编辑推荐：
为探究阴离子聚丙烯酰胺（APAM）对水生生物的毒性影响，研究人员以海洋青鳉（Oryzias melastigma）胚胎为对象开展研究。结果发现 APAM 会致胚胎发育毒性、氧化应激等。该研究为评估 APAM 生态风险提供依据，助力海洋生态保护。
在广阔的海洋中，石油开采活动正如火如荼地进行着。随着陆地油田资源逐渐减少，海洋石油开采成为了能源领域的新焦点。2023 年，全球原油日产量约达 9637.6 万桶，其中海洋开采量占比 33% 。在海洋石油开采过程中，阴离子聚丙烯酰胺（APAM）作为驱油聚合物和水基钻井液的关键成分，发挥着重要作用。然而，由于操作失误、自然灾害等因素，APAM 存在泄漏风险，这可能会对海洋生物造成威胁。
目前，关于 APAM 对水生生物的研究主要集中在急性毒性方面，对鱼类的研究较少，尤其是 APAM 导致的氧化损伤、发育畸形、神经毒性等相关的基因表达和毒性作用机制尚未见报道。鱼类胚胎发育阶段是其生命历程中极为敏感的时期，研究 APAM 对鱼类胚胎的毒性影响，对于了解其对水生生物的潜在风险、评估和保护海洋生态系统具有重要意义。
中国水产科学研究院北戴河中心实验站的研究人员开展了相关研究，他们以海洋青鳉（Oryzias melastigma）胚胎为实验对象，探究 APAM 对其胚胎发育的毒性影响及机制。该研究成果发表在《Aquatic Toxicology》杂志上，为有效评估 APAM 的潜在生态风险提供了理论支持，也为评估海洋石油开采的潜在生态风险奠定了基础，对维持海洋生态系统的基本功能和服务有着重要意义。
在研究方法上，研究人员主要运用了以下关键技术：首先是胚胎暴露实验，将海洋青鳉胚胎分别暴露于 0、120、240、480 和 960mg/L 的 APAM 溶液中持续 18 天；其次采用酶活性检测技术，测定胚胎中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）的活性以及丙二醛（MDA）的浓度；最后运用基因表达分析技术，检测心血管基因 GATA4、NKX2.5 和神经系统基因 SHHA、SYN2A 的表达情况 。
下面来看具体的研究结果：
- APAM 对海洋青鳉胚胎死亡率、孵化率和孵化时间的影响：与对照组相比，暴露于 APAM 显著影响胚胎死亡率和孵化率。随着 APAM 浓度增加，胚胎死亡率显著上升，孵化率显著下降。对照组孵化率为 81.11±1.92%，而 960mg/L APAM 处理组孵化率降至 36.67±3.34%（P<0.05）。并且，所有处理组的孵化时间均比对照组显著延迟。
- APAM 对海洋青鳉胚胎氧化应激指标的影响：暴露 2 天后，SOD 和 CAT 的活性开始增加，但在持续应激 8 天和 18 天后下降，而 MDA 浓度增加，这表明 APAM 导致了脂质过氧化，加剧了氧化损伤。
- APAM 对海洋青鳉胚胎心血管基因表达的影响：暴露 18 天后，低、中浓度的 APAM 增加了心血管基因 GATA4 和 NKX2.5 的表达，而高浓度则降低了 NKX2.5 的表达，导致心脏出现拉长、心包囊肿等缺陷。
- APAM 对海洋青鳉胚胎神经系统基因表达和游泳行为的影响：低浓度 APAM 显著促进神经系统基因 SHHA 和 SYN2A 的表达，增强了幼鱼的游泳行为；高浓度则抑制这些基因表达，降低了游泳活动。
研究结论表明，APAM 对海洋青鳉胚胎具有明显的毒性作用。它会引发胚胎发育毒性，导致心率降低、孵化延迟、畸形以及游泳行为改变，这主要是由氧化应激和脂质过氧化引起的。基因表达分析显示，低至中等浓度的 APAM 上调与心血管和神经系统发育相关的基因，而高浓度则下调这些基因，从而导致心脏毒性和神经毒性。
该研究详细揭示了 APAM 对海洋青鳉胚胎发育的毒性影响，为进一步了解 APAM 对海洋生物的危害提供了重要线索。这不仅有助于制定更有效的环境保护策略，减少 APAM 泄漏对海洋生态系统的破坏，而且为海洋石油开采行业的可持续发展提供了科学依据，促使人们在开发海洋资源的同时，更加注重生态环境的保护，以实现经济发展与生态保护的平衡。
