La0.5Pr1.5-xBaxNiO4双功能电极固体电解质电池同步去除NOx和丙烷的研究

【字体: 时间:2025年09月06日 来源:Journal of Hazardous Materials 11.3

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  本研究首次评估了圣多美和普林西比群岛绿海龟(Chelonia mydas)血液中PCBs、PBDEs和OCPs等持久性有机污染物(POPs)水平,发现ΣPCBs>ΣOCPs>ΣPBDEs的污染特征,并揭示了PCB-28、PCB-138等污染物与红细胞核异常(ENAs)的关联,以及PCB-126、PBDE-100等与氧化应激基因表达的相关性,为濒危海龟种群保护提供了重要分子证据。

  

在海洋生态系统中,绿海龟作为旗舰物种正面临日益严重的化学污染威胁。圣多美和普林西比群岛的绿海龟种群因其独特的遗传特征而具有特殊保护价值,但关于该种群受持久性有机污染物(POPs)影响的研究尚属空白。PCBs、PBDEs和OCPs等污染物因其持久性、生物累积性和毒性(PBT特性),可通过食物链富集,对包括海龟在内的顶级捕食者造成多重生理干扰,包括遗传损伤、氧化应激和生殖功能障碍。这些污染物已在全球七种海龟中被检出,但对其分子机制的认识仍十分有限。

为系统评估POPs对该濒危种群的影响,由Inês F.C. Mor?o领衔的国际研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表了创新性研究成果。研究采用GC-HRMS等先进分析技术,对21只筑巢雌龟血液样本进行污染物检测,同时结合qPCR基因表达分析和红细胞核异常(ENA)检测,建立了污染物暴露与生物效应的关联模型。

关键技术方法包括:1) 超声辅助萃取结合凝胶渗透色谱(GPC)纯化技术处理冻干血样;2) 气相色谱-高分辨质谱(GC-HRMS)和串联质谱(GC-MS/MS)分析18种PCBs、26种PBDEs和13种OCPs;3) 实时定量PCR(qPCR)检测16个靶基因表达;4) 红细胞核异常(ENA)显微检测;5) 典范对应分析(CCA)和Spearman相关性分析等统计方法。

研究结果方面:

3.1 污染物水平分析显示:ΣPCBs(293 ng.g-1)>ΣOCPs(90.2 ng.g-1)>ΣPBDEs(12.4 ng.g-1),其中NDL-PCBs占主导,PCB-101(64.4 ng.g-1)和PCB-118(60.3 ng.g-1)含量最高。TEQ分析表明PCB-77贡献了68.9%的二噁英类毒性当量。

3.2 基因表达特征显示:抗氧化基因sod1和gsr表达量最高,而发育相关基因hoxA1和ace2表达变异最大(CV>130%),提示这些基因可能对环境刺激更敏感。

3.3 核异常分析发现:分叶核(19.08‰)和微核(8.65‰)是主要异常类型,与PCB-28、PCB-138等显著相关(rs=0.51-0.56)。

3.4 整合分析揭示:PCB-126、PBDE-100和o,p'-DDD与氧化应激基因(glrx3、txnrd2等)表达呈正相关;PBDE-154与胚胎发育基因hoxA1表达相关;α/β-HCH则影响卵巢发育基因est17表达。

讨论部分强调了三个关键发现:1) 首次报道了海湾地区绿海龟POPs污染特征,其TEQ值(392 pg.g-1)高于地中海蠵龟,表明该种群面临较高毒性风险;2) 发现特定污染物与核异常的显著关联,如PCB-153与分叶核形成,为DNA损伤提供了新型生物标志物;3) 揭示POPs通过调控ace2、est17等基因可能干扰海龟生殖功能,对种群延续构成潜在威胁。

该研究的创新性在于首次将污染物检测、基因表达谱和细胞毒性标志物进行整合分析,为理解POPs对海龟的分子毒性机制提供了新视角。研究结果不仅对制定海龟保护策略具有指导意义,也为评估类似生态系统中污染物风险提供了方法学范式。未来研究需扩大样本量并纳入更多生命史阶段,以全面评估污染物对海龟种群的长期影响。

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