应用黑斑蛙胚胎测试化学品发育毒性的方法

选择合适的尤其是本土生物种进行化学品生态毒性评估,对于各国化学品的环境管理十分重要.本文选择我国本土两栖种黑斑蛙的胚胎为试验生物,以半数致死浓度LC50、半数致畸浓度TC50、致畸指数TI及最小抑制生长浓度MCIG为终点指标,建立了黑斑蛙胚胎发育毒性试验方法.以五氯酚、视磺酸、氯化镉、重铬酸钾为测试物研究了方法的敏感性,并以五氯酚为测试物研究了方法的可重复性.结果显示:五氯酚、视磺酸、氯化镉和重铬酸钾对黑斑蛙胚胎的LC50分别为572.3 μg·L-1、54.8 μg·L-1、6.8 mg·L-1和97.5 mg· L-1.五氯酚、视磺酸和氯化镉对黑斑蛙胚胎的TC50分别为246.5 μg·L-1、18.7 μg· L-1和3.4 mg·L-1,TI分别为2.3、2.9和2.0,MCIG分别为160.0 μg· L-1、10.1 μg·L-1和2.4 mg·L-1.重复性试验发现,五氯酚的LC50、TC50、TI及MCIG的变异系数分别为12.6％、18.0％、23.0％和18.6％.与文献中非洲爪蟾胚胎试验的数据比较,这些数据显示黑斑蛙胚胎与非洲爪蟾胚胎对测试物的敏感性存在一定的差异,各个终点指标的变异系数相当.因此,本文建立的黑斑蛙胚胎发育毒性试验可以用于化学品的发育毒性评价,为我国化学品环境管理提供技术支持.     

异噻唑啉酮类杀菌剂对黑斑蛙胚胎和蝌蚪的急性毒性

异噻唑啉酮类杀菌剂1,2-苯并异噻唑-3-酮(BIT)和甲基异噻唑啉酮(MIT)虽已在多种行业中广泛使用,但目前有关其毒性尤其对水体中生物毒性的数据还较少。鉴于BIT和MIT在水体中普遍存在,本文研究了这两种污染物对两栖动物黑斑蛙胚胎和蝌蚪的急性毒性。黑斑蛙胚胎和蝌蚪分别暴露系列浓度的BIT和MIT,观察化学品对其生长、发育和运动的影响,计算96小时半数致死浓度(96 h-LC50)和96小时半数致畸浓度(96 h-TC50),确定最小生长抑制浓度(MCIG)。结果发现,BIT对黑斑蛙胚胎的96 h-LC50和96 h-TC50分别为2.99 mg·L-1和0.60 mg·L-1,MCIG小于0.40 mg·L-1,对蝌蚪的96 h-LC50为6.44 mg·L-1。MIT对黑斑蛙胚胎的96 h-LC50和96 h-TC50分别为5.30 mg·L-1和2.36 mg·L-1,MCIG为2.59 mg·L-1,对蝌蚪的96 h-LC50为7.58 mg·L-1。根据《化学农药环境安全评价准则报批稿》中两栖动物蝌蚪急性毒性的分级标准,判定BIT和MIT的毒性等级为中等。该毒性数据可为异噻唑啉酮类杀菌剂的环境管理提供参考。     

全氟辛烷磺酸盐(PFOS)及替代品对两栖类蝌蚪的急性毒性

PFOS及其4种替代品对两栖动物非洲爪蟾和黑斑蛙蝌蚪的急性毒性结果为:用调聚法合成的织物三防整理剂对非洲爪蟾蝌蚪和黑斑蛙蝌蚪的96h-LC50分别为8和21mg·L-1,而PFOS对两种蝌蚪的96h-LC50分别为92和81mg·L-1。此实验结果说明织物三防整理剂的急性毒性高于PFOS。用电解氟化法合成的C4、C6织物三防整理剂和50%的全氟丁基有机铵盐阳离子表面活性剂浓度在100mg·L-1时,对两种蝌蚪都没有毒性。这说明,从急性毒性的角度,C4、C6织物三防整理剂和表面活性剂可作为PFOS的替代品使用,但是织物三防整理剂的急性毒性比PFOS大,作为替代品使用应慎重考虑。另外,PFOS和织物三防整理剂对黑斑蛙蝌蚪的急性毒性与对非洲爪蟾蝌蚪的急性毒性存在差异。出于保护我国本土两栖动物的目的,使用黑斑蛙开展毒性评价比使用非洲爪蟾更有现实意义。     

生物样品中含PBDEs在内的复合污染组分的抗雌激素效应

为初步探讨电子废物拆解导致的多溴二苯醚(PBDEs)及其类似物构成的复合污染的潜在生态/健康风险,从电子废物拆解区的三黄鸡血液和肝脏样品中提取了包含PBDEs在内的复合污染组分,分别体外暴露乳腺癌MCF-7细胞和MDA-MB-231细胞6d,检测细胞增殖和雌激素靶基因pS2的mRNA表达.结果表明,包含多种PBDEs在内的复合污染组分在不产生细胞毒性的前提下,可显著抑制MCF-7细胞增殖和雌激素靶基因pS2的mRNA表达,表现出抗雌激素活性.此结果提示由电子废物拆解造成的复合污染对生物体和人体可能存在潜在的生态/健康风险.     

前哨动物在环境污染物人体健康风险评价中的应用

前哨动物能够在污染物对生态系统或人体健康产生明显影响之前做出反应,所以利用前哨动物能够对环境污染的健康风险做早期预报,同时可提供环境中污染物种类、污染水平、生物可利用性、富集代谢等多方面的信息.虽然来自前哨动物的信息不能直接外推于人,但由于动物和人体结构和功能的相似性,这些信息可作为污染物对人体作用的早期警报.论文对作为前哨动物的某些鱼类、两栖动物和哺乳动物在环境污染物人体健康风险评价中的应用进行了简要概述,讨论了它们作为前哨动物各自的优缺点和适用范围,最后建议在国内大力开展前哨动物生态毒理学调查,以促进人体健康风险评价工作.     

全氟烷基磺酸盐(PFOS)、全氟己烷磺酸盐(PFHS)和全氟丁烷磺酸盐(PFBS)对非洲爪蟾胚胎的发育毒性

全氟烷基磺酸盐(PFASs)在工业生产和生活中广泛应用,某些PFASs已成为环境中普遍的污染物。鉴于对动物和人类的潜在毒性,全氟辛烷磺酸盐(PFOS)已被禁用,由一些半衰期相对较短的短链PFASs(如全氟丁烷磺酸盐,PFBS)替代。虽然四碳的PFBS和六碳的全氟己烷磺酸盐(PFHS)已经广泛使用,但目前对其毒性及其机制的了解很少。通过检测发育毒性和致畸性的非洲爪蟾胚胎致畸试验(FETAX),得到PFOS、PFHS和PFBS半致死浓度(LC50),半致畸浓度(EC50)和最小抑制生长浓度(MCIG),比较研究了3种化合物的发育毒性。结果发现,PFOS的LC50、EC50和MCIG分别为51.46、108.20和35mg·L-1。PFHS和PFBS的LC50大于100mg·L-1,对胚胎形态和生长没有明显影响。PFASs暴露引起非洲爪蟾胚胎运动行为异常。FETAX结果表明,PFOS急性发育毒性明显大于PFHS和PFBS。     

全氟烷基磺酸盐(PFOS)及其替代品对两栖类胚胎的发育毒性

用非洲爪蟾胚胎致畸实验和黑斑蛙胚胎发育毒性实验,比较研究了PFOS及其4种替代品对两栖动物胚胎的发育毒性。结果发现,用调聚法合成的织物三防整理剂和50%的全氟丁基有机铵盐阳离子表面活性剂同PFOS一样对非洲爪蟾胚胎有明显毒性,且织物三防整理剂和表面活性剂的毒性强于PFOS;电解氟化法合成的C4织物及C6织物三防整理剂(以下简称C4及C6织物三防整理剂)对非洲爪蟾胚胎没有明显毒性。与非洲爪蟾不同,PFOS和4种替代品对黑斑蛙胚胎没有明显毒性。结果显示,从生物安全性的角度分析,C4和C6织物三防整理剂可作为PFOS的替代品使用,而织物三防整理剂和表面活性剂的毒性比PFOS大,作为PFOS替代品使用需要慎重考虑。     

非洲爪蟾胚胎用于发育神经毒性测试的方法

在美国材料与测试协会(ASTM)的非洲爪蟾胚胎致畸试验(FETAX)的基础上,以已知具有发育神经毒性的氯化甲基汞为模式化合物,探索一种以体征、运动神经元形态和运动行为参数为终点指标的研究发育神经毒性的方法.非洲爪蟾胚胎暴露氯化甲基汞3 d时,观察到暴露组胚胎的运动能力随暴露浓度(100—400 nmol·L-1)的增加而减弱.暴露4 d发现300 nmol·L-1和400 nmol·L-1暴露组胚胎体长和运动神经元明显短于对照组.暴露持续7 d,通过行为分析软件对蝌蚪运动行为定量,发现暴露处理的蝌蚪的游泳速率明显小于对照组.以上结果显示,非洲爪蟾胚胎可用来研究化学品的发育神经毒性,胚胎的体征、运动神经元形态和运动行为可以作为相对敏感的评价指标.     

低剂量Aroclor 1254和BDE-209单一和复合暴露的甲状腺干扰作用

本文旨在探讨低剂量PCBs和PBDEs单一暴露和复合暴露的甲状腺干扰作用.非洲爪蟾46期蝌蚪单独或共暴露于100 ng·L-1Aroclor 1254和BDE-209至62期.暴露结束后检测变态时间、甲状腺组织学结构、甲状腺相关基因表达水平等指标.结果发现,Aroclor 1254和BDE-209单独暴露使蝌蚪变态发育呈现一定的延迟趋势,而复合暴露却显著抑制蝌蚪变态发育;所有的暴露处理均导致蝌蚪甲状腺组织代偿性改变,表现为胶质面积减少,甲状腺滤泡上皮细胞高度显著增加;Aroclor 1254单独暴露显著抑制甲状腺激素受体(TRA)、Ⅱ和Ⅲ型脱碘酶(DI-2,DI-3)的表达,BDE-209单独暴露仅抑制DI-2的表达,但BDE-209协同促进Aroclor1254对肝脏内TRA表达的抑制作用.综上,低剂量Aroclor 1254和BDE-209单独暴露和复合暴露对非洲爪蟾变态发育具有一定的甲状腺抑制作用,复合暴露的抑制作用明显高于单一暴露的作用.鉴于甲状腺系统在脊椎动物生长发育过程中的重要作用,低剂量PCBs和PBDEs复合暴露的甲状腺干扰效应应该受到格外关注.     

孕酮诱导非洲爪蟾卵母细胞生发泡破裂(GVBD)试验方法的优化及干扰物质筛查

非洲爪蟾卵母细胞生发泡破裂(GVBD)是生物学上研究卵细胞成熟过程及其机制的良好模型。由于GVBD受激素的调控,曾有研究将孕酮诱导的非洲爪蟾GVBD试验用于内分泌干扰物的筛查。通过预注射人体绒毛膜促性腺激素(HCG)提高非洲爪蟾卵母细胞对孕酮的敏感性、缩小个体差异,缩短试验时间等优化GVBD试验方法;并选用甲氧氯作为阳性参照物对优化的方法进行验证,最后用此方法研究了米非司酮、来曲唑、咪鲜胺3种化学物质对孕酮诱导GVBD的影响。结果发现,甲氧氯对GVBD的发生具有明显抑制作用,随着剂量的增加抑制作用增强,显示优化方法的可靠性。米非司酮作为孕酮受体拮抗剂,没有表现出抑制GVBD的效应,证明孕酮诱导爪蟾GVBD并非完全由孕酮受体(PR)介导。同时,来曲唑和咪鲜胺对孕酮诱导爪蟾GVBD没有影响,显示此两种物质在孕酮诱导GVBD过程中不具有内分泌干扰作用。