碳纳米管影响无机砷(As(III)和As(V))对大型蚤毒性的研究：特定砷形态的作用

作为一种新兴的纳米材料,羟基多壁碳纳米管(OH-MWCNTs)可能与其他污染物在水环境中共存,并进一步影响它们的毒性、输移和归趋。因此,评价碳纳米管存在下砷的毒性变化需要得到更多的关注。该试验探索了在不同pH值条件下,OH-MWCNTs诱导砷(As(III)和As(V))对水生生物大型蚤的毒性变化的潜在机制。发现了H₂AsO₃^-和H₂AsO₄^-是对大型蚤毒性最大的As(III)和As(V)。比较As(III)和As(V)的结果,发现pH值是影响砷毒性最重要的因素。此外,OH-MWCNTs影响砷对大型蚤毒性的结果表明,OH-MWCNTs的存在可以提高砷的毒性。通过吸附实验进一步研究了砷与OH-MWCNTs的相互作用。OH-MWCNTs 对As(V)吸附容量高于As(III)。总而言之, OH-MWCNTs对某些形态砷的吸附是解释砷毒性增强的可靠证据。
精选自Xinghao Wang, Ruijuan Qu, Ahmed A. Allam, Jamaan Ajarem, Zhongbo Wei, Zuoyao Wang. Impact of carbon nanotubes on the toxicity of inorganic arsenic [As(III) and As(V)] to Daphnia magna: the role of the certain arsenic species. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 7, pages 1852–1859, July 2016. DOI: 10.1002/etc.3340
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纳米铜颗粒的种间毒性关系

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(r_adj²>0.51, p < 0.001),78-nm CuNPs与蚤身体体积的相关性最好 (r_adj²?=?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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基于非本地物种毒性数据推导出的水质基准可为本地物种提供适当保护吗？

基于非本地物种的毒性数据推导出的水质基准一直存在争议,质疑者提出应有针对不同生物区系的水质基准。而这个问题在中国尤为突出。本文作者搜集了38种污染物对本地物种和非本地物种的毒性数据,比较了这些生物的HC₅和物种敏感度分布,结果显示,基于非本地物种推导的水质基准有74%的确定性可以有效保护中国的水生态系统。如果采用评价因子(AF=5)来校正基准,那么可以获得90%的确定性。
精选自Xiaowei Jin, Zijian Wang, Yeyao Wang, Yibing Lv, Kaifeng Rao, Wei Jin, John P. Giesy and Kenneth M. Y. Leung. Do water quality criteria based on nonnative species provide appropriate protection for native species? Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.2985
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蛋白组学分析揭示出阿特拉津对非洲爪蟾的生殖毒性源于其诱导生殖细胞凋亡并干扰紧密连接蛋白和代谢相关信号通路

阿特拉津可对雄性脊椎动物生殖系统造成不良影响,但其中分子机制尚不明了。本文作者将非洲爪蟾(Xenopus laevis)暴露于100 ppb的阿特拉津120 d,利用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术检测了非洲爪蟾睾丸和卵巢中蛋白图谱的变化,结果显示100 ppb阿特拉津可影响爪蟾发育,延迟和阻碍雄性细精管的形成。组学分析显示,睾丸中143种以及卵巢中121种蛋白均表达异常,这些蛋白与细胞凋亡、细胞间紧密连接以及代谢途径相关。
精选自Xiuping Chen, Jiamei Wang, Haojun Zhu, Jiatong Ding and Yufa Peng. Proteomics analysis of Xenopus laevis gonad tissue following chronic exposure to atrazine. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 34, Issue 8, pages 1744–1750, August 2015. DOI: 10.1002/etc.2980
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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
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导致上西里西亚工业区儿童血铅水平升高环境和社会经济因素研究

本文集中在横向分析近期波兰儿童铅暴露和铅暴露增加背后的社会经济因素。在上西里西亚工业区,铅是分布最广泛的有毒重金属之一。儿童血铅水平升高关系儿童幸福,不断引起严重关切。本研究涉及在1999 - 2013年间,上西里西亚地区3岁到18岁的4 882名儿童。记录了每一个孩子血液中铅的浓度。孩子的父母被要求回答关于儿童接触铅的环境和家庭社会经济条件的问卷调查。铅暴露增加的因素包括：父母受教育程度较低,父母失业、父母的职业铅暴,家庭的贫穷社会经济地位,在家吸烟,生活在建筑物底层,食用本地种植的蔬菜和水果,在污染环境中长期进行户外活动和男性性别。铅的环境暴露仍然是导致上西里西亚地区儿童慢性铅中毒的主要因素。与儿童血铅浓度关系最大的社会经济因素是儿童父母的低教育水平。
精选自Wojciech Pelc, Natalia Pawlas, Micha? Dobrakowski, S?awomir Kasperczyk. Environmental and socioeconomic factors contributing to elevated blood lead levels in children from industrial area of Upper Silesia. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 10, pages 2597–2603, October 2016. DOI: 10.1002/etc.3429
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氟喹诺酮污染对淡水水生环境的影响—综述

截至目前,环境中抗生素的行为及其对生态毒性的影响仍被忽视。这一课题的范畴是宽泛的,涉及到广泛的生物体,包括栖居在各种水生生态系统中的微生物,藻类,无脊椎动物和脊椎动物等。改变这种系统中任何一个组成的平衡破坏了整个系统的平衡。在人类和动物医学中,氟喹诺酮的制造和频繁使用引起了对微生物抗生素耐药性流行率增加的高度关注,而且,除此之外,通过各种途径进入环境生态系统的抗生素母体和代谢物化合物的归趋也引起了环境影响关注。相关研究集中在分析环境样品中氟喹诺酮的存留浓度,并且经常使用动物评估模型来测试急性毒性,但是仍然不清楚在水生环境中低水平慢性接触对生命形态的生态毒性影响中起什么作用。本综述的目的是评估氟喹诺酮在动物和人类医学中的使用水平,确定其传播的途径,突出在淡水环境中的生态毒理学影。
精选自Nicol Janecko, Lucie Pokludova, Jana Blahova, Zdenka Svobodova, Ivan Literak. Implications of fluoroquinolone contamination on the fresh water aquatic environment -A review. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 11, pages 2647–2656, November 2016. DOI: 10.1002/etc.3552
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建立组织外植体的共培养模型(in vitro)用于预测内分泌干扰效应(in vivo)：以黑头软口鲦(Pimephales promelas)的下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴内分泌干扰作用为例

内分泌干扰物 （Endocrine Disrupting Compounds, EDCs）可以通过干扰下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴来影响生殖系统。虽然目前已有筛选内分泌干扰物的体外检测方法,但这些方法在用于体内实验时却有着不稳定的准确性。本文记录了以黑头呆鱼（Pimephales promelas）的下丘脑-垂体-性腺轴与肝（HPG-L）的共培养组织作为组织外植体来模拟体内反应的结果。我们对成年鱼的大脑（下丘脑）,垂体,性腺和肝进行了单独和共同培养的检测来确定可以在体内重复的情况与组合。只有共培养体表现出去甲雄三烯醇酮对于雌二醇,睾酮和卵黄生成素生成趋势的影响。较低的暴露剂量会抑制激素生成,而较高的暴露剂量则会促进激素生成,形成U型作用曲线。这些数据表明下丘脑-垂体-性腺-肝轴的全部组织的共同培养可以作为体内实验与体外实验的连接,从而预测在完整生物体内内分泌系统的扰乱。本实验中以组织为基础的下丘脑-垂体-性腺-肝系统作为一个灵活的体内系统的解构版本得到了更好的实验控制。通过分离、审查和重组需要的组织,我们能够检测到生物系统功能与对于内分泌干扰物反应中的微小变化。
精选自Theresa K. Johnston, Edward Perkins, Duncan C. Ferguson, Donald M. Cropek. Tissue explant co-culture model of the hypothalamic-pituitary-gonadal-liver axis of the fathead minnow (Pimephales promelas) as a predictive tool for endocrine disruption. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 10, pages 2530–2541, October 2016. DOI: 10.1002/etc.3415
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2种杀菌制剂对微生物和大型无脊椎动物降解落叶的影响

水生真菌对于河流中的落叶降解这一重要的生态系统服务有着重要的作用。然而,杀真菌剂对于参与落叶降解的水生真菌和大型无脊椎动物的影响却鲜有了解。本实验将美国红枫（Acer rubrum）的叶片在河流中进行处理（处理组）以获得微生物（细菌与真菌）,或是在自来水下进行淋洗（未处理组）以模拟杀真菌剂可能带来的微生物生物量减少的情况。将处理组叶片分别置于绿钩虾属动物Hyalella azteca（端足类动物,在暴露开始时7日龄,是一种落叶分解物种）存在或不存在的环境中,在23 ℃条件下暴露于复合杀真菌剂QUILT（嘧菌酯和丙环唑）或是PRISTINE（啶酰菌胺和唑菌胺酯）培养14天。QUILT（~ 0.3 μg?L^-1, 1.8 μg?L^-1, 8 μg?L^-1）有加速端足类动物分解落叶的趋势（不显著）,却没有促进端足类动物本身生物量的同时增长,表明端足类动物对于落叶消费量的上升应该主要由于落叶营养成分的减少。PRISTINE（~ 33 μg?L^-1）显著地抑制了端足类动物的生长,降低其生物量（P<0.05）,在未处理组中也观察到类似结果。PRISTINE对于端足类动物生长显著的抑制作用以及随QUILT浓度升高而加快的落叶降解的趋势表明受到杀真菌剂影响的河流中落叶降解这一过程很可能被改变。在河流生态系统相关的条件下,如温度的变化和与杀虫剂混合后脉冲式的暴露,杀真菌剂对于落叶降解的影响需要进一步的研究。
精选自Adria A. Elskus, Kelly L. Smalling, Michelle L. Hladik, Kathryn M. Kuivila. Effects of 2 fungicide formulations on microbial and macroinvertebrate leaf decomposition under laboratory conditions. Environmental Toxicology and Chemistry: Volume 35, Issue 11, pages 2834–2844, November 2016. DOI: 10.1002/etc.3465
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腐殖酸可降低纳米银的水生生物毒性

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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