[浙江省农科院]环境资源与土壤肥料研究所揭示轮胎源污染物复合暴露的关键毒性机制——Journal of Hazardous Materials发表
省级农科院在核心期刊发表轮胎污染物对土壤生物毒性研究,揭示锌累积为主要毒性贡献因素,具有科研价值,但属细分领域进展,影响范围有限。
浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所在环境领域国际期刊Journal of Hazardous Materials上发表题为Zinc accumulation as a primary contributor to co-exposure toxicity with 6PPD-quinone in earthworms: Multi-level evidence的研究论文。该研究以蚯蚓为土壤生态指示生物,构建ZnO与6PPD-Q单独及复合暴露体系。研究发现高锌条件下ZnO与6PPD-Q复合暴露进一步加剧蚯蚓生理损伤;体内锌负荷与整体毒性响应的关联更加稳定。周航海副研究员为第一作者,汤江武研究员为通讯作者。本研究获浙江省「领雁」研发攻关计划资助。
轮胎磨损颗粒(Tire and Road Wear Particles,TRWPs)是道路环境中重要的新污染物来源,可将锌等金属及多种有机添加剂及其转化产物带入土壤环境。近年来,轮胎抗氧化剂6PPD的转化产物6PPD-醌(6PPD-Q)因其较强的生态毒性受到广泛关注。然而,在实际环境中,多种轮胎源污染物往往共同存在,其复合暴露对土壤生物健康的影响及不同污染组分的相对贡献仍不清楚。
近日,我院环境资源与土壤肥料研究所在环境领域国际期刊《Journal of Hazardous Materials》上发表了题为“Zinc accumulation as a primary contributor to co-exposure toxicity with 6PPD-quinone in earthworms: Multi-level evidence”的研究论文。该研究以蚯蚓为土壤生态指示生物,构建ZnO与6PPD-Q单独及复合暴露体系,从污染物累积、生理响应、多组学及肠道微生物等多个层面解析轮胎源污染物复合暴露的生态毒理效应。
该研究发现,高锌条件下ZnO与6PPD-Q复合暴露进一步加剧了蚯蚓的生理损伤,其中高锌复合暴露组存活率最低。值得关注的是,随着ZnO暴露水平升高,蚯蚓体内锌累积明显增加,而6PPD-Q残留量反而降低。分析表明,体内锌负荷与整体毒性响应的关联更加稳定,提示锌累积可能是该复合暴露体系中更主要的毒性贡献因素。
在分子和微生态层面,复合暴露引起蚯蚓抗氧化防御、能量代谢及肠道微生物群落等多层次变化。转录组、蛋白组和代谢组分析显示,高锌暴露诱导了明显的氧化还原调控、解毒及代谢响应;与此同时,6PPD-Q进一步影响生物体的应激补偿能力,并伴随肠道微生物群落结构和多样性改变。