OECD 236的鱼类胚胎实验(Fish Embryo Test, FET)是否足够敏感，能有效进行排水风险评价吗？

近年来,由于“动物友好”协议的广泛应用,鱼类胚胎实验(Fish Embryo Test, FET)成为了生态毒理学研究的主要方法。OECD 236 FET方法在REACH法规所辖范围内广泛应用,主要针对简单混合物暴露情况(simple mixture exposures),但其还在世界范围内被盲目地用于排放废水综合测试(Whole Effluent Test, WET),这是一种复杂混合物暴露情况。然而,评价FET方法用于WET的有效性的可靠数据几乎没有。本文将OECD 236 FET方法与其他国际通用的标准的和略作改进的生态毒理学研究方案进行了比较,得出了可用于WET的测试方法的总体评价结果。我们使用了未经处理的医院排水,通常认为该排水具有高毒性,且会进入市政污水处理系统。我们选择的毒性测试方法包括OECD 203 (juvenile), USEPA 2000.0 (larva) and OECD 236 (embryo)。值得一提的是,我们还额外测试了3个亚致死指标(不移动性、不孵化率、心包囊肿),这些指标可以提高OECD 236方法的敏感性。我们在所选的8种方法中考察了急性毒性数据,方法的敏感性均有提高且胚胎实验≤仔鱼实验<幼鱼实验(Embryo≤Juvenile 详情请见 https://doi.org/10.1002/etc.4215
     

没有找到微塑料对黑头软口鲦(Pimephales promelas)幼鱼摄食量和生长影响的证据

微塑料是水环境中一种含量丰富的污染物。但关于其对幼鱼的影响情况知之甚少。我们考察了塑料微珠的密度增大对黑头软口鲦(Pimephales promelas)幼鱼觅食和生长的影响。我们发现微塑料对幼鱼摄食幼虫卤虫无节幼体(Artemia nauplii)的摄食量影响很小，对30天体长也基本无影响。 精选自Timothy David Malinich, Nathan Chou, Maria S. Sepúlveda, Tomas O. H??k. No evidence of microplastic impacts on consumption or growth of larval Pimephales promelas. Environmental Toxicology and Chemistry,2018,37:2912-2918.
详情请见 https://doi.org/10.1002/etc.4257
     

评估斑马鱼胚胎毒性试验在农药危害筛选中的应用

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
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3641/full
     

重金属汞对海洋底栖动物毛蚶和紫贻贝毒性效应研究

本文基于我国近海典型底栖双壳类生物毛蚶、紫贻贝急性和慢性毒性效应实验数据,分析了重金属汞对受试生物体质量、体长及消化腺超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)酶活力的影响,获取了无观察效应浓度(No Observed Effect Concentration, NOEC),并以生存率为反应终点分析计算了重金属汞的非检测毒性效应浓度及半致死浓度。结果表明,各实验组SOD酶活力的组内方差与组间方差的差异整体上并不显著(P > 0.05),实验周期内仅在个别时间处理组间存在显著性差异(P < 0.05);实验周期内毛蚶和紫贻贝体质量、体长的组内方差与组间方差并没有显著性差异(P > 0.1),体长及体质量不适合作为毒性效应的评价终点。重金属汞对毛蚶、紫贻贝的非检测毒性效应浓度分别为23.7 μg·L-1、87.8 μg·L-1,半致死浓度分别为683.4 μg·L-1、773.2 μg·L-1。     

利用模式动物秀丽线虫建立环境毒物毒性的评估研究体系

模式动物秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)在环境科学与生态毒理学研究中发挥着越来越重要的作用,目前利用秀丽线虫已初步建立起较为完善的环境毒物毒性评估体系.该评估体系具体由如下一些指标构成:致死率、最长寿命与半数致死天数、细胞凋亡、个体发育、生殖、运动行为、乙酰胆碱酯酶活性、学习行为、记忆行为、转基因品系、突变体、基因表达模式.论文系统总结了近十多年来利用秀丽线虫进行环境毒物毒性评估的研究体系,并对各个指标的研究方法、研究现状、存在的问题及应用中需要注意的地方进行了讨论。     

针对优选药物的水质指南导引

药物会进入淡水系统并影响水生态系统的健康。即使广泛应用的药物已经过毒性检测,以证据为基础的水质标准依然没有制定出。将BurrIII型分布应用于慢性毒性数据的物种敏感度分布(SSD),我们得到了卡马西平、双氯芬酸、氟西汀和美托洛尔4种药物在淡水中高度可靠的水质标准指引值(GV)。数据经过质检并且符合慢性无观察效应浓度(NOEC)或是10%有效浓度(即影响到10%的物种)要求,其终点与种群相关,效应指标为发育、生长、生殖与存活状况。由于生物标记物的回应(例如生化、组织及分子回应)与野生种群相关的影响并不存在直接的联系,故得出的相关数据并未考虑在内。在保护95%物种的范围内,得出卡马西平、双氯芬酸、氟西汀和美托洛尔4种药物的GV分别为4.3,770,1.6和14 μg?L^L-1。广泛应用在欧盟委员会、瑞士与德国的GV则是基于有限数据库中最敏感的实验终点 (可能包括生化、组织及分子生物标记物的回应)。本实验得出的GV显著高于这些可靠性未知的GV。
精选自Anupama Kumar, Graeme E. Batley, Bhanu Nidumolu, Thomas H. Hutchinson. Derivation of water quality guidelines for priority pharmaceuticals. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 7, pages 1815–1824, July 2016. DOI: 10.1002/etc.3336
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3336/full
     

联合基于野外的代谢组学和化学分析手段筛选优先关注新兴污染物：在五大湖流域的案例研究

由于毒性评估项目很难与日渐增长的需要测试的污染物保持同步,所以较难将关注点集中在影响水生生态系统的最为生物相关的污染物上。由于评估潜在毒性污染物所造成的生物影响已被证明是有效的,内生性代谢物的研究（代谢组学）对于剔除那些较低可能造成生物影响的污染物或许有一定帮助,从而找出生物重要性最高的污染物。本研究在北美五大湖流域的18个地点针对置于笼中的黑头软口鲦（Pimephales promelas）进行实验。我们测定了水体温度和水样中的污染物浓度（目标污染物132种,检出86种）,并使用1H-NMR谱测量了肝极性提取物中的内生性代谢物。利用偏最小二乘法回归来比对内生性代谢物的相对丰度与污染物浓度和环境温度。结果表明内生性极性代谢物的指标与最多49种污染物存在共同变化。因此我们认为至多52%的检出污染物与内生性代谢物变化的共同变化不显著,表明这些污染物很可能不会在这些地点造成可以检测到的影响。这是通过缩短对于实验地点有着潜在影响的污染物列表从而扫描出检出污染物生物相关性的第一步。类似的信息有助于风险评估者区分不同污染物的重要性并将重点毒性测试放在最为生物相关的污染物上。
精选自Nicol Janecko, Lucie Pokludova, Jana Blahova, Zdenka Svobodova, Ivan Literak. Linking field-based metabolomics and chemical analyses to prioritize contaminants of emerging concern in the Great Lakes basin. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 10, pages 2493–2502, October 2016. DOI: 10.1002/etc.3409
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3409/full
     

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.     

芴对斑马鱼不同发育阶段毒性效应的比较

为考察多环芳烃芴对斑马鱼的毒性效应,将斑马鱼成鱼以及0 hpf(孵化后0 h)和10 hpf(孵化后10 h)的斑马鱼胚胎分别暴露于不同浓度的芴溶液中,观察各时间段半数致死浓度(LC50)及各毒理学终点的半数效应浓度(EC50)。结果表明,成鱼、0hpf胚胎、10 hpf胚胎的48 h-LC50分别为4.013、6.074、28.980 mg·L-1,三者对芴的致死敏感性为成鱼0 hpf胚胎10 hpf胚胎。芴的毒性作用主要发生在胚胎的分节期(10 h)之前,0 hpf胚胎各项指标敏感性依次为:36 h心率异常48 h心包囊肿24 h无主动运动48 h卵黄囊水肿24 h发育阻滞。斑马鱼对芴染毒最敏感指标为36 h心率异常,0 hpf胚胎心率值随染毒浓度增大而减小,并在8 mg·L-1达到抑制峰值,心率最大抑制率为41.3%。芴主要作用于斑马鱼胚胎心脏器官组织。     

湖鲟(Acipenser fulvescens)早期生命阶段对2,3,7,8-四氯二苯并-p-二恶英和3,3'4,4'5-五氯联苯的敏感性研究

自20世纪中叶以来,五大湖区的水生食物网就已受到多氯联苯化合物(PCBs)的污染。对于长寿命鱼类,如湖鲟(Acipenser fulvescens),由于缺乏该物种的相对敏感性信息,一直无法确定其PCB暴露的风险。本文的研究目标就是评估湖鲟早期生命阶段对3,3''4,4''5-五氯联苯(PCB-126)或2,3,7,8-四氯二苯并-p-二恶英(TCDD)暴露的敏感性。死亡率、生长、形态和组织病理学、游泳能力和活动水平都被用作评估终点。心包和卵黄囊水肿、管状心脏、卵黄囊出血和体长较小是TCDD和PCB-126暴露中最常见的病理症状,早在受精4 d后就开始出现,其中许多的病理都以一种剂量依赖的方式发生。湖鲟体内PCB-126和TCDD的半致死剂量分别为5.4 ng/g egg(95%置信区间,3.9-7.4 ng/g egg)和0.61 ng/g egg (0.47-0.82 ng/g egg)。由此产生的PCB-126的相对强度因子(0.11)远大于世界卫生组织对鱼的估计值(毒性当量因子=0.005),这表明目前的风险评估可能低估了PCB对湖鲟的毒性。在受精60 d后,从半致死剂量中幸存的湖鲟的游泳活性和耐力均有所下降。阈值和半数效应毒性值表明,与在北美发现的另一种鲟鱼属Scaphirhynchu相比,湖鲟对PCB和TCDD更为敏感。事实上,在大湖区和其他地方的湖鲟种群都容易受到PCB/ TCDD诱导,使胚胎发育受到影响,游泳能力下降。
精选自Tillitt, D. E., Buckler, J. A., Nicks, D. K., Candrl, J. S., Claunch, R. A., Gale, R. W., Puglis, H. J., Little, E. E., Linbo, T. L. and Baker, M. (2017), Sensitivity of lake sturgeon (Acipenser fulvescens) early life stages to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-P-dioxin and 3,3′,4,4′,5-pentachlorobiphenyl. Environmental Toxicology and Chemistry, 36: 988–998. doi: 10.1002/etc.3614
详情请见http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.3614/full