水环境PFOS和PFOA的污染现状及毒理效应研究进展

全氟辛烷磺酸类物质(PFOS)和全氟辛酸类物质(PFOA)是新型持久性有机污染物(POPs),近年来关于PFOS和PFOA两类全氟有机化合物中典型代表物质的生态毒理学研究日趋增多.以国内外学者对PFOS和PFOA的研究资料为依据,系统阐述了PFOS和PFOA的来源及用途、在生态环境中的分布、迁移转化及转运代谢以及它们对实验生物和人类可能造成的一系列毒性效应及致毒效应机理,并尝试性提出了今后对PFOS和PFOA的研究方向.     

长江流域黄鳝中全氟化合物的残留特征及其来源探讨

为探究长江中上游养殖黄鳝(Monopterus albus)中全氟化合物(Perfluorinated compounds,PFCs)的残留特征和污染来源,调查研究了2015~2016年采自于湖南、湖北、江西、安徽、四川和重庆10个城市的150份黄鳝样品,同时,2016年在湖北省潜江市黄鳝养殖基地追踪了黄鳝养殖过程中的PFCs污染可能来源,并探究黄鳝中PFCs的来源。样品经提取,通过C18和碳黑(GCB)净化,利用超高效液相色谱–串联质谱联用分析了19种PFCs的含量,并对数据进行分析。结果显示,长江流域黄鳝中PFCs共8种物质残留,主要污染物是全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS);长江流域PFCs污染最严重的是湖北省黄鳝,其次是江西省黄鳝;PFOS在湖北省黄鳝中含量最高,为5.42μg/kg,PFOA在四川省黄鳝中含量最高,为3.66μg/kg;同时,对整个黄鳝养殖过程进行追踪,结合黄鳝的特殊养殖方式,发现黄鳝中PFCs污染主要来源于黄鳝养殖中摄食的蚯蚓以及所处的养殖环境,包括池塘水和土壤。     

液相色谱质谱法测定沉积物中的全氟辛基磺酸和全氟辛酸

建立了沉积物中全氟辛基磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)的固相萃取净化及超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)测定方法。沉积物样品中的待测组分于70℃,15 m L甲醇超声萃取2次,用C18固相萃取小柱进行富集、净化,经再浓缩、定容至1.0 m L后,用Eclipse Plus-C18色谱柱、甲醇/水(含5.0 m M甲酸铵)为流动相,梯度洗脱方式进行分离;电喷雾负离子模式(ESI-)电离、多重反应监测模式(MRM)以及内标法对目标物进行定性/定量测定。优化实验条件下,方法的相对标准偏差(RSD,1.0 ng/g,n=7)分别为8.3%(PFOS)、9.1%(PFOA),沉积物样品添加0.5、2.0、5.0 ng/g浓度水平的待测目标物时,加标回收率在(82.5±9.2)%(PFOS)~(103.2±9.2)%(PFOA)之间(平行测定3次);方法在0.5~20.0 ng/g范围内,质谱信号响应与待测组分浓度呈良好线性关系,线性相关系数0.999 0;方法的定量限(LOQ,S/N=10)为0.08 ng/g。方法具有样品前处理简单、分析速度快、选择性好的特点,适用于海洋沉积物中PFOS与PFOA的测定。     

长江上游铜鱼体内全氟辛烷磺酸(PFOS)残留分布特征

为阐明长江上游鱼类全氟辛烷磺酸(PFOS)的残留分布,本研究于2013年分3次在长江上游不同江段,采集该地主要经济鱼类铜鱼(Coreius heterokon)。采用超高效液相色谱–质谱联用法分析铜鱼肌肉、肝和性腺3种不同组织全氟辛烷磺酸(PFOS)含量。结果表明,铜鱼组织内PFOS检出率为100%,总体均值为2.72 ng/g(0.33~10.14 ng/g)。PFOS含量水平在肝最高(5.56 ng/g),肌肉次之(1.39 ng/g),性腺最低(0.62 ng/g)。不同组织间差异极显著(K-W test,P0.01),表明鱼类肝比肌肉和性腺更易于积累PFOS。在不同采集江段,PFOS含量仅在肌肉组织差异显著(ANOVA,P0.05);在不同年龄组,PFOS含量有随鱼类年龄增长而增高的趋势,且在各组织中差异显著(ANOVA,P≤0.05),该结果表明PFOS含量可能与鱼类摄食内容及生理参数不同有关。与已有研究相比,长江上游铜鱼PFOS暴露水平低于国内外淡水、海水鱼类,目前仍处于一个较低水平。     

全氟辛烷磺酸及其盐类的毒性研究

全氟辛烷磺酸(Perfluorooctane sulphonate,PFOS)及其盐类是新型持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)的一种,是我国松花江等水体中常见的污染物之一。本文综述了PFOS及其盐类的性质、污染水平及毒性效应等方面研究的进展。PFOS的结构决定了它难降解的特性,针对PFOS的结构特点及污染水平,开发了很多有针对性的检测方法,比较有代表性的是液相色谱串联质谱法(HPLC-MS)。本文还评估和分析PFOS的毒性及其对环境和生态系统的危害,阐述鱼类作为典型模式生物的优势。     

全氟辛烷磺酸对罗氏沼虾幼虾代谢和抗氧化酶活性的影响

采用静水毒性实验法和非靶向代谢组学法探讨全氟辛烷磺酸(perfluorooctae sulfonate, PFOS)对罗氏沼虾 (Macrobrachium rosenbergii)幼虾的急性致死和代谢的影响, 同时通过慢性毒性实验分析不同质量浓度(0.1 ng/mL、 1 ng/mL、5 ng/mL) PFOS 胁迫下幼虾鳃、肝胰腺和胃肠道中抗氧化酶活性的变化。结果表明, PFOS 对罗氏沼虾幼虾的 96 hLC50 为(0.68±0.22) mg/L, 安全质量浓度为 0.068 mg/L。经 20 ng/mL 的 PFOS 胁迫 24 h 后, 幼虾鳃中鉴定到具有显著差异的代谢化合物共 30 种、肝胰腺中 19 种、胃肠道中 24 种, 这些代谢差异物主要涉及氨基酸代谢、 脂肪酸代谢和磷脂类代谢等代谢通路。慢性毒性实验中, 不同暴露时间下不同浓度的 PFOS 胁迫对幼虾各组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和酸性磷酸酶(ACP)活性的影响存在差异; 随着暴露时间的延长, SOD、CAT 和 ACP 活性受到抑制, MDA 含量随着暴露时间的延长而增大。PFOS 可造成幼虾鳃、肝胰腺和胃肠道组织发生氧化损伤, 并对幼虾的生理代谢产生影响。本研究旨在为探究 PFOS 对水生生物的毒性效应提供基础数据和借鉴。     

全氟辛烷磺酸类物质对剑尾鱼Cu/Zn-SOD及相关应激基因表达的影响

研究全氟辛烷磺酸类物质(PFOS)暴露对剑尾鱼肝脏Cu/Zn-SOD及相关应激基因表达的影响,探讨筛选导致体内氧化应激反应的敏感生物标志物,并首次克隆和分析剑尾鱼Cu/Zn-SOD的cDNA全序列。实验将剑尾鱼随机分为5组,包括对照组和3.5、7.0、14.0和28.0mg/L等4个PFOS实验暴露组,同时设置平行组。定量测定了24 h、48 h、96 h和14 d肝脏组织中的Cu/Zn-SOD、HSP70-1、HSP70-2和GST mRNA表达水平的变化,成功克隆包含794 bp核苷酸和编码154个氨基酸的剑尾鱼Cu/Zn-SOD的cDNA全序列。通过与其他相关鱼类Cu/Zn-SOD的核苷酸序列和氨基酸序列相似性比较发现,核苷酸和氨基酸序列相似性分别达到77%~83%和79%~88%。高浓度PFOS暴露后,剑尾鱼肝脏中与应激相关的各种基因发生不同程度的变化。通过RT-PCR技术检测Cu/Zn-SOD mRNA表达在剂量效应上不显著,Cu/Zn-SOD mRNA表达和SOD活性之间并没有相关性,推断是其他类型的SOD基因在PFOS暴露下发挥更为重要的作用。随着暴露时间的持续延长,Cu/Zn-SOD基因的转录水平变化趋势与SOD活性变化及HSP70-1 mRNA表达相一致,表明HSP70通过提高剑尾鱼体内SOD水平以保护机体免受氧化损伤。HSP70-2 mRNA水平比HSP70-1 mRNA表达更加敏感。HSP70-2变化趋势与Cu/Zn-SOD mRNA表达相关性不强,其相关机制有待进一步研究。G ST mRNA表达呈不断上升趋势,这与Nrf2信号传导途径有关,也可能是机体在应对PFOS进入鱼体后的一种防御措施。剑尾鱼在体实验表明,PFOS能够诱导肝脏氧化应激反应,GST mRNA和HSP70-2 mRNA表达可以作为PFOS暴露的敏感生物标志物。     

全氟辛烷磺酸钾对真鲷谷胱甘肽质量分数和谷胱甘肽转硫酶活性的影响

为了解全氟辛烷磺酸钾（PFOS）对海洋鱼类抗氧化防御系统的毒性效应及致毒机理,在实验室条件下研究了PFOS胁迫和净水恢复过程中真鲷（Pagrosomus major）鳃组织和肝脏组织内谷胱甘肽（GSH）质量分数与谷胱甘肽转硫酶（GST）活性的变化。结果显示,胁迫开始时鳃中w（GSH）在低浓度组出现诱导,中、高浓度组出现抑制现象,随着胁迫时间的延长,各浓度组处于显著诱导水平（P〈0.01）;肝脏中w（GSH）在胁迫第15天时各浓度组中出现显著的剂量效应,w（GSH）随着PFOS曝露浓度的升高而降低。真鲷2种组织的GST活性变化与各自组织中w（GSH）的变化趋势相近。净水恢复期内个别浓度组的指标恢复到对照组水平,说明真鲷可以修复PFOS胁迫造成的损伤。结果表明,PFOS在试验条件下对真鲷有显著的毒性作用,可能对海洋高等生物存在潜在性危害,应对其海洋环境风险评价加以关注。     

中国部分地表水体中五种全氟化合物的暴露特征与生态风险

评估中国地表水体中全氟化合物(PFCs)对水生生物的潜在生态风险水平，为我国当前地表水体中PFCs的污染现状与风险管理提供科学依据。系统总结和分析中国地表水体中PFCs的暴露特征，并基于可利用的慢性毒性数据，采用概率生态风险评估法中的安全阈值法(MOS10)评价水体中5种PFCs (PFOA、PFNA、PFDA、PFDoA和PFOS)对水生生物的生态风险以及PFCs混合物对水生生物的联合生态风险。结果表明：在5种PFCs中，PFOA的浓度范围最大，为ND~772 ng·L-1，其暴露浓度累积概率分布曲线上50%、75%和95%对应的暴露浓度分别为6.99、26.01和188.80 ng·L-1，远高于累积概率对应暴露浓度为第二的PFOS；生态风险结果表明 PFOA、PFNA、PFDA、PFDoA和PFOS的MOS10均小于1，且暴露浓度超过影响5%的水生生物的概率分别为0%、3.31%、0%、1.00%和0%，说明5种PFCs对水生生物的生态风险较小; 此外，利用总等效浓度概念推导PFCs混合物的联合生态风险时，计算得出的MOS10也小于1，且总等效暴露浓度超过影响5%的水生生物的概率为5.42%，说明目前PFCs的地表水暴露对水生生物的生态风险属于可接受水平。     

全氟烷基化合物在长江流域水产品中的分布研究

全氟烷基化合物(PFASs)广泛存在于各种环境及生物体中,基于其环境持久性、生物机体的危害性以及难降解性,引起了人们的广泛关注。本研究考察了长江流域5个省份10个城市27种水产品中23种PFASs的残留水平,对长江流域水产品中PFASs污染情况进行分析和研究,得出长江流域水产品中PFASs的残留现状和规律,为全面了解并控制长江流域水产品PFASs残留提供基础数据。生物基质样品采用2%酸化乙腈提取,C_(18)和碳黑(GCB)净化,HPLC-MS/MS法测定。结合各种水产动物的生活习性、生态环境以及产品包装过程等特点,对不同水产品中PFASs的检出比例、种类及区域的检出含量水平进行比较分析,发现黄鳝(Monopterusalbus)中PFASs的检出比例相对较高,为78.95%;河蟹中PFASs的含量水平最高,为6.29μg/kg。湖北省水产品中的PFASs检出的总含量水平较其他省份高,为7.64μg/kg;长江流域5个省份水产品中全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonic acid,PFOS)检出含量水平较高,全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)的含量水平相对较低。本研究对长江流域水产品中PFASs的含量水平和残留特征进行了比较分析,这对于水产品中PFASs残留的消减与控制,具有一定参考价值。     

A review of cyanobacterial odorous and bioactive metabolites: Impacts and management alternatives in aquaculture

Increased demand has pushed extensive aquaculture towards intensively operated production systems, commonly resulting in eutrophic conditions and cyanobacterial blooms. This review summarizes those cyanobacterial secondary metabolites that can cause undesirable tastes and odors (odorous metabolites) or are biochemically active (bioactive metabolites) in marine and freshwater, extensive and intensive aquaculture systems. For the scope of this paper, biochemically active metabolites include (1) toxins that can cause mortality in aquaculture organisms or have the potential to harm consumers via accumulation in the product (hepatotoxins, cytotoxins, neurotoxins, dermatoxins, and brine shrimp/molluskal toxins), (2) metabolites that may degrade the nutritional status of aquaculture species (inhibitors of proteases and grazer deterrents) or (3) metabolites that have the potential to negatively affect the general health of aquaculture species or aquaculture laborers (dermatoxins, irritant toxins, hepatotoxins, cytotoxins). Suggestions are made as to future management practices in intensive and extensive aquaculture and the potential exposure pathways to aquaculture species and human consumers are identified.     

Approaches for delaying sexual maturation in salmon and their possible ecological and ethical implications

ABSTRACT

The aquaculture industry is under pressure to satisfy global demand for marine foods. Atlantic salmon has been bred for more than 40 years, and substantial progress has been made within the culturing and breeding programs. The improved growth rate of Atlantic salmon has been accompanied by an earlier onset of maturation. Among the factors controlling maturation in salmon are photoperiod, temperature, and body composition. Early sexual maturation is detrimental to fish health and quality when viewed from an aquacultural viewpoint. There are several approaches for alleviating this problem: (1) traditional selection, (2) manipulation of external factors affecting puberty (e.g., light), (3) novel biotechnological methods for improving breeding methods, (4) induction of polyploidy, and (5) genetic modification controlling maturation. This article presents the ecological and ethical issues connected to these approaches and argues the importance of acknowledging and discussing such issues in order to ensure that all stakeholder concerns are considered.     

Species concepts: the basis for controversy and reconciliation

Some of the disputes about species concepts can be resolved through clarification of the conceptual issues. Others are intractable because incompatible preferences are being optimized. According to the current biological consensus species (taxa) are populations rendered cohesive by sex. The philosophical consensus has it that the species and other categories are (abstract) classes, whereas particular species and other taxa are (concrete) individuals (in the ontological sense). Natural kinds are classes that have the properties they do because of laws of nature. Individuals such as species and clades owe their properties to history, not laws of nature; they are not kinds at all and calling them natural kinds is, therefore, grossly misleading. Having the species of taxonomy be equivalent to the species of evolutionary theory facilitates the integration of history and laws of nature within biology. Efforts to define the species category on the basis of similarity create misleading impressions about the laws and mechanisms of speciation processes. A diversity of incompatible species concepts (pluralism) is undesirable because the various kinds of units that are called ‘species’ differ with respect to the underlying laws of nature that make them natural kinds.     

栉孔扇贝血淋巴中酚氧化酶和髓过氧物酶活性↑（*）

用电镜细胞化学和分光光度技术对栉孔扇贝血淋巴中的氧化酶（ＰＯ）和髓过氧物酶（ＭＰＯ）进行了研究。结果表明：细胞质中直径分别为３００～４３０ｎｍ和１３０～２００ｎｍ的大、小２种颗粒呈ＰＯ强阳性,次级溶酶体和小颗粒呈ＭＰＯ强阳性。生化血清中存在ＰＯ和ＭＰＯ活性,血细胞仅有ＭＰＯ活性。以ＴＭＢ为底物测得血清中不依赖卤素的ＭＰＯ活力为１０７．２Ｕ,以二乙醇胺为底物测得血清中依赖卤素的ＴＭＢ为底物测得血清中