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科学研究

城市污水与养殖废水各种激素物质可能影响鱼的性别

2018-03-19 17:48:41 来源:9001aa金沙登录环境研究院 点击:

受城市污水排放影响河流水体中存在各种激素物质,可影响鱼的生长、繁殖和发育。课题组野外调查发现,珠三角地区石马河、淡水河等河流食蚊鱼鱼具有明显的雌雄畸变现象,雄鱼雌性化严重。从食蚊鱼的形态、组织、生标和基因表达上都显示河流中食蚊鱼受到了内分泌干扰。


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6. 珠三角河流食蚊鱼形态畸变现象


另外,各种天然或合成孕激素物质广泛用于人类和动物,包括人类避孕、辅助生殖和疾病治疗、动物繁殖育种控制和生长调节作用。天然排泄或用药后,这些孕激素物质随粪便排放到受纳环境,有可能对环境水体的生物造成不良毒理效应。课题组近期研究发现养猪场污水和粪便中11种孕激素物质,它们包括黄体酮及其衍生物、以及去氢孕酮、醋酸甲羟孕酮和炔诺酮等合成孕激素。养猪污水中孕激素化合物最高浓度达9330 ng/L,而粪样中高达1350 ng/g dw。在养猪场周边水体和土壤也检出相关孕激素污染物。针对养殖废水孕激素污染问题,课题组研究发现厌氧塘加沼气发酵池可有效降低出水孕激素浓度,水相污染物去除率高达80%以上。这种低成本、绿色环保污水处理技术可应用于各种集中养殖场的污水处理,减少污水排放的环境效应。根据课题组另一生态毒理实验研究,鱼长期暴露于不到100 ng/L浓度的孕激素可影响斑马鱼的正常性别分化。不同孕激素有着不同的生态毒理效应,黄体酮(P4)暴露导致雌性鱼比例增加,而炔诺酮(NGT)暴露导致雄性鱼比例增加。这些孕激素物质暴露可以改变鱼体性激素水平和相关基因表达,最终导致水体鱼性别比例失调。

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7:孕激素物质影响斑马鱼性别分化。


我们系统研究了P4NGT对斑马鱼全生命周期各个发育阶段(胚胎、幼鱼和成鱼)的内分泌干扰效应,发现了幼鱼阶段是最为敏感的发育阶段。P4NGT对斑马鱼早期胚胎发育阶段的作用特点是相类似的;然而,它们对斑马鱼幼鱼和成鱼阶段的影响特点是不相同的。P4NGT对胚胎阶段目标基因转录水平的影响,将有可能影响幼鱼性别分化以及干扰成鱼的生殖内分泌系统;而P4NGT对幼鱼性别分化的影响,也将有可能干扰成鱼的生殖内分泌系统。首次评估了孕激素与雌激素对斑马鱼早期胚胎的复合效应,对于P4E2联合暴露实验,只有Cyp19a1bLhb两个基因的转录水平发生最大的变化,而且是由于E2的作用引起的。对于NGTEE2联合暴露实验,大部分HPG轴和昼夜节律相关基因的转录水平变化发生在NGT+EE2混合暴露组,而不是NGTEE2单一暴露组,这说明了NGTEE2同时存在将会鱼产生更大的风险。实验结果对于了解水环境中同时存在NGTEE2的生态毒理效应具有重要的参考价值。


References:

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(3)     Liang YQ, Huang GY, Liu SS, Zhao JL, Yang YY, Chen XW, Tian F, Jiang YX, Ying GG (2015) Long-term exposure to environmentally relevant concentrations of progesterone and norgestrel affects sex differentiation in zebrafish (Danio rerio). Aquatic Toxicology 160, 172-179.

(4)     Liang YQ, Huang GY, Ying GG, Liu SS, Jiang YX, Liu S (2015) Progesterone and norgestrel alter transcriptional expression of genes along the hypothalamic-pituitary-thyroid axis in zebrafish embryos-larvae. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology 167, 101107.

(5)     Liang YQ, Huang GY, Ying GG, Liu SS, Jiang YX, Liu S, Peng FJ (2015) A time-course transcriptional kinetics of the hypothalamic-pituitary-gonadal and hypothalamic-pituitary-adrenal axes in zebrafish eleutheroembryos after exposure to norgestrel. Environmental Toxicology and Chemistry 34, 112119.

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