手性杀菌剂戊唑醇对赤子爱胜蚓的对映体选择性毒性机制:表型分析与多组学整合研究

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Journal of Hazardous Materials 11.3

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  本研究通过整合转录组学、代谢组学和微生物组学技术,系统揭示了手性杀菌剂戊唑醇(TEB)对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的对映体选择性毒性机制。研究发现S-(+)-TEB通过诱发氧化应激(MDA升高)、破坏碳水化合物代谢并抑制CYP450介导的外源污染物代谢导致更严重的肌肉损伤;而R-(-)-TEB主要干扰核苷酸代谢并影响能量供应。该研究为手性农药的生态风险评估提供了 enantiomeric level 的关键理论依据。

  

Highlight

R-(-)-TEB在蚯蚓体内优先富集(p < 0.05),主要分布于全消化道和后肠区域,而S-(+)-TEB集中在前消化系统。S-(+)-TEB诱发更严重的氧化应激,表现为MDA水平升高、抗氧化酶活性紊乱及肌肉组织损伤。

Enantioselective bioaccumulation of TEB in earthworms

蚯蚓体内TEB对映体富集结果显示(图1A-B):表皮组织中 enantiomers 浓度在14天达到峰值,肠道中则在10天达到峰值。暴露初期R-(-)-TEB富集程度显著高于S-(+)-TEB(1.12-1.36倍),肠道中对映体选择性富集现象更为明显。DESI-MS成像揭示了第10天时 enantiomers 的空间分布差异(图1):R-(-)-TEB广泛分布于消化道全域,而S-(+)-TEB特异性聚集于前肠区域。

Conclusion

本研究系统阐明了TEB对赤子爱胜蚓的对映体选择性毒性机制:S-(+)-TEB通过破坏碳水化合物与能量代谢、抑制CYP450介导的污染物降解途径,导致显著肌肉损伤;R-(-)-TEB则主要干扰核苷酸代谢,阻碍核酸合成与能量供应。值得注意的是,肠道微生物群落通过增强应激保护机制表现出对映体选择性响应。

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