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关于海洋环境污染,你可能不知道的小知识

时间:2021.11.11

生活中,塑料制品随处可见。塑料制品由于其耐腐蚀性强、制造成本低、经久耐用、防水隔热等优良性能,被广泛应用于各行各业。然而,废物管理不善导致大量塑料垃圾倾倒在环境中,尤其是海洋中。聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS,一种无色透明的热塑性塑料)也是其中之一。
面对海洋污染,你以为只是海洋生物受影响这么简单吗,受污染的海洋生物怎么影响到人类呢?


早在上世纪70年代,科学文献就首次提到海洋塑料垃圾问题,但并未引起足够重视。本世纪初,随着令人震惊的太平洋“塑料垃圾带”、无处不在的塑料及其对海洋生态系统潜在影响的报道,社会对海洋塑料垃圾的研究和关注复苏。
美国环保署发布的公告显示微塑料颗粒(microplastics,MPs,直径<5μm)在生物、物理和化学因素的影响下会被降解为纳米颗粒(nanoplastics,NPs,直径<100nm)。在一定浓度条件下,塑料颗粒将不断降解为纳米级塑料,并且不会在微米级停留。据报道,微塑料(MPs)具有向更高营养级别转移的能力。并且,聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)也能沿着人工水生食物链从藻类转移到鱼类(Carassius-Carassius),从而影响鱼类的行为和代谢。作为水生食物链的最终消费者,人类很有可能会摄入微塑料(MPs)或者纳米塑料颗粒(NPs),从而对人类健康产生不利影响。
与微塑料(MPs)颗粒相比,纳米颗粒(NPs)体积更小,更容易通过生物膜进入细胞,渗入组织并在器官中积累,从而带来生理危害。据报道,NPs可引起氧化应激、炎症、DNA损伤、细胞凋亡等。纳米塑料(NPs)与海洋环境中的各种污染物共存已成为一个不容忽视的问题。


近期广东海洋大学化学与环境学院李承勇教授课题组老师在Environmental Science: Nano杂志上发表题为“Do polystyrene nanoplastics aggravate the toxicity of single contaminants (okadaic acid)? Using AGS cells as a biological model”的研究论文,探索了海洋污染物纳米塑料(NPs)对人类健康的影响极其作用机理。


纳米塑料(NPs)与海洋环境中的各种污染物共存已成为一个不容忽视的问题。纳米颗粒和海藻毒素存在于海洋生物中,两者都可以通过食物链进入人体。然而,海藻毒素和纳米颗粒对人类健康的联合毒性作用仍然未知。在这项研究中,研究了聚苯乙烯纳米塑料 (PS) NPs 和冈田酸 (OA) 对人胃腺癌细胞 (AGS) 的联合毒性作用和机制。AGS 细胞暴露于 20 nm PS (0.5, 8 μg mL -1 ) 或/和 OA (5, 10 ng mL -1),并通过测量相关指标、转录组学和加权基因共表达网络分析 (WGCNA) 来评估它们的细胞毒性。数据表明,PS 和 OA 对 AGS 细胞的联合毒性主要表现为细胞活力降低、线粒体膜电位去极化、IL10 和 p53 蛋白活性降低,伴随细胞内 ROS 产生和钙离子增加。此外,同时暴露于 PS 和 OA 通过激活 PI3K/AKT、ERK/c-FOS 和 caspase-3/caspase-9 信号通路引起细胞损伤。此外,高浓度的 PS 显着增强了 OA 的毒性。WGCNA 强调了 Fanconi 贫血通路和 MAPK 信号通路的富集,并确定了IER3是 PS 和 OA 共同暴露的 AGS 细胞中的中枢基因。这项研究的结果为纳米颗粒和海藻毒素的联合毒性评估提供了见解。


在这项研究中,研究人员使用多种方法测定了一系列数据,其中包括转录组测序和定量实时PCR。实时荧光定量PCR过程采用了柏恒科技新产品Q3200荧光定量PCR仪



Q3200荧光定量PCR仪产品图


环境意义


纳米塑料(NPs)与冈田酸(OA)等其他污染物共存已成为一个不可忽视的环境问题。它们可能通过食物链被人体摄入并引起不良反应。然而,NPs和OA对人类健康的联合毒性仍然未知。这是首次评估聚苯乙烯塑料(PS)NPs和冈田酸(OA)对人类健康的影响,并研究PS和OA对人类胃腺癌(AGS)细胞的联合作用。结果表明,PS和OA共同诱导DNA损伤,激活范科尼贫血通路。PS加重了OA的毒性,尤其是在高浓度条件下。



文献来源链接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/en/d1en00688f#!

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