课题基金 / 基金详情

新型低聚类有机磷阻燃剂在斑马鱼体内的富集行为及毒性效应研究

批准号:
22076083
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
钟文珏
依托单位:
学科分类:
环境毒理与健康
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
钟文珏

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
阻燃剂在人们的日常生活中对保障人员和财产安全起到了重要作用,全球对阻燃剂的需求量越来越大。为了弥补溴代阻燃剂及早期应用最广泛的几种氯代有机磷阻燃剂(Cl-OPFRs)被禁用带来的市场空缺,低聚类OPFRs因其优良的性能受到广泛青睐,其生产和使用量大幅上升,其环境行为应引起重视。目前关于低聚类OPFRs在水环境中的行为和毒性效应的研究非常缺乏,难以满足对其生态风险进行科学评估的需求。低聚类OPFRs在鱼体内是否产生累积效应,主要富集在哪些组织中,通过何种途径清除出体外,是否具有生物毒性,具体的毒性效应及分子机制等均不清楚。本项目拟以斑马鱼为受试生物,研究两种典型低聚类OPFRs在鱼体内的富集和清除动力学过程,揭示其在生物体内的分配行为;筛查其主要毒性效应并阐明作用机制。该研究为全面评价用低聚类OPFRs作为替代品的安全性,为制定合理的替代方案提供科学依据。
英文摘要
Flame retardants have played an important role in ensuring the safety of people and property in daily lives. The global demand for flame retardants is increasing. In order to make up for the market vacancy caused by the ban of some brominated flame retardants and chlorinated organophosphorus flame retardants (Cl-OPFRs), oligomeric OPFRs received a widespread favor. Because their usage has risen sharply, their environmental behavior should be paid more attention. However, the presence of studies on the behavior and toxic effects of these two oligomeric OPFRs in the water environment are rare. “Whether the oligomeric OPFRs could bioaccumulate in the fish? Which is the main organization the oligomeric OPFRs will enriched in? How do them clean up from fish? What are the toxic effects and molecular mechanism of these oligomeric OPFRs?” All these questions are unclear. The lack of data hinders the environmental risk assessments of these oligomeric OPFRs. Therefore, this study intends to use zebrafish as the target organism to study: 1) the bioaccumulation and clearance of two oligomeric OPFRs in fish; 2) screening the main toxic effects of the two oligomeric OPFRs; 3) exploring the toxic mechanism of oligomeric OPFRs in fish from three aspects: individual, tissue and molecular mechanism. This study will provide a scientific basis for comprehensively evaluating the safety of using the two oligomeric OPFRs as substitutes and formulating reasonable alternatives.
随着溴代阻燃剂和部分氯代有机磷阻燃剂的禁用,新型低聚类有机磷酸酯间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP),双酚A 双(二苯基磷酸酯)(BDP),2-磷酸-2-乙基己基二苯酯(EHDPHP)等物质由于具有良好的性能而成为替代品,得到广泛应用,造成其在环境中检出量越来越多。但目前关于它们在水生生物体内的生物富集和毒性效应方面的研究非常少见。本项目将斑马鱼暴露在不同浓度的BDP、RDP和EHDPHP溶液中,研究其富集清除规律;通过高分辨质谱非靶标鉴定转化产物,确定转化路径;通过生理指标测定和组织病理学观察,明确三者可能引起的毒性效应;通过多组学分析和基础毒理学实验,揭示了各毒性效应的作用机制。主要结论如下:1)BDP,RDP均能被斑马鱼快速吸收,并在7天内完成90%清除,肠道、肝脏、肾脏、鳃富集能力较强,而性腺、脑、肌肉富集能力较弱。EHDPHP及其产物的生物富集行为具有性别差异性,在雄鱼体内积累更高,但是雌、雄鱼体内具有相似的分布模式。2)BDP、RDP的相I转化产物主要为羟基化产物和水解产物;BDP的相II转化产物只涉及硫酸酯结合产物;RDP相II转化产物主要为甲基化产物、葡萄糖醛酸结合产物和硫酸酯结合产物。鉴定出15种EHDPHP的转化产物,其中5-OH-EHDPHP是含量最高的单羟基化产物。3)BDP暴露下调斑马鱼色氨酸代谢,抑制AhR—IL-22轴表达,进而导致斑马鱼肠道屏障受损,破坏斑马鱼肠道结构完整性,导致斑马鱼肠道菌群紊乱,引发肠道炎症。RDP可通过影响细胞周期导致斑马鱼的昼夜节律发生紊乱;并会诱导斑马鱼血管发育过程中的血管扩张受阻,影响血管的直径,且进一步影响到血流的灌注显著影响斑马鱼发育过程中的血管生长,甚至可能会对斑马鱼的血管产生跨代损伤。EHDPHP暴露可对斑马鱼的生殖系统造成干扰,并具有雌雄差异;其通过抑制多巴胺受体D2(dopamine receptor D2,DRD2)干扰多巴胺神经奖励调节系统,导致斑马鱼摄食成瘾,最终引起肥胖;通过增加斑马鱼肝脏中的脂质合成,造成脂质积累,促进肝脏脂肪变性和炎症反应的发生,导致较严重的非酒精性脂肪肝。
新型有机磷阻燃剂RDP及其副产物TPHP在水环境中的分布及水-沉积物界面行为
  • 批准号:
    41603095
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    钟文珏
  • 依托单位:
国内基金
海外基金