第一作者：谢温琦（本科生）
通讯作者：丁国骅
通讯单位：丽水学院
https://doi.org/10.1016/j.envpol.2024.124494
l以蝌蚪为模型基于环境浓度设计浓度并进行独立和联合TCEP和TCPP暴露实验。lTCEP和TCPP均会不同程度的影响蝌蚪的变态，以及造成肝脏抗氧化能力下降和内分泌紊乱。比较来看，TCEP的毒性高于TCPP，联合毒性更强。l建立基于IBR的复合暴露风险预测模型，并用于评估实际环境TCEP和TCPP的风险。
磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）和磷酸三（2-氯丙基）酯（TCPP）是工业中常用的氯系有机磷阻燃剂（Cl-OPFRs）。它们经常在水生环境中同时被检测到，并伴有各种有害影响。本实验研究了蝌蚪长期暴露于TCEP和TCPP对其变态、肝脏抗氧化能力和内分泌功能的影响。在暴露浓度均为3、30和90 μg/L下进行独立以及等浓度联合实验，并设对照组比较。利用综合生物标志物反应（IBR）方法建立了一个最佳线性模型，用于预测TCEP和TCPP对泛树蛙属潜在分布区蝌蚪的总体生态风险。结果表明：(1)暴露于环境相关浓度的TCEP和TCPP会对蝌蚪的变态时间、肝脏抗氧化酶活性和相关基因表达以及内分泌相关基因表达产生不同程度的不利影响，两者的联合暴露会加剧这些影响。(2)TCEP的IBR值在各浓度下均大于TCPP的IBR值，在两者共同暴露的情况下可观察到叠加效应。(3）在中国太湖和越南河内，蝌蚪同时接触TCEP和TCPP的生态风险高于其他分布地点。总之，两栖类蝌蚪长期暴露于环境相关浓度的TCEP和TCPP会带来潜在的生态风险，这为制定控制水生生态系统中TCEP和TCPP污染的政策和策略提供了启示。此外，建立IBR预测模型所采用的方法为评估多种OPFRSs的总体生态风险提供了方法框架。![]()
变态指标显示，90 μg/L TCEP组和90 μg/L联合组处理的蝌蚪出现脊柱畸形，并且TCEP延长了变态时间（图1）。图1 斑腿泛树蛙蝌蚪暴露于TCEP、TCPP及其联合作用下的(A)畸形率、(B)变态率、(C)变态时间、(D)体重、(E)全长和(F)肥满度的箱线图。红色箭头指示与对照组的显著差异及其方向。* p < 0.05，** p < 0.01。(G和H为畸形蝌蚪图)2环境浓度TCEP和TCPP暴露均能引起显著性氧化应激和内分泌紊乱抗氧化指标显示，随着TCEP浓度的增加，MDA含量逐渐升高，cat的相对表达水平升高，GSH含量降低，Mn-sod、gpx1和gsr的相对表达水平降低。随着TCPP浓度的增加，MDA含量逐渐增加，而gpx1和gsr的相对表达水平逐渐降低。内分泌指标显示，cyp19和star显著升高，在相同浓度下，TCEP的影响比TCPP更明显（图2）。图2 斑腿泛树蛙蝌蚪暴露于TCEP、TCPP及其联合作用下的(A)丙二醛、(B)还原型谷胱甘肽含量及(C)CuZn-sod、(D)Mn-sod、(E)cat、(F)gpx1和(G)gsr相对表达量的箱线图以及(A)cyp17、(B)cyp19和(C)star相对表达量的箱线图。灰色圆点表示异常值。* p < 0.05，** p < 0.01，*** p < 0.001。3 IBR评估结果表明，TCEP的毒性高于TCEP，联合毒性高于单独整合生物标志物响应（Integrative Biomarker Response, IBR）结果显示，在TCEP和TCPP单独暴露下，TCEP比TCPP有更高的得分。在联合暴露下各项得分均增加，各水平的平均得分约为单独暴露总和的一半。IBR值显示出随浓度增加而升高。相同浓度下，TCPP最低，其次是TCEP，联合组最高（图3）。 图3 斑腿泛树蛙蝌蚪暴露于(A)TCEP、(B)TCPP和(C)其联合作用下的综合生物标志物响应(变态、抗氧化和内分泌指标)雷达图。4利用预测模型评估实际环境下TCEP和TCPP风险，不同地区存在显著差异利用逐步回归算法获得IBR预测最佳模型：IBR = 2.451 × log10(TCEP+1) + 1.045 × log10(TCPP+1)（图4）。随后我们选择了14个泛树蛙属潜在分布区进行评估，结果显示这些地点的IBR值存在显著差异。中国的太湖和越南的河内远远超过其他地区（图5）。图4 基于最优预测线性模型的斑腿泛树蛙蝌蚪综合生物标志物响应与(A)TCEP浓度、(B)TCPP浓度和(C)两者联合效应的关系。图5 泛树蛙属潜在分布区内14个地点的TCEP和TCPP综合生物标志物响应(IBR)评估。柱状图显示各地点平均IBR值，误差线表示标准差，灰点表示实际观测值。不同字母表示显著差异(Fisher's LSD检验，a > b > c > d > e > f > g)。地图浅灰色区域表示泛树蛙属潜在分布范围，点位颜色与柱状图对应。本研究表明，环境相关浓度的磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）和磷酸三（2-氯丙基）酯（TCPP）长期暴露对蝌蚪产生多重影响，包括变态紊乱、氧化应激和内分泌干扰。采用IBR方法定量评估了TCEP和TCPP浓度对蝌蚪的潜在生态风险，发现相同浓度下TCEP对蝌蚪的危害高于TCPP，且联合暴露呈加性效应。应用最优线性模型评估和比较了不同自然水环境中实际TCEP和TCPP浓度对蝌蚪的整体风险，发现中国太湖和越南河内的生态风险最高。这些发现为制定水生态系统TCEP和TCPP污染控制政策和策略提供了科学依据。
谢温琦，丽水学院本科生，生态学专业，大四，研究方向为生态毒理学。在校期间多次参加学科竞赛，在Environmental Pollution、Aquatic Toxicology等期刊发表SCI论文4篇。通讯邮箱：xiewq.coconut@foxmail.com声明：本文仅供科研交流使用，文中所有观点均来源于已发布的论文，如有侵权或重大问题请通过后台与编辑联系。欢迎高校、科研单位以及监测同行的朋友们投稿！邮箱6514064@zju.edu.cn。感谢您的点赞、转发、在看，您的鼓励是我们更新的动力！添加编辑微信 xwrw1234 加入读者交流群，与大咖在线交流
