),78-nm CuNPs与蚤身体体积的相关性最好 (radj2?=?0.95, p < 0.001)。这个研究可以为纳米颗粒对有相似外形特征的物种进行毒性种间外推提供线索。
精选自Lan Song, Martina G. Vijver, Geert R. de Snoo and Willie J.G.M. Peijnenburg. Assessing toxicity of copper nanoparticles across five cladoceran species. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.3000
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7.
本文作者主要研究了腐殖酸对聚乙烯吡咯烷酮包覆的纳米银颗粒(polyvinylpyrrolidone-coated AgNPs)毒性的影响，受试生物涵盖了水生系统不同的营养级别，包括藻类(Raphidocelis subcapitata)、水蚤类(Chydorus sphaericus)以及淡水鱼类(Danio rerio)。结果显示，腐殖酸可降低AgNPs对本研究中所有水生生物的毒性，并具有明显的剂量效应关系。原因为：1）腐殖酸使AgNPs表面带有更多负电荷，这阻碍了AgNPs与藻细胞的接触，使毒性降低；2）腐殖酸抑制了AgNPs中Ag+的溶出，而本研究显示自由Ag+的毒性高于团聚的纳米银颗粒。
精选自Zhuang Wang, Joris T.K. Quik, Lan Song, Evert-Jan Van Den Brandhof, Marja Wouterse and Willie J.G.M. Peijnenburg. Humic substances alleviate the aquatic toxicity of polyvinylpyrrolidone-coated silver nanoparticles to organisms of different trophic levels. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 6, pages 1239–1245, June 2015.
DOI: 10.1002/etc.2936
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8.
本文建立一系列758种有机化合物对大型蚤(Daphnia magna)毒性的定量结构-活性关系(QSARs)。用简化的分子线性输入系统(SMILES)代表分子结构。用CORAL(关联和逻辑)软件作为工具来开发QSAR模型。这些模型使用蒙特卡罗方法建立,依据的原理是QSAR是一个“随机事件”,假设检验一组随机数据分布在可见的训练集和不可见的验证集。检验了三组分布于可见的训练、校准、测试集中的数据以及不可见的验证集。最佳模型的预测潜能,也就是其不可见的验证集的统计特征如下:n = 87,r2 = 0.8377,RMSE = 0.564。建议和讨论了所构建模型的机械解释和适用领域。
精选自Alla P. Toropova, Andrey A. Toropov, Aleksandar M. Veselinovi?, Jovana B. Veselinovi?, Danuta Leszczynska, Jerzy Leszczynski. Monte Carlo based QSAR models for toxicity of organic chemicals to Daphnia magna. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 11, pages 2691–2697, November 2016.
DOI: 10.1002/etc.3466
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9.
目前关于原油对淡水水生脊椎动物内分泌信号的潜在影响的认知有限。本文以非洲爪蟾(爪蟾属，X. laevis)蝌蚪和莫桑比克罗非鱼幼鱼(口孵非鲫属，O. mossambicus)为研究对象，选择风化原油和未风化提炼后的原油这2种原油的水溶性组分(WAFs)进行暴露实验，选择出可作为内分泌信号改变的生物标志物的基因，对其表达进行了研究。此外，将X. laevis蝌蚪暴露于靠近地下石油库的地表水中，对上述基因表达做了定量分析。利用重组酵母对原油、原油水溶性组分和地表水的(抗)雌激素和(抗)雄激素性进行了评价。在X. laevis对2种原油WAFs的响应中，甲状腺激素受体β表达均显著下调，而另一种与甲状腺相关的基因，2型脱碘酶，在O. mossambicus暴露于高浓度的原油WAF时被上调。此外，这2种WAFs都改变了与脂肪生成相关的过氧化物酶体增殖物激活受体γ在X. laevis中的表达。原油和WAFs在体外表现出抗雌激素和抗雄性激素的活性。然而，O. mossambicus雄激素受体2作为唯一一个代表生殖系统的基因，受到WAF暴露的影响显著。在地表水样品中发现了雌激素、抗雌激素和抗雄激素的作用；但是，在暴露于地表水的X. laevis中没有观察到任何基因表达的明显变化。在所用的2种模式生物以及2种原油中，响应各不相同。尽管如此，这些数据提供了证据证明原油污染可能会因内分泌信号转变对淡水鱼和两栖动物的健康造成不利影响。
精选自Truter, J. C., van Wyk, J. H., Oberholster, P. J., Botha, A.-M. and Mokwena, L. M. (2017), An evaluation of the endocrine disruptive potential of crude oil water accommodated fractions and crude oil contaminated surface water to freshwater organisms using in vitroand in vivo approaches. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 1330–1342. doi: 10.1002/etc.3665
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10.
我们对一种商业表面活性剂混合物(多种聚氧乙烯牛脂胺)MON 0818进行了一系列毒性测试：1. 测定底栖无脊椎动物和鱼类在沉积物存在的情况下受到的毒性；2.测定大型蚤(Daphnia magna)和4种初级生产者经过24 h的脉冲暴露之后的恢复能力；3.鉴定水体温度上升对于2种冷水鱼类所受到MON 0818毒性的潜在影响。在沉积物存在的情况下，5种生物中有3种在最高10 mg/L的浓度下短期(24 h)死亡率为零。其余2种物种的中位有效浓度则显著高于仅对水体进行测试的结果。15 ℃下北极红点鲑(Salvelinus alpinus)的半数有效浓度统计上低于10 ℃下。绿藻(Rhabdocelis subcapitata)和普通小球藻(Chlorella vulgaris)在经过24 h 1 mg/L的暴露后的恢复期中显示出生长延迟的状况，表明该暴露可能存在潜在影响。尽管如此，2个物种的最大绝对生长速率并未改变，表明其均可恢复。1.5 mg/L下的蝾螈共生藻(Oophila sp.)和100 mg/L下的浮萍(Lemna minor)经过24 h的暴露并未显示显著反应。24 h 5 mg/L暴露之后的恢复期中，大型蚤显示出潜在的死亡率。然而存活个体的生殖终端指标并未受到影响。结果表明在沉积物的存在下MON 0818的快速损耗可以减轻对于被暴露生物的效果，在不小于环境中可能出现的MON 0818浓度情况下，24 h暴露以后的生物的完全恢复是可能的。
精选自Jose L. Rodriguez-Gil, Ryan Prosser, Gregory Hanta, David Poirier, Linda Lissemore, Mark Hanson, Keith R. Solomon. Aquatic hazard assessment of MON 0818, a commercial mixture of alkylamine ethoxylates commonly used in glyphosate-containing herbicide formulations. Part 2: Roles of sediment, temperature, and capacity for recovery following a pulsed exposure. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 36, Issue 2, pages 512–521, July 2017.
DOI: 10.1002/etc.3558
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