氧化锌纳米颗粒(Rhinella arenarum)早期发育毒性评估：多生物标志物揭示生态风险

这篇研究通过多生物标志物方法系统评估了氧化锌纳米颗粒(ZnO-NPs)对南美本土两栖动物Rhinella arenarum早期发育阶段的毒性作用，揭示了其急性(NOEC 96 h: 幼虫5 mg/L)与慢性(LC50-504 h: 胚胎6.66 mg/L)暴露下的致死/亚致死效应，包括神经毒性(AChE/BChE活性升高)、遗传毒性(微核形成)和脂代谢紊乱(甘油三酯/磷脂减少)，为纳米材料生态风险评估提供了重要数据。

　　

Highlight

氧化锌纳米颗粒(ZnO-NPs)的表征与悬浮液制备

购自Sigma Aldrich的氧化锌纳米颗粒(ZnO-NPs, 20 g/100 g)通过X射线衍射(XRD)验证为六方纤锌矿单晶结构(图1)，扫描电镜(SEM)显示其平均粒径为30 nm。测试悬浮液采用AMPHITOX溶液(AS)配制，经超声波处理(100 w, 50 KHz)30分钟确保分散性。

讨论

纳米材料的广泛使用导致水生生态系统暴露风险增加，两栖动物因皮肤渗透性和水生幼体阶段的特殊性更易受ZnO-NPs影响。本研究通过整合致死率、形态学异常、行为变化(AChE/BChE活性)、遗传损伤(微核试验)和脂质组学分析，首次在南美特有物种中建立了ZnO-NPs的多维度毒性谱。值得注意的是，0.05 mg/L超低浓度即可引发脂代谢紊乱，而5 mg/L暴露导致神经酶活性和微核率显著升高，提示其生态风险可能被低估。

结论

本研究证实ZnO-NPs对R. arenarum早期发育具有多系统毒性，其慢性暴露对胚胎的敏感性(LC₅₀ 6.66 mg/L)远超急性暴露。神经毒性、遗传毒性和代谢干扰的生物标志物组合，为纳米材料的环境风险评估提供了创新性方法论框架。鉴于两栖动物的生态指示价值，建议将此类多终点分析纳入纳米产品的环境安全评价体系。