抗菌劑三氯生的生態(tài)毒性研究進(jìn)展

張德勇，許曉路*

（浙江樹(shù)人大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院，浙江 杭州 310015）

1 三氯生生物污染程度

三氯生（TCS） 作為藥品及個(gè)人護(hù)理用品（PPCPs）領(lǐng)域廣泛使用的殺菌劑，被大量應(yīng)用于個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、醫(yī)療用品以及家居清潔用品。TCS大量生產(chǎn)和應(yīng)用已超30多年，其對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響也已頗受關(guān)注。TCS具有強(qiáng)親脂性，能在各種生物體內(nèi)累積，已陸續(xù)在多種生物體內(nèi)檢測(cè)到它。例如:剛毛藻中含量為含50～400μg/kg，淡水螺肌肉中含 50～300μg/kg，鳊魚(yú)膽汁中含 14～80mg/kg，遠(yuǎn)洋魚(yú)血漿中含0.75～10μg/kg，南卡州海豚血漿中含 0.12～0.27μg/kg，佛州海豚血漿中含 0.025～0.11μg/kg，虎鯨血漿中含9.0μg/kg。此外，在人體尿液、母乳和血漿中也相繼檢出了TCS。例如:對(duì)美國(guó)2517個(gè)志愿者的尿檢結(jié)果顯示，TCS污染濃度約為2.4～3790ng/mL。使用TCS產(chǎn)品的哺乳期母親的血漿中 TCS為 0.4～38.0ng/g，母乳中為0.022～0.95ng/g；未使用TCS產(chǎn)品的哺乳期母親的血漿中 TCS為 0.01～19ng/g，母乳中為 0.018～0.35ng/g。

2 TCS對(duì)各級(jí)生物的毒性

2.1 藻類(lèi)

在水生物種中，藻類(lèi)被認(rèn)為是最易受TCS影響的生物，主要表現(xiàn)為急性毒性。綠藻、杜氏藻等都對(duì) TCS敏感。David等[1]證實(shí)了TCS對(duì)某些淡水藻類(lèi)有顯著的生長(zhǎng)抑制效應(yīng)，其72h-EC50約為2.8μg/L。吳艷艷等[2]證實(shí)了TCS對(duì)斜生柵藻有毒性，其毒性程度受磷濃度的影響而發(fā)生波動(dòng)。分析不同濃度的磷和TCS對(duì)斜生柵藻生長(zhǎng)、葉綠素?zé)晒馓匦?、生理生化指?biāo)的影響，在0、2.5、50.0mg/L三種磷質(zhì)量濃度下，TCS對(duì)斜生柵藻的生長(zhǎng)抑制表現(xiàn)出劑量效應(yīng)關(guān)系，其葉綠素?zé)晒馓匦灾笜?biāo)受到不同程度的影響?？寡趸窼OD、CAT及磷代謝相關(guān)酶ACP、AKP活性亦發(fā)生變化。

2.2 植物

TCS對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育也有影響。Wu等發(fā)現(xiàn)在有機(jī)固廢與廢水流經(jīng)的土壤中，TCS能在豆類(lèi)植物根部蓄積并轉(zhuǎn)移到植株上部。土壤中TCS能抑制多種植物生長(zhǎng)，對(duì)水稻種子和黃瓜種子萌發(fā)的EC50分別為57和108mg/kg。Amorim等[4]證實(shí)了TCS對(duì)小麥和蕓苔屬植物拉伯的生長(zhǎng)有影響。

2.3 低等動(dòng)物

TCS對(duì)多種低等水生動(dòng)物與陸生動(dòng)物均有毒性，研究較多的有溞類(lèi)、螺類(lèi)、四膜蟲(chóng)、蚯蚓等，主要表現(xiàn)為生長(zhǎng)抑制、生殖能力抑制、致死效應(yīng)等。TCS已被美國(guó)環(huán)境局認(rèn)定為RED級(jí)殺蟲(chóng)劑。David[1]證實(shí)TCS對(duì)大型溞有急性毒性，48h-EC50為390μg/L。白琦鋒[5]研究發(fā)現(xiàn)微克水平的TCS對(duì)四膜蟲(chóng)生長(zhǎng)有明顯抑制作用，24h-EC50為141μg/L；最低無(wú)效應(yīng)濃度為2μg/L； 最低效應(yīng)濃度為4μg/L。另外，在TCS濃度達(dá)1000μg/L時(shí)對(duì)四膜蟲(chóng)細(xì)胞膜產(chǎn)生明顯損傷；TCS還影響其溶酶體活性，1μg/L暴露2h致其降低至對(duì)照樣組的88.62%。Hwang等[4]證實(shí)了1.0μmol/L劑量TCS可致海膽精子活性顯著下降，2.0μmol/L劑量可致精子全部失活。0.5μmol/L劑量致受精率顯著降低，1.5μmol/L劑量則完全無(wú)法受精。Lin等研究TCS對(duì)蚯蚓慢性毒性，50～300mg/kg劑量暴露致生殖能力顯著降低，EC50為142.11mg/kg。TCS還致DNA損傷，EC50值為8.85mg/kg。50mg/kg劑量組的Hsp70基因表達(dá)水平發(fā)生上調(diào)，是對(duì)照組2.28倍。基于Hsp70的EC50值為1.79mg/kg，在所測(cè)三指標(biāo)中，變現(xiàn)出最敏感。

2.4 魚(yú)類(lèi)

TCS可明顯延遲魚(yú)類(lèi)胚胎孵化時(shí)間，并對(duì)仔魚(yú)、成魚(yú)有致畸效應(yīng)。David[1]證實(shí)TCS對(duì)黑頭呆魚(yú)有急性毒性，24h-LC50為360μg/L。Foran發(fā)現(xiàn)TCS影響?hù)~(yú)類(lèi)雄性激素分泌，并可能引發(fā)癌癥、生殖功能障礙和發(fā)育異常等。對(duì)巴西擬糠蝦96h-EC50為 10～13μg/L，對(duì)藍(lán)腮魚(yú)和虹鱒魚(yú)96h-LC50為 97μg/L 和 180μg/L。Ishibashi研究TCS對(duì)青鳉魚(yú)繁殖的影響，313μg/L劑量TCS暴露14天致受精卵孵化能力下降、孵化時(shí)間延長(zhǎng)。

2.5 哺乳動(dòng)物

姜淑卿用40～632 mg/kg劑量TCS對(duì)大鼠染毒30天，能引起肝腎毒性，并影響免疫系統(tǒng)，表現(xiàn)為體重增重、脾體比降低及肝體比、雄性腎體比、血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、尿素氮和肌酐升高。張格祥等證實(shí)TCS對(duì)懷孕大鼠妊娠結(jié)局有影響，孕鼠攝食增重能力、血糖、血清丙二醛、血清蛋白等指標(biāo)異常，孕鼠活胎構(gòu)成、吸收胎構(gòu)成也發(fā)生變化。李林朋等研究TCS對(duì)人體肝細(xì)胞DNA影響，證實(shí)TCS能引起體外培養(yǎng)的正常人肝細(xì)胞DNA斷裂，并呈現(xiàn)劑量效應(yīng)關(guān)系和時(shí)間效應(yīng)關(guān)系。Lan研究雄性大鼠攝入TCS后分布情況，在睪丸、附睪、前列腺中均檢測(cè)到TCS分布，且發(fā)現(xiàn)TCS明顯傾向于在附睪中蓄積，表現(xiàn)出偏長(zhǎng)的半衰期和蓄積時(shí)間。高劑量200mg/kg的TCS還降低了大鼠精子數(shù)量、致精子畸形。Kumar用雄性大鼠進(jìn)行短期TCS染毒，發(fā)現(xiàn)睪酮緊急監(jiān)控蛋白、雄激素受體等多個(gè)重要蛋白的表達(dá)水平顯著降低；血清中的LH、FSH、膽固醇、孕烯醇酮、睪酮水平顯著降低，顯示出對(duì)性激素的顯著影響。

3 討論

TCS的毒性及其生物富集效應(yīng)可嚴(yán)重?fù)p害生物健康，表現(xiàn)為致死、生長(zhǎng)抑制、內(nèi)分泌干擾、肝腎毒性、免疫系統(tǒng)毒性、生殖毒性、DNA與遺傳毒性等。另外，TCS可轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的氯化二苯并-對(duì)-二噁英等。目前TCS的生態(tài)毒性研究呈現(xiàn)幾個(gè)特點(diǎn):1） 急性和亞急性研究較多，而慢性毒性研究較少。實(shí)際上生物多為低劑量長(zhǎng)期接觸形式，故應(yīng)重視慢性毒性研究。2）對(duì)TCS本體研究較多，而對(duì)其衍生物降解物關(guān)注較少。TCS可發(fā)生光解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)；TCS可降解衍生出苯氧基苯酚、氯化酚、三鹵甲烷以及二噁英等致癌物，危害更強(qiáng)，故應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)研究。3）在低等生物上研究多，高等動(dòng)物研究少。由于TCS是人體直接接觸的成分，其對(duì)人類(lèi)健康的威脅更應(yīng)引起關(guān)注。