代谢组学技术在环境毒理学研究中的应用

代谢组学作为系统生物学的一部分,通过考察机体受刺激后体液或组织中内源性代谢物的动态变化规律,并结合生物信息统计方法,可系统全面地揭示内因和外因作用于机体的毒性效应和机制。代谢组学技术具有快速、灵敏度高、选择性强的特点,逐渐在低剂量环境污染物长期暴露的毒性效应评估方面发挥出优势。本文综述了代谢组学技术的主要研究手段,在毒理学研究中的发展历程和优点,以及在环境毒理学研究中的应用及前景展望。重点讨论了代谢组学技术在重金属和持久性有机污染物(POPs)毒性评估以及环境胁迫耐受性评价中的应用。

短链氯化石蜡(SCCPs)和多环芳烃(PAHs)联合暴露对HepG2细胞抗氧化系统的影响

环境污染物的低剂量、联合毒性效应已经成为毒理学研究中的热点问题。短链氯化石蜡(SCCPs)和多环芳烃(PAHs)都是典型的有机污染物且在人母乳和血液中都以较高的浓度水平存在。为探究PAHs和SCCPs的联合暴露毒性效应,选择了HepG2细胞作为受试模型,测定了PAHs、SCCPs和它们的混合物暴露后细胞增殖活性及抗氧化系统指标。结果表明,PAHs和SCCPs暴露都能引发ROS的产生,两者混合时更加剧了ROS的产生,表现为协同效应。另外,PAHs和SCCPs暴露都能引起过氧化物歧化酶(SOD)活性的降低,因此两者混合时共同抑制SOD酶活性,表现为协同效应。而PAHs引起过氧化氢酶(CAT)活性升高,SCCPs则显著抑制CAT酶活性,两者联合暴露时CAT酶活性仍降低,但表现为拮抗效应。另外,PAHs和SCCPs暴露都引起谷胱甘肽(GSH)含量的轻微下降,只有SCCPs暴露引起丙二醛(MDA)含量显著升高,而两者联合暴露对GSH含量和MDA含量的影响表现为拮抗效应。表明不管是PAHs和SCCPs单独暴露还是联合暴露都能够干扰HepG2细胞内部的抗氧化系统,破坏抗氧化系统和自由基之间的平衡,使细胞氧化性损伤,甚至造成细胞凋亡。

甲氧虫酰肼对家蚕的急慢性毒性效应及生态风险评估

昆虫生长调节剂类杀虫剂甲氧虫酰肼在农业生产中大量广泛使用对生态环境的毒副作用逐渐表现出来,但对蚕桑业的潜在不利影响研究仍然不够深入。为了明确甲氧虫酰肼在蚕区桑园及其周边农田使用对蚕业生产安全性的影响,本研究采用定量喷雾法评价了甲氧虫酰肼对家蚕的急性和慢性毒性效应,并根据风险商值法进行初级风险评估。急性毒性研究结果表明,甲氧虫酰肼对家蚕二龄幼虫168 h-LC_(50)为0.134 mg·kg^(-1)(以单位桑叶质量计),属于剧毒级别。慢性毒性研究结果表明,当药剂浓度≥1.04×10^(-2)mg·kg^(-1)时,二眠和三眠蚕体质量等生长发育指标与对照相比均显著降低(P<0.05);当药剂浓度≥2.74×10^(-2)mg·kg^(-1)时,全茧量、茧层量、茧层率和结茧率等重要经济性状指标与对照相比均显著下降(P<0.05),表明甲氧虫酰肼对家蚕具有较强的慢性毒性效应。结合甲氧虫酰肼田间推荐剂量计算风险商值(RQ),初级风险评估结果表明,甲氧虫酰肼对家蚕的风险为不可接受(RQ>1)。因此,鉴于甲氧虫酰肼对家蚕具有极高的急性毒性和慢性毒性效应,且生态风险为不可接受,在害虫综合治理中应当禁止其在桑园及其周边农田使用,或采取有效措施降低其使用风险,以免该药剂对蚕业生产造成严重不利影响。

我国草莓中农药最大残留限量标准新进展

对新发布的GB 2763-2019 《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》中涉及草莓、浆果和其他小型水果的农药最大残留限量(MRLs)进行了归纳分析。通过比对发现,涉及草莓的限量标准有125项,其中108项限量标准有配套检测方法,登记农药的限量标准增加到17种,核实修订了嘧霉胺和甲氰菊酯限量标准及阿维菌素和嗪氨灵的每日允许摄入量。针对当前存在的限量标准数量不足、生产用药和登记农药限量缺、配套方法不全等问题,建议进一步扶持农药登记,加快制定草莓产品的限量标准,并补充完善相应的检测方法,推动出台一律标准限量,为草莓质量安全评价提供依据。

新烟碱类杀虫剂对家蚕的急性毒性与风险评价

采用浸叶法测定了6种新烟碱类杀虫剂与其他2类对照杀虫剂对家蚕的急性毒性,且根据风险商值法进行了风险评价。结果表明:测试的6种新烟碱类杀虫剂中啶虫脒和噻虫胺对家蚕急性毒性96 h-LC50为0.262、0.268 mg·L^(-1),属剧毒级,而噻虫啉、吡虫啉、呋虫胺和噻虫嗪对家蚕急性毒性96 h-LC50分别为0.582、1.68、2.60、2.16 mg·L^(-1),均属高毒级。对照药剂高效氯氟氰菊酯、毒死蜱和马拉硫磷对家蚕急性毒性96 h-LC50分别为0.00909、0.785、1072 mg·L^(-1),分别属于剧毒级、高毒级和低毒级。风险评价结果表明:除马拉硫磷对家蚕的风险可接受外,其余8种杀虫剂均为不可接受。因此,在害虫综合治理中,应谨慎使用新烟碱类杀虫剂,以避免对家蚕生产造成危害。

短、中、长链氯化石蜡暴露对细胞代谢影响的比较研究

氯化石蜡(chlorinated paraffins, CPs)在中国大量生产和使用,导致其在环境介质中的含量较高。采用拟靶向代谢组学技术,比较研究了短、中和长链氯化石蜡在人体内暴露水平下(100μg·L-1)对HepG2细胞代谢的影响。结果表明,短、中和长链氯化石蜡暴露引起了HepG2细胞增殖活力的降低与代谢活动的显著变化。短链氯化石蜡(SCCPs)暴露对细胞代谢的影响强度略高于中链氯化石蜡(MCCPs)和长链氯化石蜡(LCCPs)。3种氯化石蜡均显著扰乱了脂质代谢,且影响程度相近。显著受影响的代谢通路包括:甘油磷脂代谢、亚油酸代谢、α-亚麻酸代谢、花生四烯酸代谢和鞘磷脂代谢。同时,3种氯化石蜡暴露也显著扰乱了甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成,牛磺酸和亚牛磺酸代谢;此外,LCCPs还扰乱了苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成通路。相比于SCCPs和MCCPs,LCCPs对氨基酸代谢表现出更强的干扰效应。

短链氯化石蜡暴露对HepG2细胞代谢的影响

短链氯化石蜡(short-chain chlorinated paraffins,SCCPs)是一组成分复杂的氯代正构烷烃,在环境中普遍存在。然而有关其毒性机理的信息十分有限,限制了对其健康风险的评估。本研究采用液相色谱–串联质谱(LC-MS/MS)分析技术,研究了不同剂量的SCCPs暴露(0、1.0、10.0和100.0μg·L-1;C13-CPs;55.0%Cl)对人体肝癌细胞Hep G2的糖代谢、氨基酸代谢和脂肪酸代谢的影响。通过偏最小二乘判别分析(PLS-DA)鉴别各组代谢产物谱差异,发现3个SCCPs暴露剂量组均能够与对照组完全分开,表明SCCPs短期暴露能够引起细胞代谢活动的显著改变。SCCPs的低剂量暴露可明显刺激Hep G2细胞对氨基酸的吸收。与对照组相比,SCCPs低剂量暴露组(1.0μg·L-1)培养基中谷氨酰胺、色氨酸和丝氨酸的含量显著(P<0.05)降低。而高剂量SCCPs(100.0μg·L-1)暴露抑制了细胞对氨基酸和葡萄糖吸收,但促进了乳酸、丙氨酸、半胱氨酸的生成。氨基酸吸收的抑制不可避免地会影响蛋白质的合成。同时,SCCPs的暴露使饱和脂肪酸代谢紊乱,使不饱和脂肪酸水平上调。为确定SCCPs的毒性作用方式,有必要从转录组和蛋白组层面进一步研究其毒性机制。

浙江省大棚草莓主要病虫害绿色防控技术

介绍了浙江省大棚草莓种植过程中主要病虫害的为害症状,从农业防控、物理防控、生物防控和化学防控等方面提出当前大棚草莓主要病虫害绿色防控技术,以期为浙江省草莓产业的健康和可持续发展提供借鉴。

8种杀虫剂对甜瓜蓟马的防治效果

研究8种杀虫剂对甜瓜蓟马的防治效果。结果表明,在供试浓度下,60g·L^-1乙基多杀菌素悬浮剂、10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂和25%噻虫嗪可分散粒剂对甜瓜蓟马的防治效果好,药后7d的防效高达97%以上。30%烯啶虫胺可分散粒剂、20%啶虫脒可溶粉剂和10%吡虫啉可湿性粉剂对甜瓜蓟马的防治效果较好,药后7d的防效为78.7%~82.8%。22.4%螺虫乙酯悬浮剂和10%虫螨腈悬浮剂对甜瓜蓟马的防治效果相对较差,药后7d的防效分别为39.5%和54.6%。建议在甜瓜生产中使用60g·L^-1乙基多杀菌素悬浮剂、10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂和25%噻虫嗪可分散粒剂来防治蓟马。

不同杀菌剂对草莓灰霉病的防治效果

进行不同杀菌剂对草莓灰霉病的防效试验。结果表明,11种杀菌剂对草莓灰霉病的防效均随着用药次数的增加而升高,在3次药后7d时均达最高值,为55.6%~85.8%,其中50%咯菌腈可湿性粉剂、50%异菌脲悬浮剂、25%啶菌噁唑乳油、38%唑醚·啶酰菌胺水分散粒剂、42.4%唑醚·氟酰胺悬浮剂对草莓灰霉病的防效最佳。

呋虫胺对环境生物的急性毒性与安全性评价

为系统评价呋虫胺对环境生物的安全性,研究其对蜜蜂、家蚕、斑马鱼、蚯蚓和鹌鹑等5种环境生物的急性毒性。结果表明:呋虫胺对蜜蜂48 h的LD50为0.156μg·蜂^-1,对家蚕96 h的LC50为1.26 mg·L^-1,对斑马鱼96 h的LC50为1.55 mg·L^-1,对蚯蚓14 d的LC50为3.40 mg·kg^-1,其毒性等级分别为高毒、高毒、高毒和中毒。呋虫胺对鹌鹑7 d的LD50为大于323 mg·kg^-1,评估其毒性为低风险。

设施草莓质量安全风险管控技术

针对设施草莓生产中主要的质量安全风险隐患,提出设施草莓不同生产环节的关键点及其主要风险因子,并进一步提出了具体的管控措施,以期有效提升设施草莓质量安全生产水平,进一步促进草莓产业持续健康发展。

UPLC-MS/MS测定14-羟基芸苔素甾醇

本研究应用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)对14-羟基芸苔素甾醇进行定性、定量分析。结果表明,在水中添加0.1、1.0和11.9 mg·L^-1的14-羟基芸苔素甾醇时,平均回收率为101%~106%,相对标准偏差为3.29%~5.82%。根据添加回收,确定14-羟基芸苔素甾醇的定量限(LOQ)为0.1 mg·L^-1。该方法高效、简便、快捷、灵敏度高,准确度和精密度均能满足农药的检测要求。

氯代多环芳烃的污染现状及毒性研究进展

氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons,Cl-PAHs)是一种多环芳烃的氯代衍生物,具有与二噁英相似的毒性效应,并且在各种环境介质中广泛存在。Cl-PAHs已成为一种新型有机污染物,对生态环境和人体健康造成潜在的威胁。本文从Cl-PAHs的来源、污染现状、毒性效应与人体健康风险评价等几个方面对国内外有关Cl-PAHs的研究现状和最新进展进行了系统综述。

QuEChERs-UPLC-MS/MS测定水稻植株中的氟嘧菌酯残留

将QuEChERs前处理技术与超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测技术相结合建立了水稻植株中氟嘧菌酯的分析方法。结果表明,氟嘧菌酯在0.01、0.50、2.00和10.10mg·kg^-1添加水平下,平均回收率在93.2%~120.0%,相对标准偏差在0.59%~2.67%,满足农药残留分析的要求。根据添加回收确定氟嘧菌酯的定量限(LOQ)为0.0100mg·kg^-1。该方法操作简单、高效、灵敏,回收率和精密度均符合农药残留分析的要求。

慢性束缚应激对小鼠痛经的影响

目的探究慢性心理应激对痛经的影响,旨在对痛经的缓解提出心理层面的针对性建议。方法将12只雌性小鼠随机分成对照组和慢性应激组,对慢性应激组采用慢性束缚方式诱导慢性心理应激;再对慢性应激组和对照组小鼠建立痛经模型,通过扭体实验判断其痛经发生情况。结果对照组和慢性应激组之间扭体潜伏期、扭体次数均存在显著差异(P=0.042<0.05,P=0.012<0.05),慢性应激组扭体潜伏期更短,扭体次数更多。结论慢性心理应激可加重模型小鼠的痛经程度。

柱前衍生结合高效液相色谱-荧光法测定水中草铵膦

采用柱前衍生结合高效液相色谱-荧光法建立了水中草铵膦的检测方法。水样在四硼酸钠缓冲盐体系中与氯甲酸-9-芴基甲酯进行衍生化反应,衍生产物在Waters AtlantisT3色谱柱(250 mm×4.6 mm×5μm)上进行色谱分离。试验结果表明,该方法的检出限为0.000 370 mg·kg-1,定量限为0.001 23 mg·kg-1,在0.002 00~0.200 00 mg·L-1,草铵膦具有良好的线性关系(R2=0.999 9)。在0.003 00、0.300和30.0 mg·kg-1添加水平下,草铵膦的平均回收率为88.0%~103.0%,相对标准偏差(n=5)为0.73%~2.14%。该方法前处理简单,回收率和精密度均符合农药残留检测技术的要求,适合水中草铵膦的检测。

QuEchERS-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定草莓中85种农药残留

采用QuEchERS结合超高效液相色谱-串联质谱法建立了草莓中85种农药残留同时测定的方法。样品用乙腈提取,经C_(18)50 mg+PSA 50 mg+MgSO_4 150 mg净化,在Phenomenex Luna~ Omega C_(18)色谱柱上进行色谱分离,采用电喷雾正离子模式下多反应监测模式(MRM)进行测定,基质匹配标准溶液外标法定量。结果表明,在0.5～500μg·L^(-1)浓度范围内,85种农药具有良好的线性关系,R^2>0.994 5;在5、50和200μg·kg^(-1)添加水平下,平均回收率为70.2%～109.0%,RSD为0.23%～13.90%。该方法前处理简单,回收率和精密度均符合农药残留检测技术的要求,适用于草莓中该85种农药残留的检测。

QuEchERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定饲料中甲磺草胺

采用QuEchERS结合超高效液相色谱-串联质谱法建立了饲料中甲磺草胺的农药残留。样品用乙腈提取,QuEchERS净化,在WatersC18色谱柱上进行分离,经0.1%甲酸水溶液和乙腈梯度洗脱的条件下检测。结果表明,在0.002~0.500mg·L^-1,甲磺草胺具有良好的线性关系(R2=0.9998)。在0.10、10.00、162.00mg·kg^-1添加水平下,甲磺草胺的平均回收率为91.5%~103.0%,相对标准偏差为1.39%~5.41%(n=5),仪器对甲磺草胺的最小检出量为4.00×10^-3ng,甲磺草胺在饲料中的最低检测浓度为0.1mg·kg^-1。该方法前处理简单,回收率和精密度均符合农药残留检测技术的要求,适合饲料中甲磺草胺的检测。

羟考酮在特殊人群中的临床应用研究进展

背景羟考酮作为阿片类镇痛药已被广泛用于中重度疼痛治疗，尤其是与其他药物联用，更增加其镇痛效果、降低副作用的发生率和程度。然而，对于羟考酮在特殊人群的临床应用有待总结。目的为深入探索羟考酮的药用价值及临床规范用药提供参考。内容主要针对羟考酮在妊娠期妇女、儿童以及肝肾功能不全患者中的应用研究进展进行综述。趋向积极探索羟考酮在特殊人群中的应用规范，并降低其在临床应用中存在的风险。