从美国国会通过的一项法令看生物毒性试验的发展

1988年9月22日美国参议院接受一项提案并在国会通过了一项《消费者产品安全试验法令》(Consumer Products Safe Test-ing Act,以下简称“法令”)。法令中指出在脊椎动物上进行的急剧毒性试验——LD_(50) (半致死荆量) 试验是不正确的、错误的和不需要的,为此联邦政府采取禁止使用LD_(50)试验的行动。在医学、卫生、环保部门进行的急性毒性试验提供对含毒产品,工业废弃物相对致死的信息,是在限定时间内受试生物死亡一半的剂量 (或浓度) ,称为半致死剂量LD_(50)(或半致死浓度LC_(50))。人们在实验中早已发现用不同种类对同一毒物进行急性毒性试验时,其LC_(50)有很大差别,即使同一种类在不同令期对同一毒物也有不同的LC_(50)。     

全氟丁基磺酸钾对小麦、水稻的毒理学研究

试验选取全氟化合物(PFOS)的典型替代品之一:全氟丁基磺酸钾(PFBSK)作为受试物,对中国2种主要粮食作物小麦和水稻进行毒理学研究。试验采用OECD标准方法测试该物质对2种植物出苗及幼苗生长的影响。结果表明,PFBSK对小麦幼苗鲜重的抑制率在100 mg/kg浓度组达到了44%(与空白组相比),在1.0 mg/kg浓度时达到了17%;对出苗的抑制率在100 mg/kg浓度组达到了80%(与空白组相比),在10 mg/kg浓度时达到了10%,1.0 mg/kg浓度时影响较小,抑制率为0%。与此同时,PFBSK对水稻幼苗鲜重的抑制率在100 mg/kg浓度时为30%,1.0 mg/kg浓度时抑制率为15%;对出苗的抑制率最高也仅达到22%,1 mg/kg浓度组出苗抑制率为0%。水稻出苗终点和鲜重终点的LC_(_(50))和EC_(50)值分别为21 376和8 624 mg/kg,而小麦的LC_(50)和EC_(50)值分别为35和262 mg/kg。一般情况下,受试物对2种植物出苗和幼苗生长的抑制随浓度的升高而增加,但模拟试验放大了受试物对植物的浓度效应影响,在真实环境中所选受试物的毒性效应及其有限。由此判断,PFBSK在真实环境中的生态毒性效应有限,可作为环境替代物使用。     

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.      

菲和芘单一及复合污染对蚯蚓抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响

采用自然土壤法,以蚯蚓体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量为指标,探讨了不同剂量、不同暴露时间菲(Pbe)和芘(Pyr)单一及复合污染胁迫对蚯蚓的毒性效应.结果表明.菲和芘单一作用时.SOD活性均表现为低剂量激活,高剂量抑制;而MDA含量在暴露2 d内明显增加,第14 d时与对照...     

美欧环境内分泌干扰物研究框架

欧美于20世纪90年代开始系统研究环境内分泌干扰物（EDs)，为此成立了专门的工作机构负责EDs研究的规划与协调工作。研究框架包括确认EDs对人类和生态效应的方法，剂量一效应关系模型以及检测环境暴露水平等。研究对环境威胁最大受试物的主要毒理学终点有致癌性，生殖发育毒性，神经毒性和免疫毒性，目前危险评价的新进展是应用定量结构活性关系（QSAR）模型预测化学物的安全性。     

五种化学品对鱼类的毒性效应

本文以鱼类为试验材料,对五种化学品(TNT废水,DE添加剂,N_-,503,松根油,“孑孓灵”制剂)进行了毒性试验和评价。结果表明,TNT废水对鲫鱼的96小时的LC_(50)值为2.1mg/L,而且还引起鱼的肝组织细胞的胀肿等病变;DE添加剂对草鱼种的96小时的LC_(50)值为6.1mg/L;N-503(纯品)、工业品和N-503加煤油对白鲢鱼种的96小时的LC_(50)值分别为0.2,0.8和1.26mg/L;松根油,丁黄药对麦穗鱼48小时的TLm值为27.8mg/L和222mg/L,松根油和丁黄药混合液的毒性呈现协同作用;而“孑孓灵”制剂在100mg/L浓度下还没有明显的急性中毒性状。     

模拟城市径流中加乐麝香和镉对大型水蚤的毒性效应

通过生物测试,研究了加乐麝香和重金属镉在模拟城市径流和清水条件下对大型水蚤(Daphnia magna)的单一、联合毒性效应.结果表明,在单一毒性效应试验中,当暴露时间为24,48h时,加乐麝香和镉在模拟城市径流条件下的EC50值分别为2.455,1.187mg/L以及0.384,0.304mg/L;在清水试验条件下的EC50值分别为0.533,0.189mg/L以及0.359,0.244mg/L.2种污染物在模拟城市径流条件下EC50值均高于清水条件下的EC50值.采用毒性1∶1试验测定2种污染物联合毒性效应,当暴露时间为24,48h时,在清水条件下AI>0,二者联合毒性效应表现为协同效应;在模拟城市径流条件下,AI<0,联合毒性效应为拮抗效应.     

底泥疏浚对湖泊沉积物的生态毒性效应的影响

采用淡水沉积物质量基准和微生物毒性试验方法,对疏浚前后五里湖沉积物提取液和全底泥沉积物的生态毒性进行了研究与分析.结果表明,疏浚后,沉积物中各重金属污染物的总体含量均显著降低,但是铬、铅和镍的含量仍然分布在阈值效应低值(TEL)和可能效应水平值(PEL)之间的灰色区域,仍可能对水体生态系统产生不良影响;疏浚后1个月,沉积物提取液中发光菌发光试验的EC50值降低约50%,毒性增加近1倍;与疏浚前相比,全底泥沉积物的细菌毒性试验的EC₅₀值降低11%～30%;全底泥月芽藻毒性试验的EC₅₀值也有显著降低.     

纳米氧化锌致大型溞的毒性效应特征

采用半静态暴露的方法,以大型溞的死亡率、显微结构损伤、蜕皮率、游泳行为等作为毒性测试终点,研究不同浓度纳米氧化锌(ZnONP)对大型溞(Daphnia magna)的毒性效应.结果显示,ZnONP水溶液稳定性差,在溶液中沉降率随着浓度增大而增大,Zeta电位降低.ZnONP对大型溞处理48 h的半数致死浓度LC_(50)为3 mg·L~(-1),ZnONP致大型溞的死亡率呈现一定的时间-效应关系;ZnONP暴露会使大型溞肠道和体表损伤.经显微结构观察发现,ZnONP可粘附在大型溞体表面,并引起大型溞游泳的垂直高度升高,大型溞蜕皮时间延迟,成功蜕皮率降低.结果表明ZnONP对大型溞个体和行为产生一定的毒性效应,其毒性效应的机理与其颗粒物对大型溞肠道和体表粘附有直接的关系,研究结果对合理地评价纳米材料对水生生物的影响有一定的理论参考价值.     

硫酸铵、稀土钇对蚯蚓急性毒性研究

针对稀土钇矿原地浸矿工艺对农田土壤环境的影响,采用自然土壤法研究了稀土钇和硫酸铵(浸矿剂)污染对蚯蚓的急性毒性效应。结果表明:稀土钇及硫酸铵单一染毒均为低毒性,14 d对蚯蚓的LC_(50)值分别为1 216.57 mg/kg、4 293.53 mg/kg;在硫酸铵浓度高于4 400 mg/kg的条件下,稀土钇毒性明显增加并产生协同作用;于食物链底端的蚯蚓对稀土钇具有富集性,可能造成食物链的逐级富集。     

基于物种敏感性分布（SSDs）的土壤硒生态基准值推导

土壤中过量的硒会对土壤生物造成毒害效应，然而目前我国还未制定用于土壤生态系统健康保护的生态标准.本研究通过搜集土壤硒的毒理数据，并根据不同的效应终点对其进行筛选，分别推导对5%物种危害的浓度(Hazardous Concentration for 5%of species, HC₅).以20%效应浓度(20%Effect Concentration, EC₂₀)、25%效应浓度(25%Effect Concentration, EC₂₅)和最低观察效应浓度/水平(Lowest Observed Effect Concentration/Level, LOEC/LOEL)等为效应终点的毒理数据进行一级HC₅值的推导，以半数效应浓度(Half Effect Concentration, EC50)和半数致死效应浓度(Half Lethal Concentration, LC₅₀)等为效应终点的毒理数据进行二级HC₅值的推导.物种敏感性分布(Species Se...     

大型溞对氰法、锑冶炼碱渣的毒性评价

采用大型溞为试验生物对氰渣、锑冶炼碱渣进行毒性试验研究.结果表明,氰渣、锑冶炼碱渣能够抑制大型溞的运动,并造成溞的大量死亡.所测得的半数运动受抑制浓度EC_(50)值,氰渣24h为7.5％,48h及96h分别为0.24％,锑冶炼碱渣96hEC_(50)值为98％.所测得的半数致死浓度LC_(50)值,48及96h分别为0.43％及0.19％.     

剂量-效应关系两种置信区间的比较

毒性实验存在随机误差,同时剂量-效应曲线(DRC)拟合也会产生误差.因此,合理表征剂量-效应关系及其置信区间非常重要.本研究在剂量-效应曲线非线性拟合基础上,阐述了构建拟合函数置信区间(FCI)与实验观测置信区间(OCI)的基本原理.并以对氯苯酚及等效应浓度比混合物为例,说明目前多数文献使用的FCI不能有效地描述真实毒性实验的不确定度,提出以OCI表征DRC,以求真实反映观测毒性效应的不确定度.利用剂量加和与独立作用模型预测了混合物毒性,并与OCI比较,得到混合物毒性作用类型.建议在分析混合物协同、拮抗、独立与加和作用时,应充分考虑OCI.     

应用标准方法测定农药对蚯蚓的毒性

本文论述使用标准化的人工土壤测定农药对蚯蚓的急性毒性的方法.实验结果证明,适用于测定农药对蚯蚓毒性的人工土壤组成为:石英砂830g/kg(干重,下同)、草炭100g/kg、膨润土50g/kg、碳酸钙10g/kg、马粪10g/kg.利用人工土壤测定久效磷、多菌灵、呋喃丹、林丹及甲基对硫磷对蚯蚓(Eiseniafoetida)的毒性.其半数致死浓度(LC_(50))分别是:0.18、4.27、12.9、70.85、74.52ppm.经用三种不同类型的自然土壤(东北黑土、华北褐土、江西红壤)及人工土壤测定呋喃丹对蚯蚓的毒性后,证实呋喃丹在人工土壤中对蚯蚓的半数致死浓度(12.9ppm)处于三种自然土壤的LC_(50)值(褐土6.9ppm、红壤12.7ppm、黑土19.2ppm)之间,表明人工土壤具有一定的代表性,用人工土壤进行农药对蚯蚓的毒性研究是可行的.     

林丹淡水生物水质基准、生态风险及有害结局路径研究

为多角度评估我国淡水水体中林丹生态风险,按照HJ 831—2022《淡水生物水质基准推导技术指南》方法推导,获得林丹短期和长期淡水水质基准值分别为6.15和0.12μg/L,再依据林丹基准值对我国主要淡水水体中林丹生态风险进行评价。结果显示,我国长江流域的太湖以及岷江、黄河、海河和大辽河河口等水体林丹生态风险处于高风险水平。目前生态风险评价的毒性效应终点仍为一般毒性效应终点(MATC、EC₁₀、EC₂₀、NOEC、LOEC、EC₅₀和LC₅₀等),而有害结局路径(AOP)从基因、细胞、组织及器官水平对污染物毒性效应的因果关系进行定性和定量,可为未来精细化生态风险评价提供科学依据。因此,基于林丹淡水生物毒性研究的文献计量学分析结果,按照经济合作与发展组织(OECD)指导原则,从生物毒性机制的角度构建了肝损伤、生殖损伤和神经损伤3条有害结局路径。     

3,4-二氯苯胺与取代芳烃联合毒性的定量构效关系研究

采用细菌生长抑制实验测定了取代芳烃及其混合物对长江水中混合细菌的急性毒性,得到17种单一化合物的半数抑制浓度(IC50)及22组混合物的半数抑制浓度(IC50mix).采用毒性单位法和混合毒性指数法对联合毒性效应进行了定性评价,3,4-二氯苯胺与胺类化合物的联合效应以简单相加或部分相加作用为主,而3,4-二氯苯胺与酚类化合物的联合效应则多表现为协同作用.以化合物的辛醇/水分配系数(lgP)和分子最低空轨道能(ELUMO)为结构描述符,分别建立了单一毒性和联合毒性的定量构效关系(QSAR)模型.所得模型对极性麻醉型化合物和反应性化合物的毒性都具有较强的预测能力,不仅能预测3,4-二氯苯胺与取代芳烃不同配比的二元混合物的联合毒性,也能预测三元和四元混合物的联合毒性.     

两种实验设计研究DES和EV对MCF-7细胞增殖的联合作用

研究了己烯雌酚(DES)和戊酸雌二醇(EV)对MCF-7细胞增殖的单一毒性和等浓度配比下的联合毒性作用,用相加指数法进行了联合毒性作用类型的判断,同时进行了联合毒性作用的3×3析因实验设计研究结果作为对比.结果表明,EV的24、48和72 h对MCF-7细胞增殖率的EC50值分别为6.02、0.40和0.33 nmol·L-1,DES的24、48和72 h的EC50值分别为5.90、6.98和2.90 nmol·L-1,等浓度配比下其联合毒性的EC50值分别为2.33、0.71和0.39 nmol·L-1,用相加指数判断其联合作用类型,在24 h显示为协同作用,其它两个时间段显示为拮抗效应,但从数值上可以发现协同和拮抗效应均不强,接近相加的联合效应类型.析因实验结果显示24、48和72 h这3个染毒时间段均显示了相加作用类型.析因实验与等浓度配比下获得的联合毒作用类型基本一致,但析因实验设计更为简捷方便,同时避免了由于计算EC50值产生的偏差对联合效应类型的影响.     

低pH和铝对几种淡水鱼类早期生活阶段的影响

在实验室条件下,把早期生活阶段的白链(Hyhophthalmichthys molitrix)、鳙鱼(Arist-ichthys nobilis)和草鱼(Ctenopharyngodon idellus)突然置于一系列低pH值水中,以测试产生毒性影响的pH水平.在受试的三种鱼中,未发现对低pH的敏感性有显著差异,但在发育过程中其敏感性逐渐降低.在pH5.0的水中,Al(0.1—16mg/L)对草鱼仔鱼毒性测试结果表明,96h的LC_(50)为0.26mg/L(0.21—0.31mg/L),致死阈浓度为0.1mg/L.     

环境化学物对体液免疫影响的测定

经常接触低剂量或无明显毒作用剂量的某些环境化学物,会引起机体免疫功能的损害。这种损害,可通过体液免疫和细胞免疫的降低反映出来。因此,在评价化学物的安全性中,尚需建立一个能快速筛选化学物是否具有免疫抑制作用的实验方法。本文介绍一种用分光光度计测定的,以小鼠抗绵羊红细胞(SRBC)的血清溶血素和脾脏抗体形成细胞(PFC)为指标的体液免疫模型,并选用苯、多氯联苯(PCB)     

铬对文昌鱼的毒性效应和生长的影响

本文报道了不同剂量Cr[Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)]对文昌鱼的毒性效应、生长的影响以及对文昌鱼中毒的整个过程。研究结果表明,Cr(Ⅵ)的毒性大于 Cr(Ⅲ),致毒效应与底质有关,中毒死亡的文昌鱼的鳃、肠和肌肉均表现明显的病变;适宜浓度的 Cr(Ⅲ)、低剂量的对Cr(Ⅵ)文昌鱼的生长有一定的促进作用。