聚烯微塑料增强了PFOA对Chlorella sorokiniana的影响:从细胞和分子层面的角度来看
Zhilin Zhao1, Xiaoying Zheng1, Zongshuo Han1
1Ministry of Education Key Laboratory of Integrated Regulation and Resource Development on Shallow Lakes, Hohai University, Nanjing 210098, PR China; College of Environment, Hohai University, Nanjing 210098, PR China.
Journal of hazardous materials
|January 11, 2024
概括
聚乙烯微塑料 (PS-MPs) 通过增加PFOA的生物可用性,显示出协同效应,加剧了微藻中的 perfluorooctanoic acid (PFOA) 毒性. 这种相互作用影响藻类的防御机制和基因表达,突出显示了环境污染物同时发生的风险.
科学领域:
- 环境毒理学环境毒理学
- 生态毒理学 生态毒理学
- 海洋生物学 海洋生物学
背景情况:
- 微塑料 (MP) 和 perfluorooctanoic 酸 (PFOA) 是普遍存在的环境污染物.
- 在水生生态系统中,MPs和PFOA之间的联合毒性和相互作用是不太了解的.
- 微藻类,如Chlorella sorokiniana,是关键的初级生产者,容易受到污染物的影响.
研究的目的:
- 研究PFOA和聚烯微塑料 (PS-MP) 对Chlorella sorokiniana的单独和联合影响.
- 阐明PFOA和PS-MPs的关节毒性背后的细胞和分子机制.
- 评估协同相互作用和藻类对共同暴露的防御反应.
主要方法:
- 克洛雷拉索罗基尼纳对PFOA和PS-MPs的单一和组合治疗的暴露.
- 生物化学试验用于测量细胞膜的透性,抗氧化酶活性和细胞外聚合物质 (EPS).
- 转录组分析 (RNA测序) 以确定差异表达基因 (DEG) 和基因本体学 (GO) 术语.
主要成果:
- 通过改变微藻细胞膜的透性,PS-MPs显著增加了PFOA的生物可用性,导致生物毒性加重 (协同效应).
- 与单次暴露 (PFOA: 2533,PS-MPs: 492) 相比,同时暴露导致差异表达基因 (4379 DEG) 的数量更高,主要影响膜组成和抗氧化剂系统.
- 调节的分子通路包括核糖体生物发生,光合作用,酸盐循环,氧化应激和抗氧化系统.
结论:
- PS-MP增强了微藻中PFOA的生物可用性和毒性,证明了显著的协同作用.
- 菌激活防御机制,包括抗氧化剂系统调节和EPS分泌,以减轻毒性.
- 这些发现提供了对MP和PFOA同时存在的生态环境风险的关键见解,为多种污染物的风险评估提供了信息.
