低剂量三氯生和三氯卡班对嗜热四膜虫的毒性研究

研究了环境相关浓度水平(μg.L-1)的三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)暴露对嗜热四膜虫的生长抑制效应,并尝试探索这两种新生污染物对四膜虫细胞活性的影响.结果表明,μg.L-1水平的TCS和TCC对四膜虫的生长存在明显抑制作用,24 h-EC50分别为141μg.L-1、728μg.L-1;最低无效应浓度(NOEC)分别为2μg.L-1、30μg.L-1;最低效应浓度(LOEC)分别为4μg.L-1、61μg.L-1.其中,TCC在1—10μg.L-1水平表现出促进作用,可能是hormesis效应的体现.另外,在TCS和TCC浓度达到1000μg.L-1时均对四膜虫细胞膜产生明显损伤;TCS和TCC也影响其溶酶体活性,1μg.L-1暴露2 h时,荧光值(RFU)百分比分别降低至对照样品的88.62%、95.75%.本研究结果有助于进一步从亚细胞和分子水平认识环境污染水平TCS和TCC的生态毒性,也为这两种新生污染物在环境中的生态风险评价提供重要参考依据.     

三氯生和三氯卡班对两栖动物蝌蚪的急性毒性

三氯生(TCS)和三氯卡班(TCC)是个人护理品中常用抗菌剂,在水体中普遍存在,但目前其对两栖动物的毒性研究仍较少。本研究以黑斑蛙蝌蚪和非洲爪蛙蝌蚪为受试生物,研究TCS和TCC对蝌蚪的急性毒性。将处于第一个蝌蚪发育期的黑斑蛙蝌蚪(Gosner 26期)和非洲爪蛙蝌蚪(NF 46期)分别暴露于系列浓度的TCS和TCC,测定其对蝌蚪的半数致死浓度(96 hLC_(50))。结果发现,TCS对黑斑蛙蝌蚪和非洲爪蛙蝌蚪的96 h-LC_(50)分别为441μg·L~(-1)和280μg·L~(-1);TCC对黑斑蛙蝌蚪和非洲爪蛙蝌蚪的96 h-LC_(50)为252μg·L~(-1)和217μg·L~(-1)。这些数据显示TCS和TCC对两种蝌蚪的毒性较高,且对非洲爪蛙蝌蚪毒性均略高于对黑斑蛙蝌蚪的毒性,整体来看TCC的毒性略高于TCS。     

四溴双酚A对人体正常肝细胞毒性效应及作用机制

四溴双酚A(TBBPA)作为目前用量最大的一种溴系阻燃剂,在含TBBPA用品的生产、使用和废弃处置过程中,能够通过多种途径进入环境介质,造成持久性污染,危害生态系统和人体健康.为探明TBBPA对人体健康的潜在毒性效应及作用机制,选取人体正常肝细胞L02作为模型,通过分析暴露后细胞形态、存活率、胞内活性氧(ROS)含量、DNA损伤及细胞凋亡等变化.结果表明,TBBPA暴露导致L02细胞形态发生明显改变、存活率显著降低,细胞彗星实验拖尾现象明显增强;随着暴露浓度的升高,L02细胞胞内ROS含量、丙二醛(MDA)含量和氧化型谷胱甘肽/还原型谷胱甘肽(GSSG/GSH)比值均呈现剂量依赖性增加.40μmol·L-1暴露条件下胞内ROS含量升高3.1倍;20 μmol·L-1和40 μmol·L-1暴露条件下,细胞凋亡率分别增加了32倍和4.8倍.推测TBBPA暴露对L02细胞的毒性效应作用机制为,暴露引起细胞氧化应激水平升高,ROS升高再引起DNA损伤程度增强,最终导致细胞凋亡率增加.上述研究结果将为评估TBBPA的毒性效应和健康风险提供科学依据.     

苯并（a）芘对罗非鱼（GIFT Oreochromis niloticus）肝细胞DNA损伤的影响

苯并（a）芘（Benzo（a）pyrene,BaP）是一种含有5个苯环的多环芳烃,是环境中广泛存在的一类有机污染物,苯并（a）芘可引起多种形式的DNA损伤。彗星试验,又称为单细胞凝胶电泳（Single Cell Gel Electrophoresis,SCGE）,是一项灵敏、快速的在单细胞水平检测DNA链断裂的技术,已经广泛应用于水环境的生物监测中。污染物的毒性监测与评估一直是环境科学研究的热点问题之一。本文通过生态毒理学试验,利用单细胞凝胶电泳技术,研究不同浓度苯并（a）芘暴露对罗非鱼（GIFT Oreochromis niloticus）肝细胞DNA的损伤情况。试验将罗非鱼在0.1、1、10、50μg·L-14个苯并（a）芘（BaP）浓度下分别暴露4、7、14 d,利用彗星试验研究BaP对罗非鱼肝细胞DNA的损伤情况,以尾部DNA含量、尾长、尾矩及Olive尾矩为评价指标,结果表明,BaP会对肝细胞DNA造成不同程度的损伤：在0.1、1、10μg·L-13个浓度组,DNA损伤随着BaP暴露浓度的增加而增加,呈现一定的剂量效应关系,50μg·L-1组DNA损伤有所下降。在时间上,除1μg·L-1剂量组的尾部DNA含量、10μg·L-1组的尾部DNA含量及Olive尾矩外,其他指标有在第7天降低之后又升高的趋势,这意味着肝细胞DNA损伤可在一定程度上反映水体中BaP的污染情况。该实验为进一步探讨苯并（a）芘的致癌机制及环境中苯并（a）芘的监测提供一定的科学依据。     

三氯生对水生生物的毒性效应研究进展

三氯生(TCS)作为一种广谱抗菌剂,在个人护理品中的广泛应用,将使其不可避免地释放到水环境中.随着在河流、湖泊、河口系统等水环境以及水生生物体内检测到TCS,TCS对于水生生物的生态毒理效应引起了学者们的广泛关注.本文概述了TCS在水环境及水生生物体内的赋存状况,归纳总结了TCS对水生生物的急性毒性、亚急性毒性、酶及基因毒性、内分泌干扰性及其降解产物毒性,最后展望了TCS对水生生物的生态毒理效应这一研究领域的发展方向.     

三氯生毒性效应及水质基准研究进展

三氯生(TCS)是一种高效的广谱抗菌剂,广泛用于个人护理品和工业产品中,在水体和陆生环境及生物体内均被检测到,具有较高的潜在生态风险。文章综述了近年来国内外有关三氯生的生物毒性效应,分别对其在生物分子水平、细胞水平、组织器官水平及个体水平的毒性效应进行了分析总结。此外,对三氯生的水质基准研究现状进行了分析,并对其可能的研究方向进行了探讨。相关研究发现,三氯生可对水生生物特别是藻类产生较高的急性毒性。三氯生可在生物分子水平上产生毒性效应,影响酶和基因的正常表达及生理功能;还可产生细胞毒性,导致生物体组织器官产生畸变、癌变。三氯生对生物体具有显著的内分泌干扰效应,可扰乱生物体的生殖系统、甲状腺系统和神经系统的正常生理功能。但目前还没有充分的证据表明,通过日常使用个人护理品摄入的三氯生会对人体产生毒性效应。此外,虽然三氯生在水体中具有较高的暴露风险,但其水质标准基准研究并不完善,相关研究还较少。鉴于三氯生对水生生物具有较高的毒性效应,今后应加强三氯生水质基准方面的研究,不断丰富三氯生的水生生物毒性数据库,并进一步探索其在生物分子水平上的水质基准研究,以建立更科学有效的水质基准和标准。     

碲化镉量子点(CdTe QDs)对肝细胞的毒性效应及线粒体介导的毒性机制研究

本文探讨了碲化镉量子点(CdTe QDs)对肝细胞的毒性效应及其影响因素,为探索量子点的肝毒性机制提供一定依据。采用人肝癌细胞(Hep G2)和人正常肝细胞(L02)为细胞模型,设置0、25、50和100μmol·L-14个浓度组,采用CCK-8法检测细胞生存率,石墨炉法检测细胞内镉元素含量,采用流式细胞术,装载荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧水平,采用FITC/PI检测细胞凋亡以及JC-1检测细胞ATP水平。研究结果显示:CdTe QDs诱导2种肝细胞生存率降低,细胞凋亡率升高,细胞对QDs的摄入水平具有时间依赖性,细胞内活性氧水平显著升高,线粒体膜电位降低和ATP含量显著减少,且2种肝细胞比较发现L02细胞损伤程度更为严重。CdTe QDs对2种肝细胞造成损伤,对L02细胞损伤更明显,其原因是L02细胞对CdTe QDs摄取更多,导致进入细胞的QDs引发更为严重的损伤效应。     

人血淋巴细胞检测浊漳河地表水的遗传毒性

为评价浊漳河水体中有机污染物的致突变性,采用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术,研究了浊漳河水体3个不同样点的有机提取物对人外周血淋巴细胞DNA损伤效应。结果显示,各水样中的有机提取物均能引起DNA损伤,且随剂量的增高,有机物对DNA的损伤加重;细胞DNA损伤与对照组相比均有显著性差异(p<0.01)。这表明人外周血淋巴细胞对水体有机污染物的毒作用非常敏感。细胞彗星尾部DNA含量(%DNAT)和染毒剂量呈极显著正相关(R2>0.8547,p<0.01)。以上结果表明,浊漳河水体受到一定程度的有机物污染,这些有机污染物可诱导淋巴细胞DNA损伤,具有遗传毒性。SCGE技术作为一种简便、快速和灵敏的检测方法在水环境遗传毒性监测方面具有较大的应用价值。     

壬基酚、五氯酚及硝基苯对端足类河蜾蠃蜚(Corophium acherusicum)的毒性效应

为检测海洋中环境激素及芳烃类化合物对端足类生物的污染危害,实验选择端足类河蜾蠃蜚(Corophium acherusicum)为受试生物,研究了其在壬基酚、五氯酚、硝基苯三种有机污染物暴露下的96 h急性致死毒性效应和7 d慢性DNA损伤毒性效应。计算获得壬基酚、五氯酚和硝基苯对河蜾蠃蜚的96 h半致死浓度(LC50)分别为70、465、25 000μg·L-1,三种有机污染物对河蜾蠃蜚的毒性强弱顺序为壬基酚五氯酚硝基苯。运用碱解旋法检测壬基酚、五氯酚和硝基苯对河蜾蠃蜚DNA损伤的程度,计算得到7 d半效应浓度(EC50)分别为30、256、11 000μg·L-1。实验结果表明:三种有机污染物浓度的不断加大,引起河蜾蠃蜚DNA损伤程度的不断增加,呈显著的剂量-效应关系。     

应用物种敏感性分布评估三氯卡班对我国淡水环境的生态风险

应用物种敏感性分布(species sensitivity distribution,SSD)方法构建了三氯卡班(triclocarban,TCC)对淡水生物的SSD曲线,计算了TCC对淡水生物的5%急性危害浓度(HC5)。采用对数正态(log-normal)分布模型得到的急性ρ(HC5)=3.85μg·L~(-1),在评估因子(AF)取值为3、急慢性毒性比(ACR)为39.3的基础上,计算了TCC的慢性预测无效应浓度(PNEC)为32.7 ng·L~(-1)。采用商值法对21个有数据报道的典型地表水调查点水体中TCC的生态风险进行评估,结果表明,TCC高风险比例为28.6%,中风险比例为47.6%,低风险比例为23.8%。TCC对我国地表水的影响应该引起关注。     

Chinese population exposure to triclosan and triclocarban as measured via human urine and nails

Triclosan (TCS) and triclocarban (TCC) exposures are highly concerned due to their suspected endocrine-disrupting effects. The present study investigated TCS and TCC exposure levels in the general Chinese population by biomonitoring human urine and nail samples. TCS (69–80 %) and TCC (99–100 %) were frequently detected, which demonstrates that the general Chinese population has extensive exposure to these chemicals. The geometric mean (GM) urinary concentrations were 0.40 μg/g creatinine (creat), 95 % confidence interval (CI) 0.30–0.56, for TCS and 0.40 μg/g creat, 95 % CI 0.29–0.56, for TCC. On the other hand, the GM levels of TCS and TCC were 13.57 (5.67 μg/kg) and 84.66 μg/kg (41.50 μg/kg) in fingernail (toenail) samples, respectively, indicating that the levels in fingernails were approximately twice as high as those in toenails. Pearson’s correlation coefficients between the urine and fingernail (toenail) samples were 0.715 (0.614) for TCS and 0.829 (0.812) for TCC. These data suggest that nail samples can be applied to the biomonitoring for TCS and TCC in the general population. We observed that the levels of both chemicals were higher in females than in males for urine and fingernail samples, but no significant differences were found between different genders for either compound in toenails. Nineteen- to 29-year-olds had the highest TCS levels in their nail samples, whereas TCC levels did not differ with regard to age. Region of residence significantly influenced TCS and TCC concentrations in the three biological matrices measured.     

三氯卡班可以影响肾小管上皮细胞的屏障功能

三氯卡班(TCC)是一种被广泛应用于个人护理用品中的广谱型亲脂性杀菌剂,已在多种环境介质和生物体中检出。因其潜在的环境蓄积、生物累积和生物毒性效应,日益受到学者们的关注。借助TCC对NRK-52E(大鼠肾小管上皮细胞)的毒性暴露实验,通过检测细胞活力、以及与跨膜电阻和紧密连接相关的连接黏附分子1(JAM~(-1),junctional adhesion molecule 1)的蛋白表达水平,研究了TCC潜在的肾脏毒性效应。结果显示,10μmol·L~(-1)TCC处理48 h时培养细胞呈现不规则的集落;10μmol·L~(-1)和20μmol·L~(-1)TCC处理NRK-52E 24 h、48 h和72 h后可以显著抑制细胞生长;3.57μmol·L~(-1)TCC(生长抑制的48 hIC20)处理NRK-52E 48 h可以显著抑制细胞间紧密连接蛋白JAM~(-1)的表达量,并降低跨膜电阻,影响肾脏的屏障功能。本研究的结果能够为进一步揭示TCC对动物的毒害机制、评估其对动物的健康风险提供数据支持。     

Biodegradation of triclosan and triclocarban in sewage sludge during composting under three ventilation strategies

TCS and TCC can be biodegraded during sewage sludge composting. Ventilation significantly accelerated the biodegradation of TCS and TCC in sludge. Composting can reduce the environmental risk of TCS and TCC in sewage sludge. Triclosan (TCS) and triclocarban (TCC) are widely used in home and personal care products as antimicrobial agents. After these products are used, TCS and TCC enter the terrestrial environment and pose a great risk to humans and animals. In this research, the biodegradation of TCS and TCC was investigated during sewage sludge composting with ventilation rates of 108, 92, and 79 m³/min. TCS and TCC were mainly biodegraded in the mesophilic and thermophilic phases, and the biodegradation rates improved with an increase in ventilation. After sewage sludge was composted for 16 days with forced ventilation (108 m³/min), the concentration of TCS decreased from 497.4 to 214.5 μg/kg, and the concentration of TCC decreased from 823.2 to 172.7 μg/kg. The biodegradation rates of TCS and TCC were 65.2% and 83.1%, respectively. However, after the sewage sludge was stacked for 16 days, the biodegradation rates of TCS and TCC were only 17.0% and 18.2%, respectively. The environmental risks of TCS and TCC in the sewage sludge piles significantly decreased after composting. In the sludge pile with a ventilation rate of 108 m³/min, the RQ values of TCS and TCC decreased from 8.29 and 20.58 to 3.58 and 4.32 after composting for 16 days, respectively. There is still a high risk if the sludge compost is directly used as a culture substrate. Nevertheless, the environmental risk could be decreased distinctly if a reasonable quantity of sludge compost is applied to land to ensure an RQ of<1 for TCS and TCC.     

Evaluation of 1,4-naphthoquinone derivatives as antibacterial agents: activity and mechanistic studies

● All 1,4-naphthoquinone hybrids exhibited significant antimicrobial activity. ● Presence of a hydroxyl group on aromatic B-ring of juglone was crucial for activity. ● Juglone can cause DNA damage by producing ROS and downregulation of RecA. ● Juglone has the potential to become a disinfectant. The diverse and large-scale application of disinfectants posed potential health risks and caused ecological damage during the 2019-nCoV pandemic, thereby increasing the demands for the development of disinfectants based on natural products, with low health risks and low aquatic toxicity. In the present study, a few natural naphthoquinones and their derivatives bearing the 1,4-naphthoquinone skeleton were synthesized, and their antibacterial activity against selected bacterial strains was evaluated. In vitro antibacterial activities of the compounds were investigated against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Under the minimum inhibitory concentration (MIC) of ≤ 0.125 μmol/L for juglone (1a), 5,8-dimethoxy-1,4-naphthoquinone (1f), and 7-methyl-5-acetoxy-1,4-naphthoquinone (3c), a strong antibacterial activity against S. aureus was observed. All 1,4-naphthoquinone derivatives exhibited a strong antibacterial activity, with MIC values ranging between 15.625 and 500 μmol/L and EC₅₀ values ranging between 10.56 and 248.42 μmol/L. Most of the synthesized compounds exhibited strong antibacterial activities against S. aureus. Among these compounds, juglone (1a) showed the strongest antibacterial activity. The results from mechanistic investigations indicated that juglone, a natural naphthoquinone, caused cell death by inducing reactive oxygen species production in bacterial cells, leading to DNA damage. In addition, juglone could reduce the self-repair ability of bacterial DNA by inhibiting RecA expression. In addition to having a potent antibacterial activity, juglone exhibited low cytotoxicity in cell-based investigations. In conclusion, juglone is a strong antibacterial agent with low toxicity, indicating that its application as a bactericidal agent may be associated with low health risks and aquatic toxicity.     

环境中丙烯酰胺检测方法和健康危害的研究进展

丙烯酰胺广泛应用于工业生产,是一种潜在的环境污染物。本文从丙烯酰胺的检测方法和健康危害2个方面总结了目前的研究进展。检测方法上,以高效液相色谱-质谱串联法(HPLC-MS/MS)最为常用,一些新技术也逐渐应用到分析中。健康危害方面,丙烯酰胺可引起实验生物的神经、生殖、遗传和发育等毒性和潜在致癌性。其毒性机理为:直接损坏神经元;使活性氧(ROS)积累导致氧化损伤;诱发基因位点突变,或与DNA形成加合物而致其损伤等。鉴于目前研究存在的问题,对以后的工作进行了展望:加强监管与治理工作,保护生态环境和人类健康;深入开展丙烯酰胺对生物体的毒性效应研究;加强我国环境中丙烯酰胺的跟踪监测工作;建立一种快捷的生物测试系统来评估水体(尤其是海洋环境)中丙烯酰胺的毒性风险。     

Ag（Ⅰ）对大肠杆菌抑制作用影响因素的分析

通过测定在各种条件下Ag（Ⅰ）对大肠杆菌Escherichia coli的生长的抑制作用,系统分析了各参数对Ag（Ⅰ）毒性的影响。结果表明：好氧、厌氧状态下,Ag（Ⅰ）对E.coli的抑制能力基本相同;在LB培养基、氨基酸基本培养基和标准基本培养基中Ag（Ⅰ）开始抑制E.coli生长的浓度差异较大,分别为10、0.5、0.1μmol/L;LB组分中的酵母粉的加入完全消除了Ag（I）对E.coli的抑制作用;此外,菌体浓度越高抑制其生长所需的Ag（Ⅰ）浓度也越高。因此Ag（I）对E.coli生长的抑制作用与氧化应激无关,而与培养基种类、培养基组分及菌体浓度高度相关。     

三氯生在水生生态系统中的污染现状及其生物毒性效应

三氯生(triclosan, TCS)是一种合成型广谱类抗菌剂,广泛应用于人类的生产生活,使用中伴随生活污水进入环境并已广泛分布,其中水生生态系统是TCS的主要污染区域之一。通过汇总分析国内外不同类型水生生态系统中TCS的调查研究结果,发现TCS已经普遍存在于淡水和近海水生生态系统中,生活污染处理厂出水是河流中TCS的主要污染源,区域污染水平与人口密度和工业发展程度密切相关;水体中的浓度受降雨、河口区潮汐作用以及季节影响; TCS对水生生物存在显著毒性效应,其效应浓度因物种而异,与生物的发育阶段也有关系。     

三氯生对青海弧菌Q67和人乳腺癌细胞MCF-7的时间毒性

三氯生(triclosan,TCS)是一种广谱性抗菌剂,2005年欧盟水框架指令将TCS列为一种新型污染物。目前对TCS的研究局限于急性毒性实验,关于TCS毒性随时间的变化以及不同溶解状态下TCS的毒性差异的研究却鲜有报道。应用以96孔微板为暴露反应载体的微板毒性分析法,添加氢氧化钠(NaOH)或使用二甲亚砜(DMSO)作为助溶剂溶解TCS,分别测定其对青海弧菌Q67的相对发光抑制毒性(15min急性毒性和时间毒性)和对人乳腺癌细胞MCF-7在不同暴露时间(24、48和72h)内的细胞增殖抑制毒性。Q67的急性毒性实验结果表明,碱性条件下TCS的毒性(EC50=3.97(10-8mol.L-1)大于DMSO作为助溶剂时的毒性(EC50=1.68(10-4mol.L-1)。无论碱性条件还是DMSO助溶,TCS在不同暴露时间内对Q67的时间毒性没有明显差异。在不同暴露时间下MCF-7增殖抑制率实验中,DMSO作为助溶剂时,TCS的最高实验浓度为1.46(10-3mol.L-1,随着暴露时间的延长,抑制率在24、48和72h时分别为27.8%、44.2%和62.4%;碱性环境时TCS的最高实验浓度为1.39(10-6mol.L-1,随着暴露时间的延长,抑制率在24、48和72h时分别为20.2%、55.8%和73.9%。研究表明,在DMSO和NaOH作为助溶剂的条件下,TCS对MCF-7均存在时间毒性差异,并且NaOH碱性溶液中TCS对MCF-7的毒性远大于DMSO作为助溶剂时的毒性。