以蟾蜍和蜥蜴为生物标志物:洞察尼日利亚大学校园环境污染与健康风险

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Environmental Pollution and Management

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  为探究蟾蜍(Amietophrynus regularis)和蜥蜴(Agama agama)能否作为评估环境污染的生物标志物,研究人员对尼日利亚某大学校园进行研究。结果发现校园土壤和动物组织存在重金属污染,且动物出现细胞遗传毒性等变化。这对环境监测和保护意义重大。

  在当今社会,环境污染问题日益严峻,就像隐藏在暗处的 “健康杀手”,时刻威胁着人类和生态系统的安全。尤其是在人口密集的区域,如大学校园,大量的人类活动不断向环境中排放各种污染物,其中重金属污染因其具有毒性、致癌性和生物累积性等特点,格外引人关注。这些重金属污染物不仅会破坏生态平衡,还可能通过食物链进入人体,对健康造成严重影响。然而,目前对于大学校园这类特殊区域的环境污染状况及其对生物的影响,了解还十分有限。为了深入探究这些问题,来自尼日利亚 Prince Abubakar Audu University 的研究人员开展了一项极具意义的研究,该研究成果发表在《Environmental Pollution and Management》杂志上。
研究人员以蟾蜍(Amietophrynus regularis)和蜥蜴(Agama agama)为研究对象,这两种动物在校园环境中较为常见,且对环境变化较为敏感,常被用作环境健康评估的生物标志物。研究旨在确定校园土壤中选定重金属的浓度,以及这些重金属在蟾蜍和蜥蜴体内的生物累积情况,并评估其对动物细胞遗传、血液生化和组织病理学的影响。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,从校园内五个不同地点采集土壤、蟾蜍和蜥蜴样本,通过原子吸收分光光度计(Atomic Absorption Spectrophotometer)分析土壤和动物组织(皮肤、消化道、睾丸、肝脏和肾脏)中的重金属含量。同时,采集动物血液样本进行细胞遗传、血液学和生化分析,还对动物组织进行组织病理学检测,以评估可能的组织损伤。

研究结果如下:

  • 重金属分析:土壤样本中重金属浓度顺序为 Mn > Fe > Zn > Pb > As > Cd > Cr,且均高于国家和国际规定的监管限值。蟾蜍和蜥蜴组织中,Fe、Mn 和 Zn 的生物累积量较高,而 Cd、As 和 Cr 的含量较低。不同采样点的重金属总负荷与该区域的人类活动相关,如银行区和办公区附近车辆往来频繁,重金属负荷相对较高。
  • 血液学参数:研究区域内蟾蜍和蜥蜴的白细胞(WBC)数量显著增加,红细胞(RBC)计数、血红蛋白(HBG)和血细胞比容(HCT)则明显下降,但仍高于动物健康参考值。这表明动物的免疫系统因接触有毒物质而被激活,可能是由于环境污染导致的组织损伤引发的。
  • 生化参数:与对照组相比,蟾蜍和蜥蜴血清中的生化指标,如天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)、肌酐(CREA)和血尿素氮(BUN)等,均未出现显著变化,且在两栖动物和爬行动物健康肝脏和肾脏的参考值范围内,这说明目前尚未观察到明显的肝细胞损伤。
  • 微核试验:在蟾蜍和蜥蜴的红细胞中检测到微核(MN)和核异常(NA),包括双核红细胞、核芽、缺口核、空泡核和叶状核等。这表明环境中的污染物具有致突变和 / 或致染色体异常的作用,可能导致 DNA 损伤。
  • 组织病理学:组织病理学检查发现,蟾蜍和蜥蜴的肝脏、消化道和皮肤等器官出现了不同程度的异常病变,如肝脏的中央小静脉充血、炎症细胞聚集和肝细胞坏死;消化道黏膜固有层坏死、轻度浸润;皮肤结缔组织松弛、血管充血等。
  • 安全因子指数:通过安全因子指数评估发现,除植物园(BGC)外,其他采样点均处于风险区域,表明校园内大部分区域存在较高的重金属污染风险。

综合研究结果和讨论部分,该研究表明尼日利亚 Prince Abubakar Audu University 的校园环境存在明显的重金属污染,蟾蜍和蜥蜴作为生物标志物,能够有效反映环境中的污染状况及其对生物的影响。这些污染物不仅导致动物体内重金属累积,还引发了细胞遗传毒性、血液生化指标改变和组织病理学损伤,对动物的健康和生态系统构成了潜在威胁。这一研究结果对于大学校园及类似区域的环境监测和管理具有重要意义,为制定有效的环境保护措施提供了科学依据。同时,也提醒人们要重视校园环境的保护,加强对污染物排放的监管,以减少环境污染对生物和人类健康的危害。

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