三苯基胂对斑马鱼的慢性毒性研究

为探究三苯基胂（TPA）慢性毒性，研究人员以斑马鱼（Danio rerio）为模型开展 28 天暴露研究。发现 TPA 显著抑制鱼体长、体重及生长率，其与代谢产物三苯基氧化胂（TPAO）在肌肉累积，还诱导鳃氧化应激。研究为环境风险评估提供关键数据。

　　

三苯基胂（TPA）作为一种持久性有机砷化合物，因 20 世纪化学弹药的大量海洋倾倒，成为主要环境隐患。然而，其对水生生物的水毒性数据有限且常无定论，慢性影响更是完全未被探索。当前，海洋沉积物中 TPA 浓度较高，且在野生鱼类组织中检测到 TPA 相关化合物，但缺乏其在水生生物中累积效率的实验室研究，同时 TPA 的水生毒性存在显著模糊性，不同测试体系结果差异大，这使得准确评估其环境风险变得极为迫切。

为填补这些研究空白，波兰华沙大学等机构的研究人员开展了 TPA 对斑马鱼（Danio rerio）的慢性毒性研究，相关成果发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》。

研究人员采用 OECD 测试指南 215，设计了 5 个 TPA 浓度（0.73、1.17、1.88、3.00、4.80 μg×L^-1）的 28 天暴露实验。主要运用了以下关键技术方法：通过电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定水中 TPA 浓度；利用气相色谱 - 串联质谱（GC-MS/MS）和液相色谱 - 串联质谱（LC-MS/MS）检测肌肉组织中的 TPA 及其代谢产物三苯基氧化胂（TPAO）；采用实时定量聚合酶链反应（RT-qPCR）分析鳃中解毒和抗氧化相关基因（cat、sod、gsh-px、gr、gst）的 mRNA 表达；使用比色法试剂盒测定鳃中抗氧化酶（CAT、SOD、GSH-Px）的活性；通过统计学方法（ANOVA、Tukey’s post hoc 检验、线性和二次回归分析等）评估数据差异和相关性。

3.1 生活史参数

研究发现，暴露于 TPA 后，斑马鱼的平均体长、体重和特定生长率均显著下降（p<0.05）。在 4.80 μg×L^-1浓度下，与对照组相比差异尤为显著（体长、体重、生长率的p值分别为 < 0.001、0.017、0.015）。此外，体长在 1.17、1.88、3.00 μg×L^-1浓度下也显著降低。通过剂量 - 反应曲线估算出 EC₁₀在 2.36–7.40 μg×L^-1范围，表明 TPA 对斑马鱼的生长具有显著慢性毒性。

3.2 TPA 及 TPAO 在组织中的浓度

GC-MS/MS 和 LC-MS/MS 分析证实，暴露鱼的组织中存在 TPA 和 TPAO。线性回归分析显示，水中 TPA 浓度与肌肉组织中 TPA 和 TPAO 的累积量呈显著正相关，每单位水中 TPA 浓度（μg×L^-1）可使鱼肌肉中 TPA 累积约 0.6 μg×g^-1干重，TPAO 累积约 9.1 μg×g^-1干重，且两者的决定系数（R²）均高于 0.95。在最高暴露浓度（4.80 μg×L^-1）下，组织中总砷含量高于 TPA 和 TPAO 衍生砷之和，提示可能存在其他未检测到的代谢产物。

3.3 抗氧化酶

• mRNA 表达：TPA 暴露改变了鳃中cat、sod、gr、gst基因的表达水平。cat在 1.88 μg×L^-1时显著上调，在 3.00 和 4.80 μg×L^-1时下调；sod仅在 1.88 μg×L^-1时上调；gr在 1.88 μg×L^-1时下调；gst在 4.80 μg×L^-1时上调。gsh-px表达未受显著影响。
• 酶活性：CAT、SOD、GSH-Px 的活性在暴露后均显著增加。CAT 在所有测试浓度下活性升高，SOD 在 3.00 和 4.80 μg×L^-1时活性升高，GSH-Px 在所有浓度下活性升高，表明 TPA 诱导了鳃中的氧化应激反应。

结论与讨论

本研究首次提供了 TPA 对鱼类慢性毒性的实验数据。结果表明，TPA 在低浓度下即可抑制斑马鱼生长，诱导组织累积和氧化应激，应被视为高优先级环境污染物。其慢性毒性阈值低于预测的急性毒性值，提示长期低剂量暴露的潜在风险不容忽视。TPA 在沉积物中的高持久性和生物累积性，可能通过食物链对生态系统和人类健康构成威胁。研究强调需常规监测底水（尤其是化学弹药倾倒点附近）的 TPA 浓度，并建议扩展对其他共存持久性有机砷化合物的毒性研究，以全面评估其累积生态和健康影响。该研究为环境风险评估和污染物管理提供了关键科学依据，有助于推动针对海洋倾倒化学武器相关污染物的监管和保护措施的制定。