登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《海洋三所在环境中多类典型污染物生物毒性效应的研究工作取得新进展》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： liguiju
  • 发布时间：2020-05-01

  • 近日，海洋三所海化室王海燕研究员在环境中多类典型污染物生物毒性效应的研究工作取得新进展，相关成果以“Screening toxicological effects of different contaminants using hepatic homogenates-based ethoxyresorufin-O-deethylase in vitro”为题发表在环境科学权威期刊《Science of the Total Environment》（1区，影响因子5.59）。

    随着环境中污染物种类和数量的激增，对于污染物生物毒性的快速检测和评估的需求也随之增加。7-乙氧基-异吩噁唑酮-脱乙基酶（EROD）作为特定的一种生物标志物，被广泛用于研究多环芳烃类污染物。传统的EROD测试基于生物活体实验，存在着耗时长、消耗大量生物样本的缺陷，因而限制了污染物的研究数量和研究速度，甚至会导致动物伦理的争议。本研究创新性的以鱼肝脏粗酶液作为离体暴污模型，论证了离体EROD作为多种污染物毒性效应快速筛查方法的可行性。本研究对9种药物活性化合物 (PhACs)、13种多环芳烃（PAHs）和3种多氯联苯（PCBs）进行了研究，结果显示不同的污染物导致不同的EROD响应，离体EROD可作为多种污染物毒性筛查的潜在方法。有趣的是，本研究发现高浓度的PAHs和PCBs显著抑制EROD活性，这与芳香烃受体（aryl hydrocarbon receptor, AhR）介导的EROD酶活性诱导不同，暗示了离体模式下与体内不同的作用机制。

    近年来，课题组应用离体暴污模式开展了连续性的研究，相关成果已分别发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》（2区）、《Food and Chemical Toxicology》（2区）等期刊。这些研究表明基于体外急性暴污模式的测试方法，简单、快捷、有效，具有业务化的可操作性，为建立快速、高效的污染物毒性效应研究和后续的生物效应监测提供了新思路。

    以上工作得到福建省引导性项目和自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费支持。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135775

  • 原文来源：http://www.tio.org.cn/OWUP/html/kycg/20200414/1443.html
54浏览量
原文链接
相关报告

  • 《自然资源部第三海洋研究所在微/纳米塑料的毒性效应与机制研究方面取得新进展》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2022-07-11
    • 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.
    292浏览量
    原文链接

  • 《自然资源部第三海洋研究所在红树叶片表面塑料垃圾的生物富集与效应研究方面取得新进展》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2023-01-11
    • 近日，自然资源部第三海洋研究所海洋生物多样性实验室的海洋生态毒理学课题组依托“自然资源部北部湾滨海湿地生态系统野外科学观测研究站”（以下简称野外站）在红树叶片表面中微型塑料垃圾（MMPs）的生物富集和生物效应研究方面取得新进展。研究结果以“First evidence of meso- and microplastics on the mangrove leaves ingested by herbivorous snails and induced transcriptional responses”为题发表于国际知名期刊《Science of the Total Environment》（IF=10.753，中国科学院期刊分区表1区TOP）。 素有“海岸带卫士”之称的红树林位于陆海交界的过渡地带，极易受到来自陆、海塑料垃圾污染的双重影响。再加上红树林的根系、树干和树冠结构错综复杂，使其成为塑料垃圾的天然过滤网和聚集区。但当前研究主要关注塑料垃圾在红树林水体、沉积物和生物体中的赋存特征与来源分布，极少关注其在红树叶片表面的污染状况。红树叶片表面覆盖有较厚的蜡质层，使其易于吸附塑料等疏水性物质，虽然有研究认为红树叶片是海水和空气中微塑料重要的“汇”，但吸附在红树叶片表面的塑料垃圾是否会被栖息在枝叶上的生物摄食、富集并诱导产生生物效应？目前还未见相关的研究报道。 黑口滨螺（Littoraria melanostoma）是红树林中的优势种，它栖息于红树枝叶上，无选择性地摄食新鲜的红树叶片和叶片表面的真菌、微藻或表皮植物细胞，属于植食性机会主义摄食者。课题组依托野外站在北部湾四大典型红树林湿地，分别位于北海的金海湾（JHW）和大王步村（DWB）、廉州的新田村（XT）以及防城港的石角村（SJ），开展现场调查时发现，泡沫塑料（EPS）普遍吸附于SJ红树林的红树叶片表面，尤其在内滩最为明显，同时还发现黑口滨螺与EPS共存在红树叶片表面。通过深入调查和研究，本研究取得以下主要发现：（1）MMPs包括中型塑料（5 mm−25 mm）和微塑料（1 μm−5 mm）在红树叶片上的含量（0.01 ± 0.00−0.42 ± 0.15个cm-2）略高于上海陆地观赏植物叶片上的含量（0.07−0.19个cm-2），MMPs在北部湾黑口滨螺消化道中的含量在全球范围处于中下水平；（2）MMPs在SJ红树叶片表面的含量显著高于其它红树林，并且EPS占比最高，这是由于SJ红树林周边分布了大量的蚝排，作为当地养殖牡蛎和鱼类的重要设施，蚝排上安装了大量的EPS用于增强浮力和固定养殖设备。这些蚝排由于天气和人为原因而遗失或丢弃后易成为“幽灵渔具”，进入红树林被截留后可能是造成泡沫塑料大规模污染的重要原因；（3）对MMPs的含量、比例、检出率等数据进行相关性分析后发现，通过红树叶片是MMPs进入黑口滨螺体内的有效途径，且尺寸越大和分布越广的EPS更容易被滨螺“偶遇”并摄食；（4）通过高通量转录组测序和生物信息学分析，我们挖掘出黑口滨螺消化腺中的11个涉及到代谢、肠粘膜免疫系统和细胞信号转导的敏感基因，有望作为指示环境浓度MMPs生物效应的潜在生物标志物，为将来的生态预警监测和风险评估奠定基础。此外，MMPs表面附着的大量硅藻，尤其是有害藻类，也可能会提高MMPs的生态风险。总的来说，本研究结果为揭示红树叶片上MMPs的行为、来源和生物效应提供了全新视角，有助于全面了解塑料垃圾在红树林生态系统中的生物地球化学循环，并为建立基于全生命周期的蚝排等养殖装置的科学管控体系提供科技支撑。 方超副研究员为论文的第一作者，薄军研究员为通讯作者。研究工作得到了自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费长期观测与研究项目“北部湾典型海洋生态系统观测与研究”、自然资源部第三海洋研究所基本科研业务费、福建省自然科学基金面上项目和厦门市青年创新基金项目的资助。 论文链接：https://authors.elsevier.com/sd/article/S0048-9697(22)08344-9.
    133浏览量
    原文链接