不同粒径聚乙烯微塑料对赤子爱胜蚓的代谢毒性

杨晓霞; 张雪梅; 舒晓; 谢蔓莉; 孟霞; 张伟; 杨俊英; 龚久平; 李必全; 《中国环境科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD

摘要：以赤子爱胜蚓为试验生物,以蚯蚓个体生长及繁殖、代谢解毒酶细胞色素P450(CYP)亚酶活力和小分子代谢物(代谢组)响应为指标体系,从个体到分子跨尺度水平探讨不同粒径(小粒径30～50μm、大粒径125μm)、不同浓度(0.5,2.5,10,20g/kg)聚乙烯微塑料的代谢毒性.暴露试验结果表明,小颗粒聚乙烯更易在蚯蚓体内停留及持续累积,其对生物体的危害更大;大颗粒聚微乙烯能在一定程度上抑制蚯蚓的繁殖.代谢组试验结果提示,不同粒径微塑料聚乙烯胁迫下,基于代谢组学识别出的前12位重要代谢物的响应明显不同,聚乙烯的粒径大小对其毒性效应有显著影响.在小粒径高浓度(10,20g/kg)聚乙烯胁迫下,7个重要代谢物(L-甲酰犬尿氨酸、雄甾烷二酮、雄烯二酮、二十二碳五烯酸、(5Z, 8Z, 14Z)-11, 12-二羟基二十碳-5, 8, 14-三烯酸(11,12-DHET)、肌醇及全反式维甲酸)的水平比对照显著增加20.5%～70.2%.小粒径聚乙烯可引发蚯蚓炎症反应及神经代谢紊乱效应,并对其渗透调节代谢产生损害;CYP2B6及CY2C9活力显著被诱导的现象揭示了蚯蚓自身具有一定解毒功能.在大粒径聚乙烯(浓度为0.5～20g/kg)胁迫下,蚯蚓CYP2B6及CYP3A4活力与对照组相当,但多数代谢物(L-甲酰犬尿氨酸、雄甾烷二酮、雄烯二酮、3’-磷酸腺苷、肌苷与黄嘌呤)的水平,相比对照显著降低20.0%～77.3%,抑制蚯蚓荷尔蒙生成,进而影响繁殖发育.

关键词： 代谢组学 繁殖 炎症 神经毒性