代谢途径调控与多重内源驱动力协同作用实现高氨氮极低碳氮比废水的可持续脱氮

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Environmental Research 7.7

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  本研究针对南非农村和城市地区母乳中双酚类物质(BPA/BPS/BPAF)暴露水平及其对婴儿生长发育的影响展开跨国比较。研究人员采集了南非Vhembe地区(n=193)、比勒陀利亚(n=189)和加拿大蒙特利尔(n=206)的产后4-8周母乳样本,采用随机森林模型分析暴露决定因素,通过线性边际结构模型评估双酚浓度与婴儿体格指标的关联。结果显示农村地区双酚污染更严重,BPAF暴露与婴儿身长(β=0.38 SD)和头围(β=0.52 SD)正相关,而BPA则与头围负相关(β=-0.20 SD),为发展中国家制定婴幼儿健康保护政策提供了重要依据。

  

在塑料制品无处不在的现代社会,双酚A(BPA)及其替代物如双酚S(BPS)、双酚AF(BPAF)等化学物质正通过食品包装、热敏纸等日常用品持续渗入人类生活。这些内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals)能模拟雌激素作用,尤其对处于快速发育阶段的婴幼儿构成潜在威胁。尽管加拿大等发达国家已立法限制BPA在婴儿用品中的使用,但发展中国家对此类化学品的监管仍显不足。更令人担忧的是,作为婴儿主要营养来源的母乳可能成为这些污染物的传播媒介,而在资源有限的非洲地区,这种风险可能因贫困、营养不良等因素被进一步放大。

加拿大麦吉尔大学(McGill University)的研究团队联合南非科学家,在《Environmental Research》发表了首个比较非洲与发达国家母乳双酚污染水平及其健康影响的研究。该团队创新性地采用环境流行病学方法,结合先进的化学检测技术和机器学习算法,揭示了南非农村地区惊人的双酚暴露水平及其对婴儿生长的双重影响——某些双酚类似物竟表现出促进生长的"悖论效应"。

研究团队运用高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)检测母乳中BPA、BPS和BPAF浓度,在南非Vhembe农村和比勒陀利亚城市分别采集193和189份样本,并与蒙特利尔206份样本对照。通过WHO生长标准计算婴儿身长和头围Z值,采用随机森林模型识别关键暴露决定因素,最终通过线性边际结构模型(Linear Marginal Structural Models)校正混杂因素后评估暴露-效应关系。

【研究结果】
Abstract部分显示:南非农村Vhembe地区三种双酚检出率均显著高于城市比勒陀利亚,而蒙特利尔仅检出BPS。微波加热塑料容器和母亲饮食是重要暴露决定因素。

Participant characteristics部分揭示:南非母亲更年轻(平均25.5-27.7岁vs蒙特利尔33.1岁),且全部为黑人,而蒙特利尔样本种族构成多元。南非农村地区使用塑料容器储存食物的比例(89.6%)显著高于城市(63.5%)。

Results部分关键发现:

  1. 南非合并数据分析显示,BPAF总浓度与婴儿身长(β=0.38 SD)和头围(β=0.52 SD)正相关
  2. 比勒陀利亚数据中,游离和总BPAF与更大头围的关联最强
  3. Vhembe地区BPA总浓度每增加10倍,头围减小0.20 SD

Discussion部分深入探讨:加拿大严格的BPA管控政策可能解释蒙特利尔样本的低检出率。南非农村的高暴露可能与频繁使用塑料容器及高温饮食习惯有关。特别值得注意的是,BPAF表现出的促生长效应可能与其独特的雌激素受体结合特性相关,这为理解双酚类物质的复杂内分泌干扰机制提供了新视角。

Conclusion部分总结:该研究不仅首次揭示了非洲地区母乳双酚污染现状,更发现不同双酚化合物对婴儿生长存在方向相反的影响。这些发现对修订发展中国家婴幼儿健康保护政策具有重要价值,特别是提示在监管传统双酚A的同时,亟需关注其替代物的潜在健康效应。研究强调需要改善非洲农村地区的食品储存方式,并开展更长期的追踪以评估这些早期暴露对儿童神经发育的潜在影响。

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