轮胎磨损颗粒中化学物质在蓝贻贝（Mytilus edulis）体内的生物富集与暴露生物标志物研究

针对轮胎道路磨损颗粒(TRWP)对水生生物化学暴露机制不清的问题，研究人员通过蓝贻贝(Mytilus edulis)暴露实验，结合LC-HRMS技术定量21种轮胎相关化合物，发现DPG、6-PPDQ等15种物质显著富集，并鉴定出37种新型转化产物(TPs)，为评估TRWP生态风险及建立暴露生物标志物体系提供重要依据。

　　

轮胎作为现代交通不可或缺的组成部分，其磨损产生的颗粒物正悄然成为海洋生态系统的隐形威胁。轮胎道路磨损颗粒(TRWP)由轮胎胎面与路面摩擦产生，每年全球释放量达数百万吨。这些颗粒不仅携带重金属和微塑料，更含有大量有机添加剂及其转化产物，通过雨水冲刷进入水体。特别令人担忧的是，近年研究发现6-PPD醌(6-PPDQ)等物质对鲑鱼具有急性致死效应，但TRWP对滤食性贝类的长期影响仍是未解之谜。

比利时研究团队在《Marine Pollution Bulletin》发表的研究，首次系统揭示了TRWP中化学物质在蓝贻贝(Mytilus edulis)体内的归趋规律。研究采用模型TRWP(m-TRWP)暴露实验，通过液相色谱-高分辨质谱(LC-HRMS)定量21种目标化合物，并结合非靶向筛查技术分析转化产物。实验设计包含7天暴露期和7天净化期，样本来自比利时北海野生贻贝种群。

3.1 轮胎添加剂在贻贝体内的分布
研究发现轮胎添加剂在贻贝体内呈现显著富集，其中二苯胍(DPG)浓度高达944 μg/kg（湿重），是水体浓度的16倍。抗氧化剂类物质呈现明显结构依赖性积累：含芳香胺取代基的PTPD、DTPD生物富集系数达40-56 L/kg，而含脂肪胺的6-PPD则因快速水解仅残留0.03 g/kg。值得注意的是，2-甲基硫代苯并噻唑(2-MTBT)表现出异常高的生物转化率，其组织浓度是TRWP的500倍，这与其经S-甲基转移酶催化的特性相符。

3.2 暴露与净化动力学
净化实验揭示了化合物滞留的显著差异：DPPD等极性物质7天内减少98%，而DTPD和PTPD仍保留55%以上。这种差异为生物标志物筛选提供了依据——快速清除的DPG、6-PPDQ适合作为TRWP近期暴露标志，而持久性强的PTPD及其代谢物则可指示历史暴露。

3.3 新型转化产物的发现
非靶向筛查鉴定出37种转化产物，包括10种DPG羟基化产物和6-PPD-半胱氨酸加合物。特别值得关注的是C₃₉H₃₆N₃(TMQ_546)，该物质在净化期保持稳定，其结构特征提示可能来自轮胎中TMQ与芘的加合反应。相II代谢产物如PTPD硫酸盐加合物(PTPD_367)的持续存在，证实了贻贝对轮胎化学物的生物活化能力。

这项研究构建了TRWP生态风险评估的新框架：m-TRWP模型成功模拟了真实环境颗粒的生物学效应；DPG和PPDs的积累规律揭示了化学结构与生物有效性的关系；发现的转化产物为环境监测提供了新型分子标志物。特别是6-PPD-半胱氨酸的鉴定，将毒性机制研究从鱼类拓展至无脊椎动物。未来研究可基于这些生物标志物，追踪TRWP在河口和近海的迁移转化规律，为制定轮胎添加剂环境标准提供科学依据。