[科普中国]-联合毒性效应

联合毒性效应

水体，大气和土壤中的污染物随着科技的发展种类和数量日益增多，许多相同或不同种类的污染物混合存在给环境带来危害。环境中污染物之间发生物理或化学作用，生成新的毒性更强或更弱的有毒物质作用于环境。所以单一物质的毒性研究已经不适用于分析多种环境污染效应。因此复合污染毒性研究的产生，不仅是环境毒理科学研究不断深入的结果，也是时代发展的迫切需要。在水体环境中，多种有毒物共同作用于水生生物时，由于其物理化学特性的不同，进入有机体的方式和途径也不同。另外，不同有毒物质间在生物体内和体外相互作用方式不同进而诱导不同的生物毒性，所以有毒物质的复合污染与单一污染对有机体的毒性效应会有所不同。联合毒性效应能够更加准确，真实的反应污染物的生物毒性1。

联合毒性实验可为环境毒理学和复合污染物风险评估提供数据支持，为国内制定复合污染效应的环境标准以及指导污染物排放标准提供依据。精确的风险评估可以在较大程度上预防急性污染事故的发生，减少生物危害。我国对水环境的复合污染尚未建立完善的评价系统，需要更多毒理数据支持。

联合毒性效应对植物的作用国内外学者们在复合暴露对植物毒性研究也做出了突出贡献，李元等研究Cd、Fe复合污染对大金元烟草叶片氨基酸含量的影响后发现，无论是单独处理还是复合处理都不改变氨基酸的种类组成，说明联合类型为独立作用。利用五种金属（Cu、Cd、Pb、Zn、As）复合暴露可以抑制灯心草地上部分的生长，影响叶绿素的生成和机体内抗氧化酶活性。研究人员在酸雨和2,4-二氯苯氧-丙酸复合暴露对选择作物的影响研究中发现，酸雨会破坏作物的角质层膜，增加细胞对2,4-二氯苯氧-丙酸的吸收。铅和镉复合暴露抑制玉米根部的生长，复合暴露使玉米根部接触到高浓度的金属离子，破坏植物的细胞膜使大量的金属离子进入细胞内，细胞毒性增强。Anna-Maj等人研究了重金属复合暴露对植物维管束的毒性作用，结果发现影响植物毒性的原因包括染毒时间，金属间的相互作用，土壤的营养状态，根瘤菌的生长状态等。Jana等人在悉尼-杰克逊港铁湾的土壤中发现大量金属离子（Cu、Pb和Zn），复合污染情况下，重金属破坏水生植物细胞膜，进入细胞内抑制信使RNA转录和蛋白质合成过程，促进水生植物的衰老。有研究人员发现，重金属离子能够与酶的活性原子团形成牢固的共价键，从而破坏了酶的结构，对植物产生毒害作用。当多种金属离子共同存在时，金属离子之间对酶的活性部位的会发生竞争行为，这种行为是导致重金属联合毒性产生拮抗作用的原因。Rai和Raizada将念珠藻暴露在Cr和Pb的混合溶液中，结果发现复合暴露影响藻类体内的抗坏血酸、谷胱甘肽和含硫氨基酸的合成，并且联合毒性类型表现为拮抗作用2。

目前我国的环境污染已经达到非常严重程度，大气、土壤和水源都受到了不同程度的污染。污染物多以混合物的形式存在于生态环境中，公众不可避免的接触到这些混合的污染物，人们的健康受到威胁。尽管国内外学者在复合污染研究领域内做了不少工作，但是复合污染毒性研究还处于起步阶段，复合污染物的联合暴露途径和联合毒性机制还不清楚。环境污染现状越来越依赖联合毒性的解释，随着人们对复合污染研究的深入，联合毒性研究将会有更大的收获。另外关于复合污染生物毒性的许多研究工作还有待于发展和完善。例如，如何确定混合物中各成分间的联合毒性效应、联合毒性类型及如何建立完善的复合污染风险评估方法。

联合毒性效应对动物的作用钱芸等研究了几种农药对鲤鱼脑AchE的联合毒性效应。作为AchE的强抑制剂，各种有机磷和氨基甲酸酯农药通常在环境中共同发生作用。以鲤鱼脑AchE活力为指标，对硫磷与氧乐果、甲胺磷、涕灭威之间的联合毒性表现为协同作用。但两种农药以不同的比例加入，表现出的协同作用有很大差异，这可能与各种农药的毒性大小、发生效应的时间及作用次序等有关。不同类型农药(对硫磷/涕灭威)间的协同作用大大强于同种类型农药(如对硫磷/氧乐果)间的作用。尽管鱼脑AchE活力已受到明显抑制，但从形体和行为上均未观察到鱼产生异常现象，因此AchE活力适合作为监测环境中的这两类农药早期敏感生物效应的指标。

周宇等研究了氯代苯类有机污染物对斑马鱼胚胎的联合毒性效应。斑马鱼鱼卵常年可得，鱼卵透明度高，发育迅速，特征明显，便于观察。斑马鱼胚胎毒性试验已经成为一种成鱼急性毒性试验的有效替代手段。使用斑马鱼胚胎发育的形态分析技术，可以显著地观察到氯代苯类化合物对斑马鱼胚胎的不同毒性效应，其毒性为一氯苯