综述：斑马鱼（Danio rerio）模型在消毒副产物（DBPs）毒性研究中的应用与挑战

这篇综述系统探讨了斑马鱼模型在消毒副产物（DBPs）毒性研究中的独特优势与现存挑战。通过整合现有实验数据，揭示了DBPs通过DNA损伤和氧化应激等机制引发的致癌性、遗传毒性及生殖发育毒性，并指出不同消毒工艺（如氯化）对DBPs毒性特征的影响。文章强调斑马鱼模型在填补未知DBPs毒性数据缺口、推动高通量筛选技术中的潜力，为环境风险评估提供关键科学依据。

　　

斑马鱼模型在DBPs毒性研究中的潜力

氯消毒作为饮用水安全保障的核心工艺，与有机物反应生成卤代消毒副产物（DBPs）。尽管已有700余种DBPs被鉴定，但70%的卤代有机物仍未知，其致癌性（如三卤甲烷THMs）和遗传毒性风险亟待评估。斑马鱼（Danio rerio）凭借与人类84%疾病基因同源、胚胎透明及快速发育等优势，成为连接体外实验与哺乳动物模型的桥梁，尤其适用于DBPs的高通量毒性筛查。

实验设计的挑战与标准化

OECD 236（鱼类胚胎毒性测试）虽为DBPs评估提供框架，但不同实验室对同一DBPs（如三氯乙酸TCA）的半数致死浓度（LC₅₀
）差异可达10个数量级。暴露方式（静态/半静态）、胚胎发育阶段（如24 hpf）及水质参数（pH、硬度）的差异是主要干扰因素。例如，溴代HAAs（如二溴乙酸DBA）在静态暴露中因挥发导致浓度偏差，而半静态系统可提升数据重现性。

受控与未受控DBPs的毒性特征

各国对常见DBPs（如THMs、卤乙酸HAAs）设定了限值（如中国GB 5749-2022规定氯仿≤100 μg/L），但未受控DBPs（如卤代乙酰胺HAcAms）可能毒性更高。斑马鱼实验显示，碘代HAcAms（IAcAm）在10 μg/L即可延迟孵化，而溴代DBPs（如BDCM）诱发脊柱畸形的效率高于氯代同类物。毒性驱动因素包括：

• 浓度与结构：THMs的发育毒性呈剂量依赖性，三卤甲烷（CHCl₃
  ）的神经毒性强于二卤甲烷。
• 消毒工艺：氯胺消毒生成的HANs（卤乙腈）比氯化产物更具基因毒性，而臭氧化后续氯化会生成高活性的溴代副产物。

环境启示与未来方向

游泳池水DBPs浓度（如三氯乙酸达479 μg/L）显著高于饮用水（THMs均值26.74 μg/L），斑马鱼研究证实其生态风险阈值低至9.98 μg/L。未来需结合人工智能图像识别技术，构建斑马鱼发育异常数据库，并开发基于胚胎的基因毒性高通量筛查平台，以应对全球化学品销售激增带来的评估压力。

结论

斑马鱼模型为解析DBPs的复杂毒性机制提供了不可替代的工具，尤其在揭示未知DBPs的生态与健康风险方面潜力巨大。通过标准化实验设计、整合多组学数据，可加速毒性优先级排序，为饮用水安全政策提供科学支撑。