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    江桂斌組在黑磷納米片(BPNSs)對小球藻的研究中取得新進展
    2020-01-02 | 編輯: | 【 】【打印】【關閉

      中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室江桂斌課題組曲廣波等在黑磷納米片(BPNSs)對水生生物的毒性研究中取得新進展,相關成果于本月分別在線發表于Environmental Science & Technology LettersEnvironmental Science & Technology。

      黑磷在電子、能源、醫療和環境?;さ戎疃嗔煊蚓哂芯藪笥τ們繃?。黑磷在使用過程中的環境健康風險受到廣泛關注。本研究以模式水生植物小球藻和單細胞原生動物嗜熱四膜蟲為研究模型,對BPNSs的毒性及機制進行了系統研究。

      對于小球藻的研究表明,低濃度BPNSs 可促進小球藻的生長,而高濃度BPNSs則抑制其生長。代謝組學分析揭示了BPNSs的暴露會干擾小球藻內碳水化合物、脂肪酸、核苷酸和及氨基酸代謝。單細胞質譜的結果說明,小球藻在暴露黑磷后,細胞內的磷元素隨暴露劑量的增加而升高,說明大量的磷元素累積于小球藻內。利用離子色譜串聯電感耦合等離子質譜,可以實現水體中黑磷的降解產物的分離和準確定量。而其降解產物主要為PO23-、PO33-PO43-等離子。這些降解產物可被小球藻吸收。研究巧妙的運用了透析方法,以完全排除細胞外磷酸的影響。結果表明,小球藻對多種磷酸鹽離子的攝入是BPNSs暴露干擾小球藻的生長唯一原因,而BPNSs本身并不會導致小球藻的增殖異常。

      對于單細胞原生動物嗜熱四膜蟲的研究表明,以3D拉曼成像等技術為表征手段,發現四膜蟲可直接攝入黑磷納米片。黑磷納米片通過四膜蟲頭部的“口器”被食物泡包裹進入到四膜蟲細胞內,并導致四膜蟲細胞畸形、大量纖毛脫落和細胞膜碎裂。與小球藻不同,除降解產物的影響外,四膜蟲細胞內累積的黑磷納米片也在其毒性中起重要作用。黑磷納米片均可誘導小球藻和四膜蟲細胞兩類單核生物內的氧化應激,這是黑磷納米片誘導的水生生物毒性的機制之一。BPNSs的多種降解產物的環境釋放、累積和效應需受到進一步的關注。

      該研究得到了國家自然科學基金委,中國科學院青年創新促進會支持?!?/p>

      論文鏈接1:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.estlett.9b00726

      論文鏈接2:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.est.9b05424

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