除草剂在现代农业中发挥着至关重要的作用,并显著促进了作物产量的增加 (Li et al., 2026; McCance et al., 2018)。据估计,超过 70% 的施用农用化学品进入地表径流,并最终在海洋生态系统中积累 (Kroon et al., 2016; Castillo et al., 2024; Stehle and Schulz, 2015)。普罗麦津,一种典型的硫甲基三嗪类除草剂,被广泛用于农业和水产养殖以控制有害杂草,由于其半衰期长,已在全球沿海水域中频繁检测到 (Pan et al., 2023; Sun et al., 2023; Vryzas et al., 2011)。在中国,沿海海水中普罗麦津浓度范围为 4.41 至 7.12 μg/L (Zhang et al., 2021; Li et al., 2006)。鉴于普罗麦津已成为海洋环境中的常见污染物,近年来其潜在影响引发了紧急关注 (Zhang et al., 2024; Zhou et al., 2025)。
众多研究报告称,普罗麦津暴露可能会对水生生物产生不利影响,主要通过破坏代谢调节、免疫功能和氧化稳态 (Zhang et al., 2024; Wang et al., 2023)。例如,海参 (Apostichopus japonicus) 中普罗麦津的生物积累触发了严重的组织损伤和氧化应激 (Zeng et al., 2021)。同样,暴露于普罗麦津的硬骨鱼表现出显著的代谢失调和免疫抑制,导致早期生命阶段的高发病率和死亡率 (Huang et al., 2023; Ma et al., 2020; Samreen et al., 2022)。以前,几项研究调查了普罗麦津在包括贝类和海参在内的底栖无脊椎动物中的生物浓缩 (Tian et al., 2013; Liu et al., 2016),但鱼类积累、分布和排泄普罗麦津的机制仍不清楚。此外,现有研究主要集中于短期、高浓度暴露场景,使得环境相关浓度下普罗麦津的长期影响相对未被探索。
为了评估普罗麦津的慢性生态危害,本调查采用了海洋青鳉 (Oryzias melastigma),该物种被广泛认为是海洋生态毒理学的模型 (Kim et al., 2018; Li et al., 2020)。雌性青鳉暴露于环境相关 (10 μg/L) 和更高亚致死 (100 μg/L) 浓度 42 天,随后进行 18 天排泄期。首先,确定了普罗麦津在多种组织中的生物积累和排泄动力学,以评估内部化学分布及其随时间消除的效率。然后,通过全面的组织病理学分析和体长指数(包括存活率和生长)检查了普罗麦津对鱼类健康的影响。此外,通过肝脏转录组分析和分子对接调查了潜在的毒理学机制,鉴定出 PPAR 信号通路是普罗麦津诱导的代谢破坏的主要分子靶标。最后,评估了暴露后的恢复情况,以确定当普罗麦津被清除时生理稳态能否恢复。本研究推进了对除草剂污染给海洋生物带来的健康风险的理解。