近日，自然资源部第三海洋研究所海洋生物多样性研究室海洋生态毒理学薄军研究员课题组，以新型环境污染物—微塑料为实验对象，研究了聚苯乙烯微塑料对海水青鳉胚胎和仔鱼的毒理效应与机制。相关成果分别发表在国际环境科学领域知名期刊《Ecotoxicology and Environmental Safety》（中国科学院2区TOP，IF=7.129）和《Water》（IF=3.530）上。
微塑料是全球水生环境中广泛存在的一种新型环境污染物，已成为全球关注的焦点。当前，水体中微塑料潜在生态风险已成为水环境污染研究的热点问题之一。但是，微塑料对鱼类早期发育阶段的毒性效应及其机制尚不清楚。海水青鳉（Oryzias melastigma）具有个体小、世代周期短、产卵率高、胚胎透明易观察、对环境胁迫敏感、盐度适应范围宽等特点，是一种理想的海洋模式鱼类。海洋生态毒理学课题组已在室内稳定培养和繁殖不同年龄阶段的海水青鳉，已成功应用于各类毒理学研究、生态风险评估和海洋环境应急性事件的预警监测中。
7月6日，课题组在《Ecotoxicology and Environmental Safety》上在线发表题为Environmentally relevant concentrations of microplastics modulated the immune response and swimming activity, and impaired the development of marine medaka Oryzias melastigma larvae的研究论文。该研究将海水青鳉仔鱼暴露于一系列不同环境浓度的聚苯乙烯（PS）微塑料（102-106 particles/L）水体中，结果显示微塑料暴露显著性诱导了仔鱼的免疫与炎症基因的表达、导致仔鱼游泳行为过度活跃、显著性抑制了仔鱼的长发育。此外，本研究首次报道了鱼类黏蛋白（mucin）基因家族在PS微塑料暴露下的表达谱特征，并探讨了其在微塑料胁迫下对仔鱼的保护作用机理。研究结果为深入认识微塑料对海水青鳉早期发育的毒性效应机制提供了科学依据。
与此同时，课题组关于PS微塑料暴露对海水青鳉胚胎毒性效应与机制的研究在《Water》杂志上发表，论文题目为Embryotoxicity of polystyrene microspheres of different sizes to the marine medaka Oryzias melastigma (McClelland, 1839)。该研究利用不同粒径大小（0.05，0.5，6.0 μm）的PS微塑料暴露海水青鳉胚胎，结果显示PS微塑料对胚胎表现出粒径依赖的毒性效应；较大粒径（6.0 μm）的微塑料只是附着在胚胎表面，很难进入胚胎内部，鱼类的卵膜和绒毛发挥了重要的保护作用。此外，PS微塑料暴露显著性缩短了胚胎的孵化时间，并降低了胚胎的孵化率，表明PS微塑料可能会对海洋鱼类的种群数量构成潜在威胁。
上述研究得到了国家重点研发计划项目（2019YFD0901101）、福建省自然科学基金项目（2021J01506）、厦门市自然科学基金青年创新项目（3502Z20206099）经费支持。上述成果硕士研究生陈锦灿为论文第一作者，薄军研究员为通讯作者。
近年来，生态毒理学课题组在微塑料毒理学和生态风险评估等领域取得了一系列研究成果，相关研究成果相继发表于国际知名期刊《Marine Pollution Bulletin》（IF=7.001）（Chen et al., 2020，目前已被引用20多次）、《Marine Environmental Research》（IF=3.737）（Chen et al., 2021）和《生态毒理学报》（陈锦灿等, 2020；章敏等，2022）。
原文链接：
1. Jincan Chen, Chao Fang, Ronghui Zheng, Mingliang Chen, Duck-Hyun Kim, Young-Hwan Lee, Christyn Bailey, Kejian Wang, Jae-Seong Lee, Jun Bo*. Environmentally relevant concentrations of microplastics modulated the immune response, swimming activity and impaired the development of marine medaka Oryzias melastigma larvae. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2022, 241, 113843. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2022.113843
2. Jincan Chen, Chao Fang, Ronghui Zheng, Jun Bo*. Embryotoxicity of polystyrene microspheres of different sizes to the marine medaka Oryzias melastigma (McClelland, 1839). Water, 2022, 14(12), 1831.https://doi.org/10.3390/w14121831
3. Jincan Chen, Mengyun Chen, Chao Fang, Ronghui Zheng, Yulu Jiang, Yusheng Jiang, Kejian Wang, Christyn Bailey, Helmut Segner, Jun Bo*. Microplastics negatively impact embryogenesis and modulate the immune response of the marine medaka Oryzias melastigma. Marine Pollution Bulletin, 2020, 158, 111349. https://doi.org.10.1016/j.marpolbul.2020.111349
4. Jin-Can Chen1, Chao Fang1, Rong-Hui Zheng, Fu-Kun Hong, Yu-Lu Jiang, Min Zhang, Yuan Li, Fauziah Shahul Hamid, Jun Bo*, Long-Shan Lin*. Microplastic pollution in wild commercial nekton from the South China Sea and Indian Ocean, and its implication to human health. Marine Environmental Research, 2021, 167, 105295. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2021.105295
5. 陈锦灿, 方超，郑榕辉，张玉生，王克坚，薄军*. 应用物种敏感性分布评估微(纳米)塑料对水生生物的生态风险. 生态毒理学报, 2020, 15(1): 242-255. http://www.stdlxb.cn/article/doi/10.7524/AJE.1673-5897.20190601001
6. 章敏, 薄军, 郑榕辉, 高富龙, 洪幅坤, 陈锦灿, 方超*. 微(纳米)塑料对海洋渔业水域中重要饵料藻类的生态风险评估研究. 生态毒理学报, 2022, 已接受.
