近日，汕头大学理学院海洋生态与环境保护平台王振教授课题组在生态毒理学与环境健康领域主流SCI期刊Environment International、Journal of Hazardous Materials、Environmental Pollution等杂志上发表最新研究成果。
1. 新型污染物的毒性预测与环境基准构建：不同暴露途径如何影响清洁化学品对哺乳动物的健康风险？(Environment International 2021, 157, 106777. 中科院一区：IF=9.621)
王振教授为该论文共同第一作者、且与美国贝勒大学Bryan W Brooks教授为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金(21906067)、汕头大学科研启动经费(NTF19044)和2020年李嘉诚基金会交叉学科研究(2020LKSFG03E)等项目的资助。
由于缺乏特定物种或特定途径的毒性数据，通常根据啮齿动物通过口服途径的毒性数据来评估清洁产品通过皮肤接触或吸入途径造成的健康风险。同时，传统的风险评估因子法(如10,100,1000等)也常常被应用于风险评估中物种间、物种内、暴露持续时间、剂量反应不同暴露途径之间的外推。然而，哺乳动物的清洁产品口服毒性测试数据和默认的UF是否能够为其他哺乳动物在皮肤接触或呼吸暴露途径情况下提供足够的保护目前尚不清楚。该研究通过分析不同暴露途径（口服，皮肤接触和呼吸）对不同哺乳动物 (狗、豚鼠、大鼠、小鼠、兔) 的毒性效应结果，结合化合物毒性分布模型(CTD)，推导并构建了各模式生物的毒理学关注阈值(TTCs)。该研究还比较了不同哺乳动物物种、不同接触途径和不同清洁产品类别之间的敏感性差异，为清洁产品的毒理学研究和健康风险评估提供了数据支持。研究表明，清洁产品成分通过不同暴露途径对不同生物产生的毒性差异较大（比如急性口服毒性敏感性：豚鼠>兔>狗>小鼠>大鼠；哺乳动物通过吸入途径对清洁产品毒性的敏感性普遍大于皮肤接触和口服途径；不同清洁产品成分通过吸入途径的毒性大小：脂肪族醇>醚>无机酸和盐>脂肪酸和盐），清洁产品对啮齿动物（豚鼠、大鼠、小鼠等）的口服毒性数据和传统的风险评估因子不能为其他哺乳动物（狗、兔等）在皮肤接触或吸入暴露途径情况下提供足够的保护。因此，本研究结合CTD模型和概率分布模型，推导了风险评估因子如急慢性比(ACRs)，不同暴露持续时间（21/28 day到90 day），不同毒性终点（LOAEL到NOAEL）间的外推。该研究为其他新型污染物的毒性测试、模型构建和风险管控提供了理论基础和技术支撑。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412021004025
2. 新型污染物的风险防控与生态修复：人工湿地如何调控与修复抗生素类药物暴露所带来的生态风险？ (Journal of Hazardous Materials 2022, 424, 127495. 中科院一区：IF=10.588)
王振教授课题组博士后Okugbe Ebiotubo Ohore为该论文第一作者，王振教授为通讯作者。该研究获得国家自然科学基金(21906067)、汕头大学科研启动经费(NTF19044)、2020李嘉诚基金会交叉学科研究基金(2020LKSFG03E)和南方海洋科学与工程广东省实验室人才引进重点专项基金(GML2019ZD0606)等项目的资助。
人工湿地(CWs)是处理可能含有残留抗生素的生活废水和畜产污水的天然解决方案。抗生素可能会对湿地微生物产生选择性，从而加剧全球抗生素耐药性问题。本文综述了人工湿地中抗生素和抗生素耐药基因(ARGs)的消除动力学，从生物化学到分子角度探讨了抗生素在湿地中的命运过程以及抗生素对人工湿地生物修复性能和微生物群落结构的生态影响。抗生素影响了人工湿地中微生物群落的生物地球化学循环功能，使人工湿地中总氮、总磷和化学需氧量的去除效率分别降低了22%、9.3%和24%。由于微生物的功能和结构的变化与抗生素耐药性的出现和传播有关，抗生素可能会对人工湿地中微生物的多样性产生不利影响。比如蓝藻群落特别容易受到抗生素的影响，而变形菌则可以抵抗人工湿地中抗生素的污染并持续存在。抗生素还可以引起人工湿地中植物的兴奋反应，增加根系活力和分泌物。微生物和植物在抗生素去除中起着至关重要的作用。人工湿地对三氯沙（100%）、恩诺沙星（99.8%）、甲硝唑（99%）、四环素（98.8%）、金霉素（98.4%）、左氧氟沙星（96.69%）、磺胺甲恶唑（91.9%）的去除率较高。该综述表明，人工湿地具有较高的抗生素去除能力，但也会增加抗生素耐药基因ARG的绝对丰度，湿地中抗生素耐药基因的浓度增加，表明ARGs生物放大效应仍是目前研究热点。因此将湿地用于处理污水处理厂STP和废水处理厂WWTP废水需要进一步研究，未来的研究应集中关注特定的细菌反应和对微生物相互作用的影响。这篇综述为理解抗生素在湿地环境中的命运和生物修复提供了参考。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389421024638
3.替代毒性测试方法和毒性终点的选择：如何快速有效地评估新型污染物的生态效应？(Environmental Pollution 2021, 290, 117995. 中科院一区：IF=8.071)
硕士研究生王玉琳和李平副教授为该论文共同第一作者，王振教授为通讯作者。该研究获得国家自然科学基金(21906067)、汕头大学科研启动经费(NTF19044)、2020李嘉诚基金会交叉学科研究基金(2020LKSFG03E)、南方海洋科学与工程广东省实验室人才引进重点专项基金(GML2019ZD0606)等项目的资助。
随着3R原则（Reduction、Replacement、Refinement动物实验）的提倡以及经济与合作发展组织测试指南236（OECD TG 236）的颁布，鱼胚胎毒性测试（FET）已成为替代传统鱼急性毒性测试（AFT）使用幼鱼或成鱼的一种潜在替代方法，其中斑马鱼胚胎最具代表性。然而，其他鱼类比如北美模式物种黑头呆鱼(Pimephales promelas)的胚胎是否适用于FET仍有待评估。本研究收集了不同作用机制(MOA)的化合物对黑头呆鱼不同生命阶段的急性和慢性毒性数据，应用化合物毒性分布(CTDs)法，综合比较黑头呆鱼不同生命阶段（胚胎、幼鱼、成鱼）和不同毒性终点（生长、死亡、繁殖、生化、基因等）对化合物暴露的毒性敏感性以及不同MOA特异性类别的化合物毒性，以确定黑头呆鱼的胚胎毒性数据和传统的致死毒性终点是否足够敏感能为黑头呆鱼提供足够的保护，FET是否适用于黑头呆鱼以及各种不同MOA的化合物类别，并根据相应的5%阈值浓度(TC5)和95%置信区间(95% CIs)，计算出黑头呆鱼对每一类MOA分类的化合物的毒理学关注阈值(ecoTTC)和风险评估因子(UF)。结果表明，黑头呆鱼的胚胎没有成鱼和幼鱼敏感，黑头呆鱼的FET可行性还有待研究。但具有不同MOA的化学物质穿越胚胎绒毛膜的能力以及考虑不同的胚胎效应作为终点可能会影响黑头呆鱼FET的敏感性。因此，可根据化合物的MOA选择合适的毒性测试终点来优化黑头呆鱼胚胎毒性实验的灵敏度。同时本研究推导出的一系列UF，比如26.5(9.8,109)，6.26(3.94,11.0)，15.6(10.1,36.1)，3.03(1.86,7.08)等可以应用于从胚胎到幼鱼和成鱼，死亡终点到生长和繁殖终点的外推，减少使用默认风险评估（如10,100或1000）带来的不确定性。该研究对于FET应用于黑头呆鱼在不同MOA化学品暴露下的毒性测试和生态风险评估的可行性评估至关重要，也为化合物替代毒性测试方法和毒性终点的选择提供了参考。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749121015773
王振课题组简介：
围绕河口近海新型/典型污染物生态效应与健康风险这一主题，王振教授课题组主要从事污染物生态毒理与机制、健康与安全风险评估（毒性预测、环境基准/标准构建与水质管理）、污染物生物降解和绿色化学品研发等研究。王振教授主持国家自然科学基金面上和青年基金项目、李嘉诚基金会交叉研究项目和汕头大学科研启动经费项目等；参与国家自然科学基金委-广东省联合基金重点项目、广东省创新团队项目、汕头市创新团队项目、比利时Firmenich/法国Oreal公司合作项目等。迄今在Environmental Science & Technology、Environment International、Journal of Hazardous Materials、Journal of Cleaner Production、Environmental Pollution、Science of the Total Environment等生态毒理学与环境健康领域主流SCI期刊发表论文30多篇。
图文：王振教授课题组