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甲氧滴滴涕(Methoxychlor,MXC)和双酚A(Bisphenol-A,BPA)广泛应用于工业和生活领域中,己经对环境和人类健康构成了严重的威胁,近年来备受人们关注。MXC和BPA具有难降解性、生物蓄积性和沿食物链在生物体内富集作用,已经成为一种新型的持久性有机环境污染物。目前对MXC与BPA的毒性研究尚不全面,特别是在水生生物中的研究相对较少,且MXC与BPA复合染毒在斑马鱼胚胎发育中的毒性和生殖系统的毒性研究在国内外还未见报导。
本文以斑马鱼胚胎为实验材料,优化了利用斑马鱼胚胎检测化合物毒性的实验方法,并以MXC,BPA单一染毒为研究对象,进行了急性毒性实验。结果表明,自6hpf染毒至96hpf,MXC与BPA单一染毒的半数致死浓度(LC50)分别为24.32μmol·L-1和44.93μmol·L-1。
1.0μmol·L-1的MXC提早了斑马鱼胚胎48hpf时的孵化;而BPA暴露后,胚胎在48hpf时不孵化,在72hpf时才孵化,且高浓度的BPA抑制其孵化;当1.0μmol·L-1的MXC和不同浓度的BPA复合染毒时,胚胎的孵化情况与BPA单独染毒时类似。MXC对72hpf幼鱼主要的致畸效应为脊柱弯曲,主要表现为脊柱侧凸和脊柱后凸:BPA单一暴露,低剂量的MXC与BPA复合暴露对幼鱼不会造成畸形的现象。
在1.0μmol·L-1的MXC浓度下,都不引起孵化率的差异和胚胎畸形的出现,而5.0μmol·L-1的MXC对胚胎的孵化具有毒性效应,能产生胚胎的畸形。所以在本次实验中我们认为,1.0μmol·L-1的MXC对斑马鱼的胚胎是未观察到损害作用的剂量(no-observedadverseeffectlevel,NOAEL),5.0μmol·L-1的MXC对斑马鱼的胚胎是观察到损害作用的最低剂量(lowestobservedadverseeffectlevel,LOAEL)。
利用吖啶橙染色技术检测24hpf胚胎内细胞凋亡,结果显示在胚胎的脑部、眼睛、腹部、卵黄囊和尾部出现大量的细胞凋亡。
行为学研究中的基本活力测试结果表明,胚胎自6hpf染毒至120hpf后脱毒的斑马鱼幼鱼,MXC可以使幼鱼的游泳速度减慢,游泳距离变短,而BPA单一暴露,MXC与BPA复合暴露对幼鱼的游泳速度与游泳距离未见毒性效应。这些结果说明MXC在斑马鱼胚胎中有发育和潜在的神经毒性。
最后,本实验还研究了MXC,BPA单一暴露以及复合暴露后斑马鱼精子活力的变化。结果发现经过MXC,BPA及其复合暴毒之后的成年雄性斑马鱼,其体长,体重和精巢重与对照组相比,并没有发生明显的变化。但是经过MXC,BPA单一暴露以及复合暴露后,运用计算机辅助精液分析仪(ComputerAssistedSpermAnalysis,CASA)来检测精子的活力,发现其精子活力与正常对照组和DMSO溶剂对照组相比有一定程度的下降,且差异显著。实验中没有采用卵黄蛋白原(Vtg)作为实验指标,而采用了精子活力作为环境雌激素污染物暴露后的生物标志物,操作步骤简单,结果清晰明了。光镜下显示,MXC和BPA抑制了精巢重性腺的发育,导致精子生成障碍。
这些结果都说明了MXC,BPA及其联合暴露对斑马鱼的生殖系统产生了毒性效应,为将来慢性长期低浓度染毒实验和致毒机制研究奠定基础,同时补充了此类物质在水生生物毒性资料的空缺,为制定安全的环境生态风险评价浓度和健康风险评估与管理提供科学依据。