張圣新,劉濟(jì)寧,王 蕾①,楊先海,石利利,劉 丹
(1.南京信息工程大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京 210044;2.環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所,江蘇 南京 210042)
?
四溴雙酚A和2,4,6-三溴苯酚對(duì)黃顙魚(yú)的內(nèi)分泌干擾毒性效應(yīng)
張圣新1,2,劉濟(jì)寧2,王 蕾2①,楊先海2,石利利1,2,劉 丹2
(1.南京信息工程大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京 210044;2.環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所,江蘇 南京 210042)
為研究四溴雙酚A(TBBPA)及其降解產(chǎn)物2,4,6-三溴苯酚(TBP)對(duì)黃顙魚(yú)(Pelteobagrusfulvidraco)的內(nèi)分泌干擾毒性效應(yīng),在急性毒性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)展黃顙魚(yú)幼體生長(zhǎng)毒性試驗(yàn),分析黃顙魚(yú)的生長(zhǎng)率并推導(dǎo)出TBBPA和TBP對(duì)黃顙魚(yú)28 d最低可觀(guān)察效應(yīng)濃度(MORC)和無(wú)可觀(guān)察效應(yīng)濃度(URC);利用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)試劑盒分析測(cè)定黃顙魚(yú)內(nèi)臟促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)和卵黃蛋白原(VTG)含量,并進(jìn)行差異顯著性分析。結(jié)果表明,受試物的濃度和黃顙魚(yú)體重增長(zhǎng)速率呈明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系,TBBPA對(duì)黃顙魚(yú)體重增長(zhǎng)率的MORC和URC分別為0.32和0.16 mg·L-1,TBP對(duì)黃顙魚(yú)體重增長(zhǎng)率的MORC和URC分別為0.64和0.32 mg·L-1,TBBPA較TBP具有更高的毒性。隨著TBBPA濃度的升高,黃顙魚(yú)內(nèi)臟中ACTH和VTG含量與對(duì)照相比總體呈上升趨勢(shì)。TBP對(duì)黃顙魚(yú)內(nèi)臟中VTG無(wú)顯著影響,但在其質(zhì)量濃度為0.64 mg·L-1時(shí)可顯著降低ACTH含量。推測(cè)TBBPA和TBP是潛在的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物。
四溴雙酚A;2,4,6-三溴苯酚;促腎上腺皮質(zhì)激素;卵黃蛋白原;黃顙魚(yú);內(nèi)分泌干擾
四溴雙酚A(tetrabromobisphenol A,TBBPA)是目前廣泛使用的溴代阻燃劑,三溴苯酚(2,4,6-tribromophenol,TBP)為溴代阻燃劑和消毒防腐藥物等產(chǎn)品的中間體,同時(shí)也是TBBPA的主要降解產(chǎn)物之一[1]。這2種物質(zhì)的大量使用對(duì)水體、沉積物和土壤等環(huán)境造了嚴(yán)重污染[2-4],并在生物體內(nèi)有不同程度檢出[5-8]。有研究表明,TBBPA是一種潛在環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,能夠影響生物的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖[9-11];TBP可以通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合蛋白影響甲狀腺激素系統(tǒng),干擾生殖系統(tǒng)[1,8]。
魚(yú)類(lèi)內(nèi)分泌系統(tǒng)通過(guò)下丘腦和垂體接受來(lái)自腦的神經(jīng)信號(hào),并將其轉(zhuǎn)化成激素作用于腺體(性腺、甲狀腺和腎上腺等)[12]。卵黃蛋白原(vitellogenin,VTG)是卵生動(dòng)物雌性卵黃蛋白的前體,主要作為分子載體運(yùn)輸多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)到卵細(xì)胞[13]。雄魚(yú)及幼魚(yú)暴露在含有類(lèi)雌激素物質(zhì)水環(huán)境中,可誘導(dǎo)魚(yú)體產(chǎn)生VTG[14],VTG可作為鑒別環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的生物標(biāo)志物[15]。促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)是維持腎上腺正常形態(tài)和功能的重要激素,并在腺垂體嗜堿細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行合成和分泌[16]。正常生理情況下,下丘腦、垂體和腎上腺3者處于相對(duì)的動(dòng)態(tài)平衡中,若ACTH缺乏,將引起腎上腺皮質(zhì)萎縮、分泌功能減退和免疫功能下降[17]等。ACTH的合成與分泌也和魚(yú)類(lèi)生殖活動(dòng)密切相關(guān)[18]。
黃顙魚(yú)(Pelteobagrusfulvidraco)屬于硬骨魚(yú)綱鲇魚(yú)目,分布于亞洲,是我國(guó)重要的淡水經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)。隨著環(huán)境污染的加劇,黃顙魚(yú)野生資源數(shù)量銳減[19]。近年來(lái)許多學(xué)者對(duì)該魚(yú)進(jìn)行了多項(xiàng)研究,包括生物學(xué)、性腺發(fā)育、消化道和腦垂體組織學(xué)[20]等,但對(duì)其內(nèi)分泌系統(tǒng)毒性效應(yīng)的研究則較少。目前,關(guān)于TBBPA和TBP對(duì)黃顙魚(yú)的內(nèi)分泌干擾毒性效應(yīng)尚未得到確認(rèn)。為此,筆者通過(guò)VTG和ACTH研究TBBPA和TBP對(duì)黃顙魚(yú)的內(nèi)分泌干擾毒性。
1.1 試驗(yàn)材料與儀器
試劑:TBBPA和TBP,純度w>97%,均購(gòu)自百靈威試劑公司;丙酮為色譜純,購(gòu)自德國(guó)Merck公司;ACTH和VTG的ELISA試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。
儀器:AG-285電子天平(瑞士Mettle公司);2-16PK臺(tái)式離心機(jī)(德國(guó)Sigma公司);Avanti J-26XPI高效離心機(jī)(美國(guó)Beckman Coulter公司);UVmini-1240紫外分光光度計(jì)(日本Kyoto公司);Tecan Infinite 200酶標(biāo)儀(瑞士Tecan公司)。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 黃顙魚(yú)急性毒性試驗(yàn)
供試黃顙魚(yú)由南京大學(xué)模式生物研究所提供,平均體重0.14 g,平均體長(zhǎng)24 mm。參照文獻(xiàn)[21-22]的要求進(jìn)行黃顙魚(yú)急性毒性試驗(yàn)。先按照急性毒性試驗(yàn)方法進(jìn)行預(yù)試驗(yàn),得到TBBPA和TBP對(duì)黃顙魚(yú)24 h最小全死亡質(zhì)量濃度(1.6 mg·L-1)及96 h最大無(wú)死亡質(zhì)量濃度(0.08 mg·L-1)。根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,確定正式試驗(yàn)的6個(gè)濃度梯度分別為0.08、0.16、0.32、0.64、1.28和2.56 mg·L-1。采用丙酮作為助溶劑配制TBBPA和TBP貯備液,以曝氣24 h自來(lái)水作為試驗(yàn)用水稀釋貯備液后得到受試溶液(助溶劑φ<0.01%),同時(shí)設(shè)置溶劑對(duì)照以及不含受試物和溶劑的空白對(duì)照組。每口試驗(yàn)魚(yú)缸盛5 L水,投入10條魚(yú),每個(gè)濃度設(shè)3個(gè)平行。試驗(yàn)周期為96 h,觀(guān)察并記錄6~96 h受試魚(yú)的死亡率,并及時(shí)將死魚(yú)取出。試驗(yàn)用水pH值為6.5~8.5,溶氧量(DO)質(zhì)量濃度為(7.5±0.5) mg·L-1,水質(zhì)硬度(以CaCO3質(zhì)量濃度計(jì))為100~150 mg·L-1。試驗(yàn)期間水溫為(23.5±0.5) ℃,每天光照16 h。試驗(yàn)采用72 h更換藥液的半靜態(tài)方法,試驗(yàn)過(guò)程中不喂食,不曝氣。
1.2.2 黃顙魚(yú)幼魚(yú)生長(zhǎng)抑制毒性試驗(yàn)
參照文獻(xiàn)[21,23]的要求進(jìn)行黃顙魚(yú)幼體生長(zhǎng)毒性試驗(yàn)。黃顙魚(yú)幼魚(yú)初始體重在0.15~0.18 g之間,體長(zhǎng)在23~25 mm之間。根據(jù)急性毒性試驗(yàn)結(jié)果將TBBPA和TBP的暴露濃度分別設(shè)置為0.04、0.08、0.16、0.32和0.64 mg·L-1,并設(shè)置不含受試物的溶劑對(duì)照組(SK)以及不含受試物和溶劑的空白對(duì)照組(CK),處理組助溶劑φ<0.01%。對(duì)照組設(shè)置2個(gè)平行,處理組不設(shè)平行,每缸5 L水,投入10尾魚(yú)。試驗(yàn)采用72 h更換藥液的半靜態(tài)方法,確保受試物濃度在換水前后變化不超過(guò)20%。暴露周期28 d,每天定量喂食2次,試驗(yàn)過(guò)程中不曝氣。試驗(yàn)結(jié)束后使用麻醉劑MS 222進(jìn)行麻醉,逐尾稱(chēng)濕重(吸干水分)并測(cè)其體長(zhǎng)。魚(yú)類(lèi)“假定”特定生長(zhǎng)率計(jì)算公式為
(1)
式(1)中,r為“假定”生長(zhǎng)率,d-1;w2和w1分別為某尾魚(yú)在t2和t1時(shí)刻的體重或體長(zhǎng),g或mm。對(duì)于死亡率超過(guò)10%的處理組不再計(jì)算生長(zhǎng)率。
1.2.3 VTG和ACTH的測(cè)定
暴露結(jié)束后在冰浴中解剖各濃度組存活黃顙魚(yú),取其內(nèi)臟(除腸道外),將內(nèi)臟樣品放入勻漿器中,低溫勻漿,4 ℃條件下以相對(duì)離心力Frc=12 000離心30 min,將上清液貯存于-80 ℃條件下備用。取上清液利用VTG和ACTH試劑盒測(cè)定VTG和ACTH含量。黃顙魚(yú)內(nèi)臟中VTG和ACTH含量數(shù)據(jù)均以魚(yú)組織質(zhì)量進(jìn)行歸一化處理[24-27]。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 19.0軟件中的概率回歸分析法計(jì)算黃顙魚(yú)急性毒性10%致死濃度(LC10)、半致死濃度(LC50)及95%置信限;黃顙魚(yú)幼體生長(zhǎng)抑制毒性試驗(yàn)中,運(yùn)用SPSS 19.0軟件的單因素方差分析(one-way ANOVA)以及概率回歸分析,確定與溶劑對(duì)照組魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)情況相比的無(wú)觀(guān)察效應(yīng)濃度(NOEC)和最低可觀(guān)察效應(yīng)濃度(LOEC)及引起魚(yú)10%的生長(zhǎng)率變化的受試物濃度(EC10)。
2.1 黃顙魚(yú)急性致死毒性效應(yīng)
黃顙魚(yú)暴露6 h后,1.28和2.56 mg·L-1濃度組出現(xiàn)不同程度的中毒反應(yīng),12 h后0.32和0.64 mg·L-1濃度組出現(xiàn)中毒癥狀,24 h后0.64、1.28和2.56 mg·L-1濃度組出現(xiàn)死亡魚(yú)。急性中毒癥狀主要表現(xiàn)為:活動(dòng)受到抑制,出現(xiàn)肌肉痙攣,身體抽搐,急速游泳失去平衡,翻轉(zhuǎn),腹部翻上,死亡魚(yú)身體僵硬。試驗(yàn)過(guò)程中,CK和SK中均未出現(xiàn)致毒致死效應(yīng)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表1)顯示,TBBPA和TBP概率單位-濃度對(duì)數(shù)方程的決定系數(shù)均不低于0.88,表明TBBPA和TBP對(duì)黃顙魚(yú)的急性致死具有顯著的濃度-效應(yīng)關(guān)系。TBBPA對(duì)黃顙魚(yú)24、96 h的LC50及LC10均低于TBP對(duì)應(yīng)的毒性值,表明TBBPA較TBP具有更高的急性毒性。在96 h內(nèi),暴露時(shí)間越長(zhǎng),受試物對(duì)黃顙魚(yú)的毒性就愈加明顯,說(shuō)明2種受試物對(duì)黃顙魚(yú)的毒性大小受暴露時(shí)間影響,時(shí)間越長(zhǎng),毒性越大。
表1 四溴雙酚A(TBBPA)和2,4,6-三溴苯酚(TBP)對(duì)黃顙魚(yú)成魚(yú)的急性毒性效應(yīng)
Table 1 Acute toxicity of TBBPA and TBP toPelteobagrusfulvidraco
物質(zhì)暴露時(shí)間/h概率-暴露濃度方程決定系數(shù)R2ρ/(mg·L-1)95%置信區(qū)間/(mg·L-1)LC10LC50LC10LC50TBBPA24y=0.208+4.418x0.88710.460.900.395~0.5190.821~0.98196y=2.644+7.985x0.94470.320.460.287~0.3490.434~0.496TBP24y=-1.204+5.351x0.90950.971.680.838~1.0771.547~1.82996y=0.650+5.550x0.91390.550.930.264~0.7330.689~1.293
y為概率值;x為暴露濃度(mg·L-1)的對(duì)數(shù)值。
2.2 黃顙魚(yú)幼體生長(zhǎng)抑制毒性效應(yīng)
黃顙魚(yú)幼體生長(zhǎng)抑制試驗(yàn)的結(jié)果表明,TBBPA對(duì)黃顙魚(yú)體重的EC10(0.27 mg·L-1)、LOEC(0.32 mg·L-1)和NOEC(0.16 mg·L-1)都低于TBP對(duì)黃顙魚(yú)體重的EC10(0.45 mg·L-1)、LOEC(0.64 mg·L-1)和NOEC(0.32 mg·L-1)。TBBPA對(duì)黃顙魚(yú)體長(zhǎng)的LOEC 和EC10分別為>0.32和0.29 mg·L-1,TBP對(duì)黃顙魚(yú)體長(zhǎng)的LOEC 和EC10分別為>0.64 和0.69 mg·L-1。可見(jiàn),2種受試物的體長(zhǎng)毒性終點(diǎn)普遍高于體重毒性終點(diǎn),表明長(zhǎng)期的TBBPA和TBP暴露對(duì)黃顙魚(yú)體重的影響相對(duì)更加靈敏一些。綜合體長(zhǎng)和體重的毒性測(cè)試結(jié)果可知,TBBPA和TBP對(duì)黃顙魚(yú)幼魚(yú)28 d生長(zhǎng)抑制的NOEC分別為0.16和0.32 mg·L-1,EC10分別為0.27和0.45 mg·L-1。
暴露28 d后,TBBPA和TBP對(duì)黃顙魚(yú)“假定”特定生長(zhǎng)率(r)的影響見(jiàn)圖1。從圖1可以看出,SK和CK均未出現(xiàn)意外死亡,且差異不顯著(P>0.05),表明助溶劑對(duì)整個(gè)試驗(yàn)無(wú)影響。
*表示處理組與SK某指標(biāo)差異顯著(P<0.05)。 0.64 mg·L-1 TBBPA處理組魚(yú)死亡率超過(guò)10%,故未計(jì)算生長(zhǎng)率。
圖1表明,ρ(TBBPA)在0.04 mg·L-1條件下,黃顙魚(yú)體重“假定”特定生長(zhǎng)率(r體重)增長(zhǎng)到1.20 d-1,但與SK相比無(wú)顯著差異;隨著暴露濃度的增加,與SK相比,r體重顯著下降,0.32 mg·L-1條件下,r體重為負(fù)生長(zhǎng)。黃顙魚(yú)暴露于TBP時(shí),r體重的變化趨勢(shì)與TBBPA相似,基本呈現(xiàn)下降趨勢(shì);0.04 mg·L-1條件下,黃顙魚(yú)r體重達(dá)最高值1.25 d-1,0.64 mg·L-1條件下,r體重呈現(xiàn)負(fù)生長(zhǎng)。2種物質(zhì)對(duì)黃顙魚(yú)r體重的影響隨暴露時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)一致的毒性效應(yīng)規(guī)律,高濃度時(shí)TBBPA對(duì)r體重的影響明顯高于TBP。與SK相比,處理組魚(yú)體長(zhǎng)的“假定”特定生長(zhǎng)率(r體長(zhǎng))沒(méi)有表現(xiàn)出顯著性差異,所以表2和圖1同樣說(shuō)明黃顙魚(yú)體重對(duì)TBBPA和TBP的長(zhǎng)期暴露更為敏感。
2.3 TBBPA和TBP對(duì)黃顙魚(yú)VTG與ACTH含量的影響
TBBPA對(duì)存活黃顙魚(yú)內(nèi)臟中ACTH與VTG的影響見(jiàn)圖2。隨著TBBPA濃度的升高,與SK和CK相比,黃顙魚(yú)內(nèi)臟中VTG含量總體呈上升趨勢(shì);當(dāng)ρ(TBBPA)為0.32 mg·L-1時(shí),VTG含量最高,達(dá)1 205.26 mg·kg-1,與SK差異顯著。ρ(TBBPA)為0.32 mg·L-1時(shí),內(nèi)臟中ACTH含量高達(dá)38.98 μg·kg-1;ρ(TBBPA)為0.16和0.32 mg·L-1時(shí),內(nèi)臟中ACTH含量均與SK差異顯著。黃顙魚(yú)內(nèi)臟中VTG與ACTH含量在ρ(TBBPA)為0.04 mg·L-1時(shí)降至最低值,在0.32 mg·L-1時(shí)升到最高值。
CK—空白對(duì)照組;SK—溶劑對(duì)照組。
TBP對(duì)存活黃顙魚(yú)內(nèi)臟中ACTH以及VTG的影響結(jié)果見(jiàn)圖3。TBP在低濃度(0.04~0.16 mg·L-1)時(shí),內(nèi)臟中ACTH含量與SK相比無(wú)顯著性差異;在0.64 mg·L-1條件下,ACTH含量與SK相比顯著降低。VTG含量在不同濃度TBP暴露下都未與SK表現(xiàn)出顯著性差異。
CK—空白對(duì)照組;SK—溶劑對(duì)照組。
魚(yú)類(lèi)在水生生態(tài)系統(tǒng)中處于食物鏈的頂端,當(dāng)化學(xué)品進(jìn)入水體后可能會(huì)在其組織臟器和脂肪中富集,從而影響其發(fā)育生長(zhǎng)、繁殖,甚至導(dǎo)致死亡[12]。在內(nèi)分泌干擾物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究中,長(zhǎng)期低水平暴露后對(duì)生物的毒性效應(yīng)尤為重要。
筆者基于TBBPA和TBP對(duì)黃顙魚(yú)的急性毒性測(cè)試結(jié)果,重點(diǎn)考察了其對(duì)黃顙魚(yú)幼魚(yú)生長(zhǎng)的長(zhǎng)期毒性。在生長(zhǎng)發(fā)育方面,低濃度TBBPA(0.32 mg·L-1)和TBP(0.64 mg·L-1)28 d暴露可顯著抑制黃顙魚(yú)幼魚(yú)體重增長(zhǎng),更高濃度TBBPA(0.64 mg·L-1)28 d暴露甚至引起幼魚(yú)死亡。這與TBBPA低劑量暴露引起斑馬魚(yú)肌肉損傷[10]和肝損傷[11],TBP長(zhǎng)期暴露干擾斑馬魚(yú)類(lèi)固醇合成進(jìn)而影響生長(zhǎng)發(fā)育的結(jié)果[28]一致。在分子生物標(biāo)志物方面,在低濃度TBBPA(0.16~0.32 mg·L-1)的長(zhǎng)期作用下,TBBPA可顯著誘導(dǎo)黃顙魚(yú)內(nèi)臟中VTG和ACTH生成,而0.64 mg·L-1TBP僅表現(xiàn)出對(duì)ACTH的顯著抑制。這表明TBBPA和TBP都對(duì)黃顙魚(yú)內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生影響,但作用路徑可能不同。已有的細(xì)胞離體試驗(yàn)也已檢測(cè)出TBBPA和TBP對(duì)內(nèi)分泌作用通路上關(guān)鍵基因和肝臟雌激素代謝酶表達(dá)具有顯著影響[6-8,28-30],該研究則從活體試驗(yàn)水平上證實(shí)了TBBPA和TBP的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)。
ACTH屬于腺垂體分泌的微量多肽激素,是由魚(yú)的垂體前葉嗜堿細(xì)胞合成分泌,受下丘腦組皮質(zhì)素釋放激素(CRH)的調(diào)節(jié)[31],在應(yīng)激狀態(tài)下可能會(huì)激活自身的“下丘腦-垂體-腎上腺軸”(HPA axis),導(dǎo)致皮質(zhì)醇的分泌量增大,機(jī)體內(nèi)的皮質(zhì)醇含量可能上升[32]。VTG是與魚(yú)類(lèi)“下丘腦-垂體-性腺軸”激素調(diào)節(jié)相關(guān)的蛋白,通常只有成熟雌魚(yú)可產(chǎn)生足夠雌二醇誘導(dǎo)VTG合成,從而為卵子發(fā)育提供必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由于雄性黃顙魚(yú)體內(nèi)的內(nèi)源性雌激素水平較低,因此,雄魚(yú)體內(nèi)VTG含量和魚(yú)類(lèi)ACTH變化能夠直接反映外源性雌激素物質(zhì)對(duì)HPG軸和HPA軸的干擾作用[12],是研究環(huán)境雌激素的重要生物標(biāo)志物。筆者對(duì)TBBPA低劑量長(zhǎng)期暴露下黃顙魚(yú)幼體內(nèi)ACTH和VTG顯著變化與陳瑪麗[10]和瞿璟琰等[33]的研究結(jié)果較為一致。但HALDéN等[1]在TBP同樣方法暴露6周的雌性斑馬魚(yú)肝臟中測(cè)到VTG含量顯著升高,推測(cè)這可能是由于TBP相對(duì)較弱的HPG軸干擾性難以引起VTG本底含量較低的雄魚(yú)中內(nèi)臟VTG含量顯著變化,或者雄魚(yú)VTG本底含量低而導(dǎo)致這一變化的相對(duì)誤差較大,從而產(chǎn)生假陰性測(cè)試結(jié)果。因此,以VTG作為魚(yú)類(lèi)內(nèi)分泌干擾標(biāo)志物時(shí),應(yīng)綜合考慮外源性物質(zhì)對(duì)雄魚(yú)和雌魚(yú)的影響,特別是對(duì)于內(nèi)分泌干擾性相對(duì)較弱的化合物。
TBBPA和TBP對(duì)黃顙魚(yú)幼魚(yú)急性毒性較高,其96 h的LC50分別為0.46和0.93 mg·L-1。在經(jīng)過(guò)TBBPA和TBP 28 d的長(zhǎng)期暴露后,在0.04~0.64 mg·L-1條件下,黃顙魚(yú)r體重和受試物濃度呈明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系;TBBPA對(duì)黃顙魚(yú)r體重的LOEC和NOEC分別為0.32和0.16 mg·L-1,TBP對(duì)r體重的LOEC和NOEC分別為0.64和0.32 mg·L-1。相較于體長(zhǎng)的增長(zhǎng),黃顙魚(yú)體重增長(zhǎng)的毒性指標(biāo)更為敏感。急慢性試驗(yàn)結(jié)果證實(shí),TBBPA較其降解產(chǎn)物TBP具有更高的毒性。TBBPA暴露導(dǎo)致黃顙魚(yú)內(nèi)臟中ACTH與VTG含量呈上升趨勢(shì),而TBP只在0.64 mg·L-1時(shí)對(duì)ACTH含量有影響。研究表明,TBBPA和TBP是潛在的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,筆者尚未深入研究其內(nèi)分泌干擾效應(yīng)的作用機(jī)理,還需從毒性作用方面開(kāi)展進(jìn)一步的研究。
[1] HALDéN A N,NYHOLM J R,ANDERSSON P L,etal.Oral Exposure of Adult Zebrafish (Daniorerio) to 2,4,6-Tribromophenol Affects Reproduction[J].Aquatic Toxicology,2010,100(1):30-37.
[2] 張琳,云霞,那廣水,等.環(huán)境水體中四溴雙酚A的HPLC-MS/MS分析方法的建立與應(yīng)用[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2011,5(5):1077-1080.
[3] 張普青,李玉文,李敬瑤,等.巢湖沉積物及水體中四溴雙酚A濃度分布及時(shí)空分布特征[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2011(5):51-55.
[4] 李鋒麗.水體和土壤環(huán)境中四溴雙酚A的分析方法[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2012.
[5] 彭浩.環(huán)境及生物樣品中溴代阻燃劑四溴雙酚-A(TBBP-A)水平的研究[D].北京:中央民族大學(xué),2007.
[6] ANDREWES P,BENDALL J G,DAVEY G,etal.A Musty Flavour Defect in Calcium Caseinate Due to Chemical Tainting by 2,4,6-Tribromophenol and 2,4,6-Tribromoanisole[J].International Dairy Journal,2010,20(6):423-428.
[7] LEE D,KIM K,LEE J H,etal.A Brominated Flame Retardant,2,4,6-Tribromophenol,Induces Thyroid Marker Dio1 Expression in GH3 Cell[J].Reproductive Toxicology,2015(56):21-22.
[8] LEONETTI C,BUTT C M,HOFFMAN K,etal.Concentrations of Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDEs) and 2,4,6-Tribromophenol in Human Placental Tissues[J].Environment International,2016,88:23-29.
[9] 張瀚文.四溴雙酚A和4-叔丁基苯酚的多物種水生態(tài)危害評(píng)估[D].長(zhǎng)春:東北師范大學(xué),2014.
[10]陳瑪麗.四溴雙酚-A對(duì)魚(yú)類(lèi)的毒性效應(yīng)[D].上海:華東師范大學(xué),2008.
[11]白承連,鄭易,李星馳,等.四溴雙酚A對(duì)斑馬魚(yú)胚胎發(fā)育毒性和神經(jīng)毒性研究[J].中國(guó)藥事,2013,27(3):292-297.
[12]馬陶武,王子健.環(huán)境內(nèi)分泌干擾物篩選和測(cè)試研究中的魚(yú)類(lèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2005,25(2):135-142.
[13]田海峰,孟彥,肖漢兵.水生動(dòng)物卵黃蛋白原研究新進(jìn)展[J].南方水產(chǎn)科學(xué),2014(4):91-96.
[14]梁岳.利用魚(yú)類(lèi)卵黃蛋白原基因作為生物標(biāo)志物建立環(huán)境雌激素效應(yīng)評(píng)價(jià)方法[D].廣州:華南師范大學(xué),2011.
[15]SUMPTER J P,JOBLING S.Vitellogenesis as a Biomarker for Estrogenic Contamination of the Aquatic Environment[J].Environmental Health Perspectives,1995,103(6):173-178.
[16]鄧瓊.垂體促腎上腺皮質(zhì)激素細(xì)胞的糖皮質(zhì)激素快速反饋機(jī)制研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué),2014.
[17]白崇生.CRH、ACTH和GC對(duì)體外培養(yǎng)染鋁大鼠脾淋巴細(xì)胞免疫功能的影響[D].哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.
[18]謝碧文,岳興建,張耀光,等.瓦氏黃顙魚(yú)腦垂體組織學(xué)和組織化學(xué)研究[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2004,29(1):114-118.
[19]姚道霞.黃顙魚(yú)性分化及激素誘導(dǎo)性轉(zhuǎn)化研究[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2007.
[20]劉文彬,張軒杰.黃顙魚(yú)腦垂體的組織學(xué)和超微結(jié)構(gòu)的研究[J].生命科學(xué)研究,2008,12(2):163-167.
[21]環(huán)境保護(hù)部化學(xué)品登記中心.化學(xué)品測(cè)試方法:生物系統(tǒng)效應(yīng)卷[M].北京:中國(guó)環(huán)境出版社,2013:135-144.
[22]OECD.Guidelines for the Testing of Chemicals,203:Fish,Acute Toxicity Test[S].1992.
[23]OECD.Guideline for the Testing of Chemicals,215:Fish,Juvenile Growth Test[S].2000.
[24]夏爽,趙硯彬,楊鳴琦,等.草甘膦對(duì)青鳉魚(yú)卵黃蛋白原的誘導(dǎo)及其潛在分子機(jī)理[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2013,33(9):1656-1663.
[25]黃權(quán),王偉杰,張東鳴.黃顙魚(yú)仔魚(yú)卵黃蛋白ELISA檢測(cè)方法研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,41(6):24-30.
[26]廖濤,徐盈,鐘雪萍,等.EE2對(duì)稀有鮈鯽和斑馬魚(yú)幼魚(yú)體內(nèi)卵黃蛋白原誘導(dǎo)的比較[J].水生生物學(xué)報(bào),2005,29(5):513-517.
[27]THORPE K L,HUTCHINSON T H,HETHERIDGE M J,etal.Assessing the Biological Potency of Binary Mixtures of Environmental Estrogens Using Vitellogenin Induction in Juvenile Rainbow Trout (Oncorhynchusmykiss)[J].Environmental Science and Technology,2001,35(12):2476-2481.
[28]DENG J,LIU C,YU L,etal.Chronic Exposure to Environmental Levels of Tribromophenol Impairs Zebrafish Reproduction[J].Toxicology and Applied Pharmacology,2010,243(1):87-95.
[29]STRACK S,DETZEL T,WAHL M,etal.Cytotoxicity of TBBPA and Effects on Proliferation,Cell Cycle and MAPK Pathways in Mammalian Cells[J].Chemosphere,2007,67(9):S405-S411.
[30]ARNOLDSSON K,ANDRESSON P,HAGLUND P.Formation of Environmentally Relevant Brominated Dioxins From 2,4,6-Tribromophenol via Bromoperoxidase-Catalyzed Dimerisation[J].Environmental Science and Technology,2012,46(13):7239-7244.
[31]陳璽,魏春林.腎上腺皮質(zhì)激素的作用機(jī)理及在神經(jīng)內(nèi)科的應(yīng)用[J].按摩與康復(fù)醫(yī)學(xué),2010,1(10):35.
[32]鄭淮武,林菱,鐘碧玲,等.感染性疾病早產(chǎn)兒皮質(zhì)醇和促腎上腺皮質(zhì)激素的變化[J].國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2015,36(5):643-644.
[33]瞿璟琰,施華宏,劉青坡,等.四溴雙酚-A和五溴酚對(duì)紅鯽甲狀腺激素和脫碘酶的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2008,28(8):1625-1630.
(責(zé)任編輯: 許 素)
Endocrine Disrupting Effects of TBBPA and TBP on Pelteobagrus fulvidraco.
ZHANG Sheng-xin1,2, LIU Ji-ning2, WANG Lei2, YANG Xian-hai2, SHI Li-li1,2, LIU Dan2
(1.School of Environmental Science and Engineering, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China; 2.Nanjing Institute of Environmental Sciences, Ministry of Environmental Protection, Nanjing 210042, China)
Based on an acute toxicity test on fish, an experiment was conducted on toxicity of tetrabromobisphenol A (TBBPA) and its degradation product of 2,4,6-tribromophenol (TBP) to growing youngPelteobagrusfulvidraco, especially their endocrine-disrupting effects. During the experiment, growth rate of the juveniles was measured and the minimum observable response concentration (MORC) and unobservable response concentration (URC) of TBBPA and TBP in the juveniles exposed to the chemicals for 28 days. Contents of vitellogenin (VTG) and adrenocorticotropic hormone (ACTH) content in viscera of the fish were also measured using the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kits for significant difference analysis. Results show that concentrations of TBBPA and TBP and growth rate of the fish in weight displayed an obvious does-effect relationship with MORC and URC of TBBPA being 0.32 and 0.16 mg·L-1and MORC and URC of TBP being 0.64 and 0.32 mg·L-1, respectively, which indicates that TBBPA was more toxic than TBP. With rising TBBPA concentration, VTG and ACTH in the fish significantly increased in content, but VTG did not show any significant response to change in concentration of TBP and ACTH declined by a large margin in content when TBP reached 0.64 mg·L-1in concentration. It is, therefore, presumed that TBBPA and TBP are potential environmental endocrine disruptors.
tetrabromobisphenol A (TBBPA); 2,4,6-tribromophenol (TBP); adrenocorticotropic hormone (ACTH); vitellogenin (VTG);Pelteobagrusfulvidraco; endocrine disrupting
2016-03-21
江蘇省自然科學(xué)基金(BK20151100);普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃(KYLX15_0798)
X592
A
1673-4831(2016)06-1012-06
10.11934/j.issn.1673-4831.2016.06.023
張圣新(1992—),女,江蘇鎮(zhèn)江人,碩士生,主要從事化學(xué)品生態(tài)毒理學(xué)研究。E-mail: 15195811701@163.com
① 通信作者E-mail: wanglei@nies.org