王麗燕 胡長偉 朱志紅 張小平 沈鵬 朱建剛 楊茂憲

手衛(wèi)生是醫(yī)療感染防控中的重要措施［1］。在公共衛(wèi)生領(lǐng)域，洗手液和消毒濕巾被廣泛采用。隨著移動網(wǎng)絡(luò)的普及，人們習(xí)慣在線尋求疫情信息以及購買防護(hù)產(chǎn)品［2］。COVID-19的爆發(fā)進(jìn)一步推動了洗手液使用量的增長。雖然互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)已逐漸成為監(jiān)測輿情變化和研究疾病趨勢的重要工具，但關(guān)于公眾對手衛(wèi)生興趣的數(shù)據(jù)研究仍相對匱乏［3-4］。洗手液中的細(xì)菌抑制劑三氯生（Triclosan，TCS）在廢水處理過程中的去除率低，大部分進(jìn)入天然水體或殘留在污泥中，對環(huán)境和生物鏈形成影響［5］。TCS在魚類、甲殼類、藻類等水生生物中積累，可能導(dǎo)致遺傳和生殖毒性，從而增加生態(tài)風(fēng)險［6］。值得注意的是，微藻作為水生生物鏈的主要生產(chǎn)者，對TCS表現(xiàn)出特別的敏感性［7-8］。TCS會對微藻的光合作用產(chǎn)生抑制效果，與暴露濃度和時間相關(guān)，但其具體機制尚不明確［9］。本研究將基于互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，對比COVID-19爆發(fā)前后公眾對手衛(wèi)生的關(guān)注度和洗手液的需求變化，并模擬洗手液中的TCS進(jìn)入自然水體的生態(tài)影響，進(jìn)一步探究TCS對微藻光合效率、光吸收、電子轉(zhuǎn)移和能量耗散的影響，以期揭示TCS對微藻光合作用的具體影響機制。

1 材料與方法

1.1 流行病學(xué)數(shù)據(jù)獲取 在疫情初期，COVID-19缺少統(tǒng)一名稱?；贐DI算法，及對疫情期間公眾討論話題的研究，用關(guān)鍵詞如：“肺炎”、“新型冠狀病毒”、“洗手”、“洗手液”、“三氯生”、“洗手液+方法”，“洗手液+價格”等進(jìn)行中文檢索。使用百度數(shù)據(jù)庫（http：//index.baidu.com），收集2019年1月至2022年10月百度指數(shù)的關(guān)鍵詞趨勢數(shù)據(jù)。

1.2 實驗材料 采用純度97%的2，4，4′-三氯-2-羥基二苯醚（TCS，CAS號3380-34-5），由上海麥克林生化科技提供。以二甲基亞砜配制50 mg/L和100 mg/L的TCS母液。小球藻（Chlorella sp，F(xiàn)ACHB-8）購自中科院水生所淡水藻種庫，在光照培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)條件：光照85～90 μmol/（m2·s），光暗比12 h：12 h，溫度（25±0.5）℃。每周更換一半培養(yǎng)液。

1.3 急性毒性試驗 參考OECD標(biāo)準(zhǔn)方法，進(jìn)行TCS對小球藻的急性毒性試驗［10］。小球藻初始細(xì)胞密度為5×104cells/mL，每瓶添加150 mL藻液。添加不同濃度的TCS母液，終濃度為0、0.1、0.25、0.5、1、2.5和5 mg/L，每種濃度設(shè)5個平行。將三角瓶放入培養(yǎng)箱，培養(yǎng)96 h，每天搖動三次。每24 h測定一次藻液的OD680值。利用公式y(tǒng)=3.8562x（R2=0.9991）計算藻液細(xì)胞密度（cells/mL），y和x分別為細(xì)胞密度和OD680值。計算小球藻的比生長率：其中μi-j是時間i到j(luò)（d）的比生長率；Xi是時間i（d）的細(xì)胞密度（cells/mL）；Xj是時間j（d）的細(xì)胞密度（cells/mL）。1.4 TCS對小球藻的生長抑制試驗 基于96 h急性毒性試驗結(jié)果，確定TCS的IC10、IC30和IC50三個濃度，設(shè)空白對照組、IC10組、IC30組和IC50組四個組別，開展小球藻生長抑制試驗。試驗條件與急性毒性試驗相同，周期96 h。每24 h測定藻液OD680值換算為細(xì)胞密度，并在TCS暴露的24 h、48 h和96 h測定小球藻葉綠素?zé)晒鈪?shù)。

1.5 光合參數(shù)測定 使用藻類葉綠素?zé)晒鉁y定儀（AP-C100，捷克Brno公司）測定葉綠素?zé)晒鈪?shù)。測定前，藻液暗適應(yīng)10 min后搖勻，取3 mL藻液測定小球藻OJIP參數(shù)。對FV/FM、PIABS等12個參數(shù)進(jìn)行對比分析，詳見表1。

表1 本研究所選取的葉綠素?zé)晒鈪?shù)及其含義

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以（）表示，多組間比較采用單因素分析方差（ANOVA），兩組間比較采用SNK法，數(shù)據(jù)以雷達(dá)圖形式表示。P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 全國百度指數(shù)的變化趨勢 2019年1月1日至12月31日，公眾對“肺炎”的搜索整體日均值為5,839，“七步洗手法”、“洗手七步法”的搜索整體日均值為0；2020年1月1日至2020年7月31日，“肺炎”的搜索日均值飆升至85,974，趨勢隨疫情發(fā)生迅速呈現(xiàn)峰值，并迅速降低；2020年8月1日至2022年10月31日，其日均值為5,637。COVID-19疫情發(fā)生前，“新型肺炎”、“新型冠狀病毒”、“新冠肺炎”、“新型冠狀病毒肺炎” 搜索整體日均值為0；COVID-19疫情發(fā)生后，其搜索量激增；“洗手”、“洗手液”、“洗手歌”、“三氯生”、“七步洗手法”、“洗手七步法”、“洗手液+方法”、“洗手液+價格”、“洗手液+品牌”、“洗手液+廠家”、“洗手液+使用方法”搜索量也大增，峰值后緩慢下降。2021年11月“洗手液”、“洗手液+價格”、“洗手液+品牌”、“洗手液+廠家”、“洗手液+使用方法”搜索量再次急劇增加，變化趨勢相似。

2.2 TCS對小球藻的96 h急性毒性 TCS對小球藻的96 h急性毒性結(jié)果顯示，TCS對小球藻的抑制濃度IC10的平均值為0.16 mg/L［95%置信區(qū)間（CI）0.01～0.31 mg/L］、IC30平均值為0.34 mg/L（95%CI=0.09～0.59 mg/L），IC50的平均值為0.55 mg/L（95%CI=0.27～1.16 mg/L），表明TCS對小球藻有較高毒性。

2.3 TCS對小球藻的生長和光合效率的影響 使用IC10、IC30和IC50濃度的TCS暴露小球藻，其生長表現(xiàn)為劑量-反應(yīng)關(guān)系。24 h暴露后，與對照組比較，各處理組小球藻的FV/FM顯著降低（P＜0.05）；48 h后，F(xiàn)V/FM隨TCS濃度增加而降低（P＜0.05）；96 h后，各處理組FV/FM高于對照組（P＜0.05），提示小球藻對TCS壓力產(chǎn)生適應(yīng)性，光合效率恢復(fù)并受TCS刺激提升。24 h暴露后，IC30和IC50組的PIabs顯著低于對照組和IC10組（P＜0.05）；48 h后，所有處理組PIabs隨TCS濃度增加而降低（P＜0.05）；96 h后，IC30組PIabs升高（P＜0.05），而IC50組低于IC30組（P＜0.05）。見圖1、2。

圖1 小球藻在不同濃度TCS脅迫下的96 h生長曲線

圖2 不同濃度的TCS脅迫下小球藻FV/FM（A）和PIabs（B）的變化。注：與對照組比較，aP＜0.05；與IC10組比較，bP＜0.05；與IC30組比較，cP＜0.05

2.4 不同濃度的TCS脅迫下小球藻葉綠素?zé)晒鈪?shù)的變化 24 h暴露后，IC30和IC50組小球藻的Mo、N、Sm顯著升高（P＜0.05），但I(xiàn)C50組與IC30組比較無顯著差異。同樣的情況在48 h暴露后也觀察到。而在96 h暴露后，各處理組小球藻的Mo、N、Sm與對照組相比未見顯著差異（見圖3）。經(jīng)24 h暴露后，與對照組比，IC10、IC30和IC50組小球藻的ΨO、ΦEO顯著下降，ΦDo升高（P＜0.05）；IC10組的ABS/RC、TRO/RC和ETO/RC下降，DIO/RC升高（P＜0.05）；IC30和IC50組的ABS/RC、TRO/RC和ETO/RC與IC10組比有顯著升高（P＜0.05）；與IC30比較，IC50組的這些參數(shù)有所下降（P＜0.05）；經(jīng)48 h暴露后，所有處理組小球藻的ΨO、ΦEO下降，ΦDO升高（P＜0.05）；且ABS/RC、TRO/RC、ETO/RC和DIO/RC顯著升高，呈劑量效應(yīng)關(guān)系（P＜0.05）；96 h后，所有參數(shù)在各組間未見顯著差異。見圖4。

圖3 不同濃度的TCS脅迫下小球藻MO、Sm和N三個參數(shù)的變化。注：與對照組比較，aP＜0.05；與IC10組比較，bP＜0.05；與IC30組比較，cP＜0.05

圖4 不同濃度的TCS脅迫下小球藻ΨO等7個參數(shù)的變化

3 討論

COVID-19疫情引發(fā)了廣泛對手衛(wèi)生信息如洗手和洗手液的關(guān)注。隨著洗手液使用增多，環(huán)境中TCS的釋放也增多。本研究中TCS在初始暴露階段通過抑制小球藻的電子轉(zhuǎn)移促進(jìn)能量耗散，影響光合效率。經(jīng)過96 h的TCS暴露，小球藻通過調(diào)節(jié)光合作用顯示出耐受性，恢復(fù)正常光合效率。

作者使用“洗手液”等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)顯示，COVID-19疫情提高了公眾的手衛(wèi)生意識，與洗手液相關(guān)的搜索量在疫情爆發(fā)或新變異株出現(xiàn)時激增。百度指數(shù)等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可以在監(jiān)測COVID-19疫情和其他傳染病的時間上能夠較好地擬合［11-12］。調(diào)查顯示，21.34%的電商銷售的洗手液含TCS。與疫情前相比，洗手頻率及洗手液使用增加，可能導(dǎo)致環(huán)境中TCS釋放增多，引發(fā)健康風(fēng)險［13］。

微藻對TCS的敏感度最高，慢性毒性值為1.4～3.5 μg/L［14］。本研究中TCS濃度＞0.16 mg/L時對小球藻產(chǎn)生急性毒性。小球藻暴露于TCS 48 h后，光合效率隨TCS濃度增加而明顯降低，表明TCS抑制其光合效率。然而，96 h后光合效率恢復(fù)，顯示小球藻適應(yīng)了TCS脅迫。PIabs是更準(zhǔn)確的光合系統(tǒng)狀態(tài)指標(biāo)，能反映污染物或環(huán)境條件對單位反應(yīng)中心的影響［15］。48 h時，小球藻在IC50處理組的PIabs抑制率超過FV/FM抑制率，表明TCS抑制了小球藻反應(yīng)中心，增強能量耗散，降低光合效率。96 h時小球藻增加了PSII中QA還原的能量和開關(guān)次數(shù)，加快電子傳遞速度，恢復(fù)光合效率。這可能源于微藻調(diào)整自身以應(yīng)對環(huán)境壓力。本研究只關(guān)注TCS，未考慮其他可能的壓力因素，因此，TCS在復(fù)雜環(huán)境中的生態(tài)影響需要進(jìn)一步研究。

COVID-19疫情提高了公眾對手衛(wèi)生的關(guān)注，可能增加了環(huán)境中TCS的釋放。TCS對小球藻有毒性，但小球藻可以調(diào)整自身以應(yīng)對。未來需要進(jìn)一步研究TCS在復(fù)雜環(huán)境下的生態(tài)影響。