高度城市化区域流浪猫毛发中邻苯二甲酸酯代谢物水平

《Emerging Contaminants》：Phthalate metabolite levels in the hair of stray cats living in highly urbanized area

　　

邻苯二甲酸酯是一类广泛应用于工业的化合物，它们污染环境并对人类和动物产生负面影响，表现出内分泌干扰特性。在高度工业化和城市化区域，邻苯二甲酸酯的水平尤其高。因此，居住在大城市的流浪猫可能广泛暴露于这些化合物。本研究首次描述了吉尔吉斯斯坦最大城市比什凯克流浪猫毛发中邻苯二甲酸酯代谢物（即单甲基邻苯二甲酸酯—MMP、单乙基邻苯二甲酸酯—MEP、单异丁基邻苯二甲酸酯—MiBP、单丁基邻苯二甲酸酯—MBP、单苄基邻苯二甲酸酯—MBzP、单环己基邻苯二甲酸酯—MCHP和单(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯—MEHP）的水平。浓度最高的代谢物为MBP（中位数471.9 pg/mg）、MEHP（中位数320.5 pg/mg）和MiBP（中位数299.3 pg/mg）。相反，MCHP的水平最低，在所有检测样本中均低于检测限（LOD）。此外，不同年龄动物之间的MiBP水平观察到统计学显著差异。这些结果表明，城市流浪猫广泛暴露于选定的邻苯二甲酸酯，这可能影响其健康状况和福利。流浪猫毛发中高水平的邻苯二甲酸酯代谢物表明比什凯克高度城市化和工业化环境中存在显著的邻苯二甲酸酯污染。此外，研究提示流浪猫可作为哨兵和/或指示物种，用于评估人类暴露于这些物质的风险。

论文解读：高度城市化区域流浪猫毛发中邻苯二甲酸酯代谢物水平

研究背景与科学问题

邻苯二甲酸酯（Phthalates）是一类广泛使用的合成有机化合物，作为增塑剂应用于塑料制造，普遍存在于PVC产品、玩具、家用电器和个人护理用品中。由于其高塑性、轻质及优异的热稳定性和机械耐受性，邻苯二甲酸酯已成为全球性污染物，在地表水、土壤和大气中均有检出。这类化合物可通过摄入、吸入和皮肤吸收进入人和动物体内，发挥内分泌干扰化学物（Endocrine-Disrupting Chemicals, EDCs）的作用，损害生殖、内分泌和神经系统，并与基因毒性、细胞毒性和肥胖相关。

目前关于人类邻苯二甲酸酯暴露的研究较为丰富，但对伴侣动物的暴露研究仍十分有限。尽管已有研究在猫血清、犬猫尿液和粪便中检出邻苯二甲酸酯及其代谢物，但仅有单一研究涉及猫毛发中的代谢物检测。更重要的是，流浪猫对邻苯二甲酸酯的暴露情况此前完全未被探索。流浪猫终生生活在户外，高度暴露于城市环境中的有害物质，如街道灰尘、环境空气、垃圾容器和地表水。鉴于猫被认为是反映环境污染的宝贵哨兵和指示物种，阐明流浪猫的邻苯二甲酸酯暴露对于评估环境污染物水平和人群健康风险具有重要意义，且与“一体化健康”（One Health）理念高度契合。

基于上述背景，本研究旨在分析吉尔吉斯斯坦比什凯克流浪猫毛发中七种常用邻苯二甲酸酯的主要代谢物浓度，包括MMP、MEP、MiBP、MBP、MBzP、MCHP和MEHP。比什凯克作为该国最大、最城市化和工业化的城市，环境污染严重，此前尚无关于吉尔吉斯斯坦环境中邻苯二甲酸酯水平的数据。

主要技术方法

研究人员从比什凯克市四个行政区收集了100只雌性流浪猫的毛发样本，所有猫均为混合品种（家养短毛猫），体况正常，体重约2至4公斤，年龄通过牙齿和形态特征估计分为三组（0.5-1.5岁、1.5-2.5岁、2.5-4岁）。样本采集于2025年1月至2月期间进行的流浪猫绝育手术前，从腹部中线剃取约2克毛发。提取方法采用甲醇超声辅助萃取，使用液相色谱-质谱联用系统（LC-MS 2010 EV，配备Supelco Discovery C₁₈色谱柱）进行分析，大气压化学电离（APCI）源和四极杆质量过滤器在负离子选择离子监测（SIM）模式下运行。方法验证参数包括回收率、准确度、精密度、检测限（LOD）和定量限（LOQ）均在可接受范围内。

研究结果

邻苯二甲酸酯代谢物的总体分布

几乎所有研究的代谢物均在超过检测限的水平被检出，唯一例外是MCHP，在所有样本中均低于LOD。多数样本中含有不止一种代谢物。各代谢物浓度差异显著：MEHP的变异最大，范围从低于LOD（<3.9 pg/mg）到5207.0 pg/mg，检出率为99%，中位数为320.5 pg/mg。MBP的检出率为93%，中位数最高（471.9 pg/mg），范围从低于LOD到4835.0 pg/mg。MiBP检出率为76%，中位数为229.3 pg/mg。MMP和MEP的检出率均为33%，中位数均低于LOD。MBzP仅在2%的样本中检出。

代谢物间的相关性分析

仅对检出率≥50%的代谢物进行进一步分析。Spearman秩相关系数显示，MiBP与MBP之间存在中等正相关（R=0.656，p<0.001），MBP与MEHP之间存在中等正相关（R=0.547，p<0.001），而MiBP与MEHP之间存在低正相关（R=0.317，p=0.002）。

不同年龄组的差异

第三年龄组（2.5-4岁）猫的MiBP中位数浓度为343.6 pg/mg，显著高于第一年龄组（0.5-1.5岁）的157.1 pg/mg（p=0.0012）。第二年龄组（1.5-2.5岁）的MiBP中位数为205.9 pg/mg，与其他两组无显著差异。MEHP和MBP在不同年龄组间的差异未达到统计学显著性。

讨论与结论

本研究证实流浪猫暴露于环境中的邻苯二甲酸酯，主要为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二异丁酯，其对应代谢物MBP、MEHP和MiBP在毛发中的高水平表明长期暴露。与先前波兰家养猫毛发研究相比，本研究中MiBP、MBP和MEHP的中位数浓度明显更高，而MEP中位数则显著较低。这种差异可能源于两方面：一是家养猫主要通过商业食品、玩具、室内灰尘等途径暴露，而流浪猫则更多暴露于室外环境污染物；二是欧盟对邻苯二甲酸酯的使用有法律限制，而吉尔吉斯斯坦尚无此类规定。

值得注意的是，本研究中某些代谢物的中位数水平远高于全球多地人发中的水平。尽管直接比较存在种间差异（如毛发结构、生长周期、代谢活性等），但考虑到人类毛发生长周期更长（2-6年）理论上应积累更多代谢物，这一对比强烈暗示比什凯克流浪猫的邻苯二甲酸酯暴露程度可能高于其他地区的人类。这进一步表明比什凯克的城市环境受到严重的邻苯二甲酸酯污染。

关于年龄差异，MiBP在较老年猫中显著升高，这与先前猫尿液中代谢物随年龄增加的趋势部分一致，可能归因于不同年龄动物的激素活性、代谢率和体型差异。

研究结论：比什凯克流浪猫毛发中高水平的邻苯二甲酸酯代谢物（主要是MBP、MiBP和MEHP）清楚表明其受到严重的环境污染暴露。这些升高的浓度提示邻苯二甲酸酯可能对流浪猫的健康和福利产生负面影响。然而，由于缺乏猫体内邻苯二甲酸酯代谢的现有数据以及监测流浪动物的困难，准确评估其不良效应几乎不可能。研究结果强烈表明比什凯克的城市环境受到邻苯二甲酸酯严重污染，流浪猫可作为评估人类健康风险的有效哨兵物种。作为吉尔吉斯斯坦的首项此类研究，这些发现丰富了人们对中亚地区邻苯二甲酸酯污染的认识，并为未来的临床和毒理学研究奠定了重要基础。