二氧化钛纳米材料的环境健康和生态毒理效应

伴随着纳米科技的迅猛发展,各式各样的纳米材料被开发和生产出来,逐步进入到周围环境及生命体中,纳米材料的生物安全性和生态毒理学问题已引起了社会各界的普遍关注.纳米二氧化钛(TiO2)因具有良好的光催化特性、耐化学腐蚀性和热稳定性,而被广泛应用于涂料、废水处理、杀菌、化妆品、食品添加剂和生物医用陶瓷材料等与日常生活紧密相关的领域,因此,其将不可避免地进入环境和生态系统中引起相应的生物学效应(毒理学).论文从流行病学调查和实验研究两方面出发,综述了纳米TiO2对生物体(皮肤、肺、肝、肾和脑)、细胞(细胞膜、细胞生长和凋亡)和生态系统的影响,探讨了其毒性产生的可能机制.希望今后进一步加强对纳米TiO2的环境健康和生态毒性研究,以建立纳米TiO2的环境健康安全暴露评价体系,促进纳米技术的健康、安全和可持续发展。     

纳米材料的环境毒理学研究进展

纳米科学与信息科学和生命科学并列成为21世纪的三大支柱科学领域。随着纳米材料的迅速发展及纳米材料的大量增多,纳米材料的安全性问题正引起世界范围的关注。纳米材料可以通过多种途径进入自然环境,可能引起生物体的毒性效应。该文综述了纳米材料的特点、生物和环境效应,并对几种纳米材料的环境毒理学的研究结果进行了阐述,提出了一些问题与研究方向。     

硫丹对蚯蚓存活、生长和肠胃线粒体超微结构的影响

通过人工土壤法对蚯蚓进行14d的急性暴露,研究了硫丹对蚯蚓存活、生长的影响;试验结束后,从硫丹剂量为0.5mg·kg-1和5 mg·kg-1的处理中挑选蚯蚓制作超薄切片,观察肠、胃部线粒体超微结构的变化.结果表明,硫丹对蚯蚓有较强的毒性作用,14d的LC50为6.52mg·kg-1.试验期间硫丹对蚯蚓的生长有显著的抑制作用,生长抑制率随硫丹剂量和暴露时间增加而增大.蚯蚓肠胃部的线粒体对硫丹有较强的敏感性,在非致死剂量下超微结构的损伤程度随硫丹剂量增加而加重.     

8种典型PhACs在水中的赋存、生态风险及其对大型溞的影响

检测了8种典型的药物活性化合物(PhACs)在污水处理厂尾水受纳河流中的赋存情况.结果显示8种PhACs夏、冬两季总浓度范围分别为27.6～226.4 ng·L~(-1)和56.6～368.8 ng·L~(-1),其中咖啡因的浓度最高(16.2～125.8 ng·L~(-1)),其次是罗红霉素(3.3～89.2 ng·L~(-1))和布洛芬(3.6～59.2 ng·L~(-1)). 8种PhACs对绿藻、溞类和鱼类的总体生态风险(MRQ)在夏、冬两季分别为1.51、 0.08、 5.68和8.34、 0.22、 6.45,其中酮康唑、红霉素和布洛芬对藻类、溞类和鱼类MRQ的贡献率分别达到了49%、 85%和92%以上.从敏感物种来看,冬季绿藻对PhACs最为敏感,夏季鱼类对PhACs最为敏感.环境浓度下PhACs对大型溞21 d混合暴露实验结果显示:混合PhACs能够显著干扰大型溞的生长、生殖情况,显著提升了大型溞生殖能力和游泳活性,降低了心脏和胸肢跳动频率.     

秀丽线虫转基因品系在环境暴露评价与毒理学研究中的应用

目前,模式动物秀丽线虫已被广泛应用于环境暴露评价和环境毒理学研究中.在系统介绍了各种秀丽线虫转基因品系在环境暴露与毒性评价以及环境毒理研究中的应用进展基础上,分析了秀丽线虫转基因品系在环境暴露与毒性评价研究中的灵敏性与直观性的特点.最后,讨论了秀丽线虫转基因品系在环境暴露与毒性评价以及环境毒理研究中尚存在的问题和可能的...     

微囊藻毒素神经毒理学研究进展

微囊藻毒素(microcystins,MCs)是蓝藻产生的主要毒素,中毒人群或动物会表现出神经毒害症状,目前越来越多的研究关注其神经毒害及毒理.MCs 可能由有机阴离子转运肽(OATP)转运并穿过血脑屏障,在动物脑组织中分布与蓄积.MCs会严重影响神经发育,损害动物的神经系统功能.MCs可能通过影响脑组织中的解毒与抗氧...     

基于大肠杆菌细胞阵列法对典型杀菌剂三氯异氰脲酸的毒理机制探究

三氯异氰脲酸（C₃O₃N₃Cl₃,TCCA）作为一种在循环冷却水系统中广泛使用的杀菌剂,具有高效、快速、低成本等众多优势.但由于其毒性较强,在循环排污水进入受纳水体与废水处理厂过程中,会对生态系统及人体健康造成潜在风险.然而其毒性数据较为缺乏,目前研究仅表明其可能造成强烈的氧化应激反应.因此,本研究采用基于毒理基因组学的大肠杆菌全细胞微阵列测试法对TCCA的毒性作用机制进行深入探究.选用含有多种调控不同生理功能的相关生物标记物基因,从分子层面揭示其毒性效应,并使用转录效应水平指数（TELI值）量化其毒性水平.结果表明,TCCA能够诱导产生多种未知的应激反应/修复途径,且其毒性随浓度增加而增大.在暴露浓度达到1×10^-3 mg·L^-1时,TELI_total值可达到1.77.此外,研究发现TCCA经紫外处理后毒性显著增加,尤其是DNA应激出现突增,TELI_DNA由原先的1.66增加到2.68.     

6:2氟调羧酸在蚯蚓体内的毒理效应及代谢转化

以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,通过活体与离体实验,研究6:2氟调羧酸(6:2FTCA)在蚯蚓体内的毒理效应和代谢转化机制.结果表明,6:2FTCA对蚯蚓体内丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性无显著影响,但能够使过氧化氢酶(CAT)活性提高,使超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽转移酶(GST)活性显著升高,说明6:2FTCA对蚯蚓产生了氧化胁迫效应.6:2FTCA在蚯蚓细胞色素P450(CYP450)和GST酶提取液中的降解动力学均符合一级动力学模型,在CYP450(0.014/h)酶液中的降解速率明显高于GST (0.006/h),其终端全氟羧酸(PFCAs)代谢产物为全氟己酸(PFHxA)、全氟戊酸(PFPeA)和全氟丁酸(PFBA),说明CYP450和GST参与了6:2FTCA在蚯蚓体内的代谢转化,且CYP450贡献大于GST.蚯蚓肠道好氧微生物对6:2FTCA具有显著的降解效果,终端PFCAs降解产物为PFHxA和PFPeA,而肠道厌氧微生物对6:2FTCA无降解作用.     

低浓度溴氰菊酯连续暴露对罗非鱼DNA的影响

运用RAPD技术和外周血嗜多染红细胞微核试验来分析和评价低浓度溴氰菊酯连续暴露对罗非鱼DNA的影响.RAPD试验结果表明,在12个能扩增出罗非鱼基因组DNA的引物中,引物S326能检测出3 μg/L以上浓度溴氰菊酯暴露前后罗非鱼基因组DNA的差异,而小于2.0 μg/L的低浓度溴氰菊酯对罗非鱼基因组DNA没有影响.外周血嗜多染红细胞微核试验结果表明,在一定浓度的溴氰菊酯连续暴露后,2.0 μg/L以下浓度组罗非鱼外周血红细胞微核率与对照组相比没有显著差异(P＞0.05),而3 μg/L以上浓度组可诱导罗非鱼外周血红细胞产生微核.微核率与对照组相比差异显著(P＜0.05),且表现出明显的剂量-效应和时间-效应关系.研究表明,溴氰菊酯在一定条件下可对鱼类DNA产生影响.