邻苯二甲酸酯(PAEs)是一种广泛使用的增塑剂。邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate, DBP)是天然水体中普遍存在的一种PAEs。DBP容易浸出或迁移到环境中,造成严重的健康和环境风险。随着纳米技术的快速发展,碳纳米管已广泛应用于各个领域。CNTs可以改变共存污染物的环境行为和毒性。CNTs已被证明能迅速吸附豌豆。然而,目前关于CNTs对DBP毒性影响的知识有限。在本研究中,我们展示了DBP (0.1, 0.5, 1.0 mg/L)和不同CNTs (MWCNTs/MWCNTsCOOH, 0.5 mg/L)单独和联合暴露对斑马鱼生长早期的毒性作用。结果表明,DBP与MWCNTs/MWCNTs-COOH共暴露后,心率和心脏畸形率显著增加(p<0.05)。此外,联合暴露增加了斑马鱼早期发育阶段的抗氧化酶活性(p<0.05)。qRT-PCR结果显示DBP和MWCNTs/MWCNTs-COOH共暴露显著干扰与氧化应激、能量代谢、心功能发育和细胞凋亡相关基因的表达(p<0.05)。此外,在氧化应激和心脏毒性方面,MWCNTs/MWCNTs- cooh加重了0.5 mg/L DBP对胚胎/幼虫的毒性作用。代谢组学结果显示,联合暴露可改善单次DBP暴露介导的氨基酸代谢紊乱。总的来说,MWCNTs/MWCNTs-COOH在斑马鱼的早期发育阶段增加了DBP的影响。本研究为暴露于DBP和CNTs共存污染物的水生生物早期发育阶段的毒理学提供了新的见解。
图1. 单独暴露和共同暴露于斑马鱼胚胎幼鱼的发育毒性。
图2. 观察不同浓度DBP染毒及与MWCNTs/MWCNTs-COOG共染毒144hpf后斑马鱼胚胎/幼鱼心脏发育毒性基因mRNA的相对表达量。
图3. 暴露于不同处理组对斑马鱼幼虫酶活性的影响。
图4. 不同浓度DBP染毒及与MWCNTs/MWCNTs-COOH共染毒144hpf后,斑马鱼胚胎/幼鱼氧化应激相关基因的mRNA相对表达量。
图5. 不同浓度DBP染毒及与MWCNTs/MWCNTs-COOH共染毒144hpf对斑马鱼胚胎/幼鱼凋亡基因mRNA相对表达量的影响.以及不同处理组斑马鱼幼虫吖啶橙染色后细胞凋亡的变化。
图6 DBP单独暴露以及DBP和MWCNTs/MWCNTsCOOH联合暴露于斑马鱼幼鱼的代谢特征。
相关科研成果由内蒙古大学生态与环境学院Hongwu Liang等人于2023年发表在Science of the Total Environment(https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165684)上。原文:Multi-walled carbon nanotubes enhance the toxicity effects of dibutyl phthalate on early life stages of zebrafish (Danio rerio): Research in physiological, biochemical and molecular aspects.
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165684。
转自《石墨烯研究》公众号