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酚类污染物对金鱼体内卯黄蛋白原的诱导及相关酶活 性的影响 学位论文完成日期： 指导教师签字： 答辩委员会成员签字： 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得或 其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位做作者签名丢忤 签字日期w 。年6 月9 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，并同意以下 事项： l 、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。 2 、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中 国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社 用于出版和编入c n k i 中国知识资源总库， 授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名去睥 签字日期：弘。年6 月吩日 导师签字：7 芗：怎 签字日期：j o o 年多月，尹日 酚类污染物对金鱼体内卵黄蛋白原的诱导及相关酶活性的 影响 摘要 近年来，环境内分泌干扰物尤其是具有雌激素活性的内分泌干扰物因对生物 个体及其后代生长发育的不良影响以及对生态系统的潜在危害而受到高度重视。 其中酚类污染物因其环境分布广泛、生态危害严重而受到广泛关注。目前对酚类 污染物雌激素效应的研究仅限于单种物质，对于混合物联合作用的研究则鲜有报 道。 本文以金鱼为实验动物，通过活体试验建立了卵黄蛋白原( v t g ) 诱导分析 法，研究壬基酚( n p ) 、辛基酚( o p ) 、双酚a ( b p a ) 和2 ，4 二氯酚( 2 ，4 d c p ) 单独作用下对金鱼v t g 的诱导能力，确定四种酚类对v t g 诱导的剂量效应关系， 评价其雌激素活性。在此基础上探讨四种酚类污染物以等效应浓度比和等环境浓 度比组成的混合物共同作用下的联合效应，并应用毒性单位法、相加性指数法、 混合毒性指数法和相似性参数法四种联合作用指数评价方法和浓度相加( c a ) i ! 型探i 、j 混合物的联合作用类型，以期为酚类污染物的环境风险评价和环境质量 标准制定提供依据。本文同时研究了酚类污染物单独和联合作用下对金鱼肝脏指 数( h s i ) 、超氧化物歧化酶( s o d ) 、过氧化氢酶( c a t ) 和谷胱苷肽硫转移酶 ( g s t ) 活性的影响，探讨其作为酚类污染物生物标志物的可能性。 实验结果表明：n p ，o p 和b p a 均可诱导雄性金鱼合成v t g ，具有雌激素活性， 诱导阈浓度分别为1 5 ，5 ，1 0 k t g l 一，各种化合物对v t g 的诱导均呈现明显的剂量一 效应关系，可用非线性模型进行拟合。三种酚类污染物诱导v t g 的半效应浓度 ( e c 5 0 ) 分别为2 5 5 7 ，7 9 6 ，1 1 3 4 l a g l 一，相对于e 2 的诱导能力分别为3 0 5 x 1 0 4 ， 9 8 0 1 0 4 和6 8 8 x 1 0 4 ，雌激素活性以o p 最高，b p a 略低，n p 最小。 2 ，4 - d c p 能够诱导雄性金鱼合成v t g ，但诱导量远低于阳性对照组，因此具 有微弱的雌激素活性。n p 、o p 和b p a 以等效应浓度比和等环境浓度比得到的两 种混合物对雄性金鱼v t g 的诱导同样呈现明显的剂量效应关系，应用w e i b u l l 函数 进行非线性拟合结果较好，两种混合物对v t g 诱导的e c 5 0 分别为1 4 9 2 和 1 6 8 7 l a g l 一，等效应浓度比混合物的雌激素活性略高于等环境浓度比混合物。采 用不同的指数评价方法以及c a 模型对联合作用类型的评价结果相同，三种酚类 污染物基本呈现相加作用，而在低浓度区表现为弱相加作用，高浓度区表现为弱 协同作用。c a 模型的预测结果与实验结果在全剂量范围内基本一致，说明三种 酚类污染物的雌激素效应机理类似，可采用c a 模型进行联合效应的预测。 n p 、o p 、b p a 和2 ，4 d c p 对金鱼h s i 均有显著诱导效应，联合作用下h s i 的诱导效应更为明显，因此h s i 可作为酚类内分泌干扰物污染的参考指标。单 独作用下四种酚类污染物对金鱼肝脏s o d 和c a f 活性的影响表现出较为一致的 _ 变化趋势：酶活性随暴露浓度的升高先上升后下降。四种酚类污染物单独作用下 对金鱼g s t 活性的影响表现为：较高浓度可被显著诱导。n p 、o p 和b p a 联合 作用下对s o d 、c a t 和g s t 三种酶活性的影响呈现明显的剂量效应关系，酶 活性均随混合物浓度的升高而先上升后下降。混合物暴露条件下s o d 和c a t 活 性同样表现出良好的相关性；g s t 活性的诱导明显加强。三种酶结合起来可在 一定程度上指示酚类化合物的污染，因此具有作为酚类污染生物标志物的潜在价 值。 关键词：酚类内分泌干扰物：卵黄蛋白原；超氧化物歧化酶；过氧化氢酶；谷胱 甘肽硫转移酶；金鱼；联合作用 e f f e c t so fp h e n oi icc o m p o u n d so nvit ei io g e nin in d u c tio na n de n z y m e sa c tivitie s ing oid fis h a b s t r a c t r e c e n t l yc o n c e r n so v c re n v i r o n m e n t a le n d o c r i n ed i s r u p t i n gc h e m i c a l s ( e d c s ) e s p e c i a l l yt h o s ew i t he s t r o g e n i ca c t i v i t ya r eh e i g h t e n e d e d c sa f f e c tg r o w t ha n d d e v e l o p m e n to fi n d i v i d u a lo r g a n i s m sa sw e l l 嬲t h e i ro f f s p r i n g ，a n dh a v ep o t e n t i a l h a z a r do ne c o s y s t e m a m o n gt h e s ee d c s p h e n o l i cc o m p o u n d sa r o u s ew i d ec o n c e r n b e c a u s eo ft h e i re c o l o g i c a ls i g n i f i c a n te f f e c t s c u r r e n tr e s e a r c h e sb o u tt h ee s t r o g e n i c e f f e c t so fp h e n o l i cc o m p o u n d su s u a l l yf o c u so n s i n g l ec h e m i c a l s ，v e r yf e wo n m i x t u r e s i nt h i sp a p e r g o l d f i s hw a sc h o s e na se x p e r i m e n t a la n i m a l e s t r o g e n i ce f f e c t so f i n d i v i d u a lc h e m i c a l si n c l u d i n gn o n y l p h e n o l ( n p ) ，o c t y l p h e n o l ( o p ) ，b i a p h e n o la ( b p a ) a n d2 ，4 - d i c h l o r o p h e n o l ( 2 , 4 - d c p ) w e r ei n v e s t i g a t e du s i n gv i t e l l o g e n i n i n d u c t i o no fm a l eg o l d f i s hi nv i v o t h ed o s e - r e s p o n s er e l a t i o n s h i pw a se s t a b l i s h e dt o e v a l u a t et h e i re s t r o g e n i ca c t i v i t i e s o nt h i sb a s i st h ee f f e c t so fm i x t u r e sw e r ea l s o s t u d i e di nt w od i f f e r e n tr a t i o so f e q u i p o t e n t a n dr e a l i s t i cc o n c e n t r a t i o n s t h e c o m b i n e de f f e c t so ft h em i x t u r e sw e r ea n a l y z e db yt h ec o n c e n t r a t i o na d d i t i o nm o d e l ( c a ) a n df o u rd i f f e r e n tt o x i c i t yi n d i c e si n c l u d i n gt o x i cu n i t ，a d d i t i v i t yi n d e x ，m i x t u r e t o x i c i t yi n d e xa n ds i m i l a r i t yp a r a m e t e r t h ea i mo ft h i ss t u d yw a st op r o v i d es c i e n t i f i c f o u n d a t i o nf o re n v i r o n m e n t a lr i s ka s s e s s m e n to fp h e n o l i cc o m p o u n d sa n ds u p p l y r e f e r e n c ef o re n v i r o n m e n t a lq u a l i t ys t a n d a r sd e v e l o p m e n to ft h e s ec h e m i c a l s t h i s p a p e ra l s os t u d i e dt h ee f f e c t so nh e p a t o s o m a t i ci n d e x ( h s i ) ，s o d 、c a ta n dg s t a c t i v i t i e st od i s c u s st h ep o s s i b i l i t yo fu s i n gt h i se n d p o i n t sa sb i o m a r k e r so fp h e n o l i c c o m p o u n d sc o n t a m i n a t i o n t h er e s u l t ss h o wt h a tn p , o pa n db p ac a ns i g n i f i c a n t l yi n d u c et h ev i t e l l o g e n i n s y n t h e s i s ，s oa l lo ft h e ma r ee s t r o g e n i cc h e m i c a l s t h el o w e s to b s e r v e de f f e c t c o n c e n t r a t i o no fn p , o pa n db p ai s15 ，5a n dlo l a g l 。l r e s p e c t i v e l y an o n l i n e a r r e g r e s s i o no fw e i b u l lf u n c t i o nc o u l db ea p p l i e dt ot h er e l a t i o n s h i pb e t w e e np l a s m a v i t e l l o g e n i n c o n t e n t sa n d e x p o s u r e c o n c e n t r a t i o n s t h em e d i a n e f f e c t i v e c o n c e n t r a t i o no fe 2 ，n p , o pa n db p af o rv i t e l l o g e n i ni n d u c t i o nw a s0 0 7 8 ，2 5 5 7 ， 7 9 6a n d113 4 p g l 。1 r e s p e c t i v e l y , a n dt h er e l a t i v ee s t r o g e n i cp o t e n c i e st oe 2i s 3 0 5 10 4 。9 8 0 10 4a n d6 8 8 10 4 t h ee s t r o g e n i cp o t e n c i e so ft h e s et h r e ep h e n o l i c p o l l u t a n t ss h o wa no r d e ro fo p b p a n p 2 ，4 - d c pc a na l s oi n d u c ev i t e l l o g e n i ns y s t h e s i si nm a l eg o l d f i s h ，h o w e v e rt h e m a x i m u mv i t e l l o g e n i ni n d u c t i o ni sf a rl o w e rt h a nt h a to ft h ep o s i t i v ec o n t r 0 1 t h e e s t r o g e n i cp o t e n c yo f2 ，4 - d c pi s m u c hw e a k e r v i t e l l o g e n i ni n d u c t i o ni sa l s o d e t e c t e di nt h em i x t u r e so fn p , o pa n db p ai nt w od i f f e r e n tr a t i o so fe q u i p o t e n ta n d r e a l i s t i cc o n c e n t r a t i o n ，a n dd o s e r e s p o n s e r e l a t i o n s h i p i ss h o w e d an o n l i n e a r r e g r e s s i o nc a np r o p e r l yd e s c r i b e t h ed o s e - r e s p o n s er e l a t i o n s h i p u s i n g w e i b u l l f u n c t i o n t h em e d i a ne f f e c t i v ec o n c e n t r a t i o n s ( e c 5 0 ) w e r e1 4 9 2a n d16 8 7 p g l 1f o r m i x t u r e si nr a t i oo fe q u i p o t e n to fe q u i p o t e n ta n dr e a l i s t i cc o n c e n t r a t i o nr e s p e c t i v e l y t h e e s t r o g e n i ce f f e c to f t h em i x t u r ei nr a t i oo fe q u i p o t e n ti sal i t t l eh i g h e rt h a nt h a ti n r a t i oo fr e a l i s t i cc o n c e n t r a t i o n t h er e s u l t so fd i f f e r e n tt o x i c i t yi n d i c e sa n dc am o d e l a r es i m i l a r , a n dt h ec h e m i c a l sa c t e dt o g e t h e ri na na d d i t i v em a n n e r , h o w e v e ral i t t l e w e a k e rt h a na d d i t i v em a n n e ra tl o wc o n c e n t r a t i o n sa n das y n e r g i s t i cm a n n e ra th i g h c o n c e n t r a t i o n s t h ec o m b i n e de f f e c t sp r e d i c t e db yc am o d e la r ec o n s i s t e n tw i t h t h o s eo b s e r v e di nt h ee x p e r i r n e n t si na l m o s tw h o l er a n g eo fe x p o s u r ec o n c e n t r a t i o n s ， w h i c hi n d i c a t e dt h r e ec h e m i c a l sa c t e di nas i m i l a rw a ya n dt h em o d e lc a nb ea p p l i e d t op r e d i c tt h ec o m b i n e de f f e c t so ft h em i x t u r e s a l lo ft h ef o u rp h e n o l i cc o m p o u n d sc a ns i g n i f i c a n t l yi n d u c et h eh e p a t o s o m a t i c i n d e x ，a n dt h ei n d u c t i o ni se v e nm o r eo b v i o u sw h e ne x p o s u r et ot h em i x t u r e s t h e h e p a t o s o m a t i ci n d e xm a yi n d i c a t ep h e n o l i ce n d o c r i n ed i s r u p t i n gc h e m i c a l sp o l l u t i o n a sar e f e r e n c ei n d e x t h ee f f e c t so fi n d i v i d u a lp h e n o l i cc o m p o u n d so ns o da n dc a t a c t i v i t i e si n g o l d f i s h l i v e r p r e s e n t t h ec o n s i s t e n tt r e n d ：w i t ht h e e x p o s u r e c o n c e n t r a t i o ni n c r e a s i n gt h ea c t i v i t i e sa r ei n d u c e di n i t i a l l ya n dt h e nd e c r e a s e g s t a c t i v i t i e sc a l lb ei n d u c e ds i g n i f i c a n t l ya tm u c hh i g h e re x p o s u r ec o n c e n t r a t i o n s t h e e f f e c t so fm i x t u r e so fn p , o pa n db p ao ns o d ，c a ta n dg s ta c t i v i t i e ss h o w o b v i o u sd o s e - r e s p o n s er e l a t i o n s h i p t h ea c t i v i t i e so ft h et h r e ee n z y m e si n c r e a s ea t l o we x p o s u r ec o n c e n t r a t i o n sa n dt h e nd e c r e a s ea th i g hc o n c e n t r a t i o n s e x p o s u r et o i v t h em i x t u r e ss o da n dc a t a c t i v i t i e ss h o wag o o d c o r r e l a t i o n ，a n dg s ta c t i v i t i e sa r e 1 n d u c e dm o r es i g n i f i c a n t l yt h a ne x p o s u r et o i n d i v i d u a lp h e n o l i ct o m p o u n d s t h e c o m b i n a t i o no ft h e s et h r e ee n z y m e sm a yi n d i c a t ep h e n o l i cc o m p o u n d sc o n t 锄i n a t i o n t oac e r t a i ne x t e n t ，a n dh a v et h ep o t e n t i a lt ob e c o m e t h e i rb i o m a r l ( e r s k e y w o r d ：p h e n o l i ce n d o c r i n e d i s r u p t i n g c h e m i c a l s ；v i t e l l o g e n i n ；s u p e r o x i d e d i s m u t a s e ( s o d ) ；c a t a l a s e ( c a t ) ；g l u t a t h i o n es - t r a n s f e r a s e ( g s t ) ；g o l d f i s h ： v 目录 1 前言1f j i j 吾1 1 1 环境内分泌干扰物概述1 1 1 。1 环境内分泌干扰物的种类、来源和危害1 1 1 2 环境内分泌干扰物的作用特点2 1 2 酚类内分泌干扰物的研究现状3 1 2 1 四种酚类污染物的毒性效应4 1 2 1 1 酚类污染物对生殖系统的影响4 1 2 1 2 酚类污染物对免疫系统和神经系统的影响5 1 2 1 3 酚类污染物的遗传毒性6 1 2 2 酚类污染物的环境分布特征7 1 2 3 酚类污染物毒性效应的研究现状7 1 3 卵黄蛋白原作为生物标志物的研究现状8 1 3 1v t g 在环境内分泌干扰物实验室研究中应用9 1 3 2v t g 在水环境内分泌干扰物监测中的应用1 0 1 4 酶作为生物标志物的研究进展1 1 1 4 1s o d 和c a t 作为生物标志物的研究1 2 1 4 2g s t 作为生物标志物的研究1 3 1 5 本文的研究内容研究目的和意义1 5 2 四种酚类污染物单独作用下对金鱼肝脏相关酶活性的影响1 6 2 1 实验材料与方法16 2 1 1 实验动物16 2 1 2 仪器1 6 2 1 3 试齐u 16 2 1 4 溶液配制17 v i 2 1 5 实验设计1 8 2 1 6 血浆和肝脏样品的采集1 9 2 1 7 血浆v t g 含量的测定1 9 2 1 8 酶活性的测定2 0 2 1 9 数据分析2 3 2 2 实验结果与讨论_ 2 3 2 2 1 酚类污染物对金鱼肝脏指数( h s i ) 的影响2 3 2 2 2 酚类污染物对雄性金鱼v t g 的诱导效应2 5 2 2 2 1 实验结果2 5 2 2 2 2 讨论2 7 2 2 3 酚类污染物对金鱼肝脏s o d 活性的影响2 9 2 2 4 酚类污染物对金鱼肝脏c a t 活性的影响3 2 2 2 5 酚类污染物对金鱼肝脏g s t 活性的影响 3 3 2 2 6 酚类污染物对金鱼肝脏三种酶活性影响的比较：3 5 2 3 小结3 6 3 酚类污染物联合作用下对金鱼v t g 的诱导和相关酶活性的影响3 8 3 1 实验材料与方法3 8 3 1 1 实验动物3 8 3 1 2 仪器、试剂及溶液配制3 8 3 1 3 实验设计3 8 3 1 4 血样和肝脏样品的采集3 9 3 1 5 血浆v t g 含量和酶活性的测定3 9 3 1 6 联合作用评价方法3 9 3 1 6 1 指数评价方法3 9 3 1 6 2 联合作用的模型研究方法3 9 3 1 7 数据分析4 0 3 2 实验结果与分析4 0 v h 3 2 1 酚类污染物联合作用对金鱼肝脏指数( h s i ) 的影响4 0 3 2 2 酚类污染物联合作用对金鱼v t g 的诱导效应4 1 3 2 3 酚类污染物联合作用对金鱼肝脏s o d 、c a t 和g s t 活性的影响4 4 3 2 3 1 混合物对s o d 活性的影响4 5 3 2 3 2 混合物对c a t 活性的影响4 5 3 2 3 3 混合物对g s t 活性的影响4 6 3 2 3 4j 时论：4 7 3 3 小结4 8 4 总结与展望4 9 4 1 总结4 9 4 2 本研究存在的问题5 0 4 3 今后的研究方向5 0 参考文献5 2 致谢61 个人简历6 2 v i i i 酚类污染物对金鱼体内卵黄蛋白原的诱导及相关酶活性的影响 1 前言 1 1 环境内分泌干扰物概述 环境内分泌干扰物( e n d o c r i n ed i s r u p t i n gc h e m i c a l s ，e d c s ) 是指“主要由人 类活动释放到环境中的，介入生物为保持体内平衡和调节发育过程的正常激素的 产生、释放、转移、代谢、与受体结合、功能表达和消除，在生物或其后代中引 起生殖功能下降，生殖器官异常，免疫力降低等一系列症状的外源性物质”【1 1 。 1 9 9 6 年美国作家c o l b o m 等出版的专著( ( o u rs t o l e nf u t u r e ) ) 首次对人工合成的 化学品在食物、环境中的残留、积累以及对人类健康特别是生殖功能的干扰提出 警告，迄今为止有关环境内分泌干扰物对动物乃至人类毒害效应的报道层出不 穷。环境内分泌干扰物问题的研究己成为国际环境科学研究的一个新领域，也是 继煤炭、石油燃料和汽车尾气污染后的又一全球性环境问题。 1 1 1 环境内分泌干扰物的种类、来源和危害 据世界野生生物基金会( w w f ) 的统计，内分泌干扰物包括5 大类共6 8 种 化学物劂2 1 。且随着工业化程度的提高，每年有大量新合成的化合物进入环境， 它们是否具有内分泌干扰作用有待筛选。目前已经公认的内分泌干扰物主要包括 植物、动物及真菌的天然激素类物质，人工合成的农药、医药、洗涤剂、塑料制 品以及一些工业原料和部分重金属( 表1 1 ) 。进入环境介质的内分泌干扰物主要 来源于人类活动，包括工农业生产，医疗用药，生活污水以及垃圾焚烧等，按其 化学结构可分为烷基酚、多氯联苯类、邻苯二甲酸盐、多环芳烃、类固醇等。 内分泌干扰物种类繁多，结构千变万化，对生物个体及其后代、种群甚至生 态系统均可产生不良影响。在暴露于环境内分泌干扰物的野生动物个体、种群中 已观察到这种不良效应。波罗的海的海豹因受有机氯化合物( p c b s ，d d e ) 的 影响导致生殖和免疫功能下降，种群数量明显减少【5 咖；食物受d d e 污染的鸟类 出现了卵壳变薄和性腺发育异常的现象 7 - 9 1 ；美国o k e e c h o b e e 湖的有机氯杀虫剂 污染致使美洲鳄体内性激素失调和生殖器发育畸形【1 0 】：英国污水处理厂排放的 污水中含有壬基酚，导致排污口下游河流中斜齿鳊鱼的雄性个体出现雌性化特征 酚类污染物对金鱼体内卵黄蛋t 3 原的诱导及相关酶活性的影响 【1 1 1 ；加拿大某些海区中高浓度的三丁基锡( t b t ) 使生活在其中的腹足类动物出 现性畸变，污染严重的海区腹足类动物已经丧失生殖功能【1 2 】。室内试验同样证 实内分泌干扰物可对生物生殖系统【1 3 】、免疫系统【1 4 1 、神经系统【1 5 】产生毒害效应， 甚至对d n a 造成损伤，产生遗传毒性【1 6 】。此外，近年来人类的某些疾病发病率 的提高也与内分泌干扰物污染有关，例如女性乳腺癌和子宫内膜异位症升高【1 7 】， 男性生殖系统发育异常，如隐睾、尿道下裂等发病率上升【1 8 1 9 】；男性精子数量减 少、质量下降，不孕率、女性流产率升高，生殖系统肿瘤和癌症的增加以及儿童 早熟等2 0 2 1 1 。 表1 - 1 内分泌干扰物的种类3 4 1 t a b l e1 1c a t e g o r i e so fe n d o c r i n ed i s r u p t i n gc h e m c i a l s 1 1 2 环境内分泌干扰物的作用特点 1 环境内分泌干扰物在生物体内具有蓄积性。绝大多数环境内分泌干扰物 都是持久性有机污染物，它们一般难溶于水易溶于有机溶剂，具有比较高的k o w 值。进入生物体内后极易在脂肪组织中蓄积，并可通过食物链发生生物放大效应， 对高营养级的生物危害更大。 2 环境内分泌干扰物具有低剂量效应。经典毒理学理论认为有毒物质浓度 低于其无可见不良效应浓度( n o n o b s e r v e da d v e r s ee f f e c tl e v e l ，n o a e l ) 或由线 性推导得出的安全浓度以下时无健康风险。然而环境内分泌干扰物在低于其 2 酚类污染物对金鱼体内卵黄蛋白原的诱导及相关酶活性的影响 n o a e l 或安全浓度时仍可诱发生物学效应，且呈现非线性的剂量效应关系。以 b p a 为例经典毒理学推导得到的安全剂量为5 m g k g t d ，但出生前暴露于低于 o 5 r a g k g l d _ 的b p a 仍然会使小鼠生长速度加快，雌鼠性成熟提前，雄鼠前列腺 增大 2 2 - 2 5 3 。 可见环境内分泌干扰物对生物乃至人类的健康和生存构成严重威胁，对其进 行危害鉴定、建立筛选体系、进行风险评估和控制管理等方面的研究已成为国际 上研究的热点。美国、欧盟、日本、经济合作与发展组织、世界野生动物基金会 等国家和组织在该领域处于领先地位并起主导作用。而我国对内分泌干扰物的研 究起步较晚，基础比较薄弱，需要借鉴国际上的先进技术和经验开展深入研究。 1 2 酚类内分泌干扰物的研究现状 在环境内分泌干扰物的研究中，具有雌激素活性的酚类内分泌干扰物因其突 出的生态学意义而受到广泛关注，壬基酚( n o n y l p h c n o l ，n p ) 、辛基酚( o c t y l p h e n o l ， o p ) 、2 ，4 二氯酚( d i c h l o r o p h e n o l ，d c p ) 、双酚a ( b i s p h c n o l ，b p a ) 是其中的典 型代表。 c 9 h 1 9 壬基酚( n p ) 辛基酚( t - o p ) 双酚a ( b p a )2 ，4 - - 氯酚( 2 4 - d c p ) 图1 1n p 、o p 、b p a _ 币f 1 2 ，4 d c p 的化学结构式 f i g1 - 1t h es t r u c t u r e so f n p 、o p 、b p a a n d2 , 4 - d c p 四种酚类物质( 图1 1 ) 在社会生产和生活中均具有广泛的应用。n p 是壬基 酚聚氧乙烯醚的合成原料和降解产物。壬基酚聚氧乙烯醚是一种重要的表面活性 酚类污染物对金鱼体内卵黄蛋白原的诱导及相关酶活性的影响 剂，广泛的应用于洗涤剂、化妆品、纺织品、除草剂、杀虫剂、塑料添加剂、乳 化剂、润湿剂、涂料助剂和油田化学品中【2 6 1 。1 9 9 7 年我国壬基酚聚氧乙烯醚的 产量就达到了5 万吨，占世界总产量的1 1 0 2 7 1 。环境介质中的壬基酚聚氧乙烯醚 极易降解为稳定的n p 而长久存在。o p 应用于洗涤剂、乳化剂、增溶剂和润湿剂 中，还可用于油漆和酚醛树脂的牛产，是奶瓶、罐头盒、食品包装袋等的内壁涂 层的原料【2 8 】。b p a 由苯酚、丙酮在酸性介质中合成的，是环氧树脂、聚碳酸酯、 聚苯乙烯、聚砜、聚芳酯、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、阻燃剂等产品的重要原 料，还可用于食品包装材料、罐头涂层和牙齿填料中【2 9 1 ，全世界年产量超过6 0 亿磅( 2 7 2 亿吨；转换为国际单位) 【3 0 】。2 , 4 d c p 是合成2 ，4 二氯苯氧基乙酸( 2 ，4 一d ) 的前体物质，后者是1 5 0 0 多种除草剂的有效成分，已被证实为致癌性的内分泌干 扰物【3 1 1 ，而2 ，4 d c p 又是这些卤代苯氧型除草剂的主要代谢和降解产物。此外 2 ，4 。d c p 还是饮用水氯化处理的副产物【3 2 1 。这四种酚类物质可通过各种途径( 固 体废弃物、农业排水、市政废水、工业污水、污水处理厂排水等) 进入环境介质， 威胁生物和人体健康。已有大量研究证实n p 、o p 和b p a 是具有雌激素活性的内 分泌干扰物；而2 ，4 d c p 也被怀疑具有内分泌干扰效应，中国和美国已将其列入 水环境优先控制污染物名单，日本政府环境内分泌干扰物战略计划( s t r a t e g i c p r o g r a m so i le n v i r o n m e n t a le n d o c r i n ed i s r u p t e r s ，1 9 9 8 ，s p e e d 9 8 ) 也将其加入6 7 种可疑内分泌干扰物之列。 1 2 1 四种酚类污染物的毒性效应 酚类污染物对生物的影响已多有报道，主要集中在对生物生殖系统的影响， 包括雄性动物卵黄蛋白原的诱导、繁殖能力下降、性别比例失调等。另有研究表 明酚类污染物可对生物免疫系统、神经系统产生毒害效应，甚至可以造成d n a 损伤，产生遗传毒性。 1 2 1 1 酚类污染物对生殖系统的影响 卵黄蛋白原是性成熟的雌性卵生动物体内所特有的蛋白，是卵黄蛋白的前体 物质。酚类污染物可诱导雄性动物和幼体体内卵黄蛋白原( v i t e l l o g e n i n ，v t g ) 基因 的表达和蛋白的合成，在雄鱼或幼鱼肝脏中可检测到v t g m r n a 的表达，肝脏和 4 酚类污染物对金鱼体内卵黄蛋白原的诱导及相关酶活性的影响 血浆中v t g 明显诱导。日本青鲻( o r i c i a sl a t i p e s ) 幼鱼分别暴露于不同浓度梯度 的n p 和o p 溶液中6 0 d 可被显著诱导合成v t g ，且呈明显的剂量效应关系【3 3 1 。 暴露于1 0 0 肛g l 。1n p 溶液3 d 即可引起刚孵化的罗氏沼虾( m a c r o b r a c h i u m r o s e n b e r g i i ) 肝胰脏中v t g 表达量的上升【3 4 1 。实验室研究表明单独暴露于b p a 溶 液，黑头呆鱼( 尸p r o m e l a s ) 、日本青鲻鱼( o r i c i a sl a t i p e s ) 、虹鳟鱼( o n c o r h y n c h u s m y k i s s ) 和斑马鱼r e r i o ) 体内均可检测到v t g 水平的提高【3 5 】。 实验室研究表明酚类污染物可抑制雄性精子的产生，诱导雄性产生雌性化现 象，从而导致生殖行为异常，生殖能力下降。暴露于1 6 嵋l - 1 b p a 溶液中，雄性 黑头呆鱼( pp r o m e l a s ) 精巢中成熟精子的数量急剧下降，输精管中未成熟的精子 数量明显增加【3 6 】；浓度高于8 3 7 嵋l 。1 的b p a 口- - i 导致雄性日本青鲻鱼( o r i c i a s l a t i p e s ) 雌性化，精巢中存在精原细胞，精母细胞，精子的同时出现初级卵原细胞 和处于卵黄生成前期的卵母细胞【3 7 】。b p a 还可延迟鱼类的繁殖期，l a h n s t e i n e r 等 3 8 】研究发i 魈b p a 暴露浓度为1 7 5 5 l a g l 4 时，雄性褐鳟鱼( s a l m ot r u t t a f f a r i o ) 的 精子密度和活力在生殖前期明显下降，到生殖后期才恢复正常，导致整个繁殖期 推后4 周，因孵化、发育出现季节性迟滞而致使幼鱼极易死亡；2 4 i t g l - 1b p a 可 导致雌鱼推迟2 周产卵，当浓度达至0 5 u g - l - 1 时雌鱼丧失产卵能力。在性别分化的 关键时期，喂食1 0 0 0 和2 0 0 0 m g k g 。b p a 的斑马鱼p r e r i o ) 鱼苗性别比例发生异 常，雌雄比例分别为3 8 ：1 和1 1 5 ：l ，雌性化明显【3 9 】。暴露于5 0 和1 0 0 肛g l 。1 n p 亦有5 0 和8 6 的雄鱼出现兼性现象m 】；孵化1 天后的青鲻鱼( o r i c i a sl a t i