铊污染土壤中赤子爱胜蚓的多生物标志物响应机制：食物源依赖性毒性效应研究

本研究针对土壤铊(Tl)污染生态风险评估中无脊椎动物数据匮乏的问题，通过多生物标志物方法探究了不同食物源（酸奶废料/牛粪）对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)铊毒性的调控机制。研究发现酸奶废料喂养组虽铊积累量更高(5.55 μg g?1 )，但通过激活GST、GPx等解毒酶系表现出更强耐受性，IBRv2指数显示其毒性应激低于牛粪组(4.77 μg g?1 )。该成果为土壤污染风险评估提供了饮食调控的新视角。

　　

铊(Tl)这种剧毒重金属在电子制造业和采矿活动中持续释放，土壤浓度已在中国多地超出安全标准17倍。更令人担忧的是，现有研究多聚焦水生生物和哺乳动物，对土壤"生态系统工程师"——蚯蚓的毒性机制知之甚少。尤其当蚯蚓以不同有机废弃物为食时，其解毒能力是否随之改变？这个盲点可能导致生态风险评估出现偏差。山东的研究团队在《Applied Soil Ecology》发表的研究，首次揭示了食物源如何重塑蚯蚓对铊的防御战线。

研究采用多生物标志物整合分析策略，通过28天暴露实验测定铊积累量及8项关键指标：超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和生长抑制率(GIR)。所有数据经综合生物标志物响应指数(IBRv2)进行整体评估。

铊在蚯蚓体内的积累特征
牛粪喂养组在2.5 mg kg^?1
暴露浓度下未检出铊，而酸奶废料组在所有浓度均显示生物积累。最高积累量出现在50 mg kg^?1
暴露组，酸奶废料喂养的蚯?体内铊浓度达5.55 μg g^?1
，显著高于牛粪组的4.77 μg g^?1
。

氧化应激的饮食依赖性响应
经典抗氧化酶(SOD/CAT/POD)呈现"低促高抑"的钟形曲线：在5 mg kg^?1
暴露7天时活性达峰值，50 mg kg^?1
暴露28天时则被显著抑制。而Ⅱ相解毒酶GST和GPx在酸奶废料组持续上调，尤其在28天时活性比对照组提高2.1-3.3倍。GSH库的耗竭与MDA水平升高证实氧化损伤的存在，但酸奶废料组MDA增幅较牛粪组低38%。

综合毒性评估的颠覆性发现
尽管酸奶废料组铊积累量更高，IBRv2指数却显示其整体毒性应激强度仅为牛粪组的72%。生长抑制实验进一步佐证：相同暴露条件下，牛粪喂养组的体重下降幅度比酸奶废料组高1.8倍。

这项研究揭示了有机废弃物资源化利用的意外生态价值：富含乳蛋白的酸奶废料能增强蚯蚓通过GST/GPx通路解毒的能力。这提示传统以牛粪为基准的生态风险评估可能需要修正，特别是在评估电子废弃物污染场地的生态风险时，应考虑当地蚯蚓种群的饮食习惯。研究团队特别指出，未来应扩大食物源类型研究，包括餐厨垃圾、农业秸秆等，以建立更精确的土壤污染预警体系。