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随着环境意识提升,人们关注农药助剂环境毒性。研究人员针对农用有机硅喷雾助剂,以斑马鱼为对象,研究其急性毒性、生物富集等。结果显示 TSS-H 对斑马鱼有毒,还影响代谢。该研究为评估其环境风险和食品安全提供依据。
在农业生产中,农药的广泛使用对保障农作物产量功不可没。然而,近年来人们逐渐意识到,农药助剂这个以往被忽视的 “小角色”,可能在环境中扮演着重要的负面角色。农药助剂,作为能增强农药理化性质的辅助成分,一直以来都被认为是生物安全的 “惰性” 物质。但事实真的如此吗?随着环境意识的不断增强,研究人员的目光从单纯关注农药对非靶标生物的影响,转向了探究农药助剂潜在的环境毒性。其中,有机硅类喷雾助剂凭借其出色的铺展性和渗透性,在农业领域应用广泛。可由于其成分复杂,结构多样,且缺乏标准物质用于定量分析,使得对其在环境中的监测数据少之又少。同时,关于这类助剂对水生生物的毒性研究也相对匮乏。为了填补这些空白,来自国内的研究人员开展了一系列研究,相关成果发表在《Aquatic Toxicology》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,通过半制备高效液相色谱(HPLC)对活性成分羟基(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷(TSS-H)进行分离和纯化;接着,开发了利用高效液相色谱 - 高分辨率质谱联用(HPLC-HRMS)检测斑马鱼和水中 TSS-H 残留的方法;最后,采用非靶向代谢组学技术,基于 HPLC-HRMS 研究 TSS-H 对斑马鱼初级代谢产物和代谢途径的影响 。
1. 纯化 TSS-H 及含量测定
研究人员将商业有机硅喷雾助剂(Jiexiaoli)溶解在乙腈中,利用带二极管阵列检测器(DAD)的 HPLC 进行半制备分离,成功获得纯度超 98% 的 TSS-H,并通过相应方法确定其含量。
2. TSS-H 的急性毒性研究
研究人员测定了 TSS-H 对斑马鱼的 96 小时半数致死浓度(LC50),结果显示为 6.71±0.04 mg/L,这表明 TSS-H 对斑马鱼而言属于有毒物质。
3. TSS-H 的生物富集和消除行为研究
在不同暴露浓度下,研究发现 TSS-H 低聚物在斑马鱼体内 14 - 21 天达到稳态。低剂量(0.0671 mg/L)暴露时,生物富集因子(BCF)为 1.87 - 11.59;高剂量(0.671 mg/L)暴露时,BCF 为 0.79 - 9.19。并且在消除阶段,TSS-H 低聚物的消除半衰期小于 2.37 天。
4. TSS-H 对斑马鱼代谢的影响研究
利用非靶向代谢组学分析发现,不同剂量的 TSS-H 均显著影响斑马鱼体内脂质和氨基酸代谢途径。这种影响主要与能量代谢异常、氧化应激以及细胞膜组成改变有关。
研究结论表明,TSS-H 对斑马鱼具有一定毒性,且在斑马鱼体内会发生生物富集和消除。同时,TSS-H 还会干扰斑马鱼的正常代谢,影响脂质和氨基酸代谢途径。该研究首次系统地对农用有机硅喷雾助剂在斑马鱼体内的毒性、生物富集和代谢组学进行研究,为评估这类助剂在鱼类中的食品安全风险以及对水生生态系统的环境风险提供了重要的数据支持,有助于相关部门制定更合理的监管政策,保障生态环境和食品安全。