基于傅里叶变换红外光谱技术分析壬基酚和双酚A对斑马鱼胚胎的影响

作者：刘芳; 田斐; 史文俊^*

来源：生态毒理学报, 2022, 17(01): 224-235.

• 壬基酚
• 双酚A
• 斑马鱼
• 傅里叶红外光谱技术

壬基酚(4-NP)和双酚A(BPA)是2种在环境中普遍检出的雌激素物质，已经在地表水中广泛检出，且浓度很高。壬基酚和双酚A在地表水中检测浓度最高分别达到了644μg·L-1和12μg·L-1。目前有大量研究表明壬基酚和双酚A具有环境内分泌干扰效应，但是较少研究利用傅里叶变换红外光谱技术分析这2种物质对斑马鱼胚胎生理生化的影响。傅里叶变换红外光谱作为一种基于官能团和极性键振动结构分析技术，已广泛用于大分子化合物结构分析以及蛋白质的二级结构解析，是获取分子结构信息的有力工具，经常用于毒理学领域。本研究基于傅里叶变换红外光谱技术，分析了壬基酚和双酚A对斑马鱼胚胎的毒性。结果表明，当壬基酚≥322μg·L-1时，斑马鱼胚胎72 hpf孵化率分别只有33%、5%、0%、0%和0%;同时，暴露96 h时，可显著降低斑马鱼胚胎的存活率和增加致畸指数，且呈浓度依赖特征。特别是849.5μg·L-1和1 038.5μg·L-1壬基酚暴露后，斑马鱼胚胎全部死亡。类似地，当双酚A≥5.55 mg·L-1时，斑马鱼胚胎72 hpf孵化率分别只有30%、0%、0%和0%;暴露96 h时，双酚A≥7.5 mg·L-1也导致斑马鱼胚胎的存活率显著下降和增加致畸指数，并随着浓度升高毒性增大。以胚胎死亡率和致畸形指数作为效应终点，壬基酚对斑马鱼胚胎的96 h-LC50和EC50分别为481.7μg·L-1和362.6μg·L-1;双酚A对斑马鱼胚胎的96 h-LC50和EC50为8.8 mg·L-1和7.9 mg·L-1。红外光谱分析显示，当壬基酚≥158.5μg·L-1时，对酰胺Ⅱ、脂质、蛋白磷酸化等波数有显著影响；当双酚A≥1.75 mg·L-1时，对酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ、脂质和碳水化合物等波数有显著影响。上述研究结果显示壬基酚和双酚A对斑马鱼存活率、畸形率以及生理生化均有显著的影响。

• 单位
  中国科学院广州地球化学研究所; 华南师范大学; 中国水产科学研究院南海水产研究所