固相萃取-高效液相色谱法测定畜牧粪便中13种抗生素药物残留 被引量：116

1

作者 胡献刚 罗义 +1 位作者 周启星 徐琳 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1162-1166,共5页

建立了固相萃取-反相高效液相色谱法测定畜牧粪便中5种磺胺类、4种四环素类、2种喹诺酮类以及氯霉素和呋喃唑酮的检测方法。采用乙腈和0.01mol/L草酸作为流动相分离4种四环素类和氯霉素,乙腈和0.025mol/L醋酸铵作为流动相分离5种磺胺类... 建立了固相萃取-反相高效液相色谱法测定畜牧粪便中5种磺胺类、4种四环素类、2种喹诺酮类以及氯霉素和呋喃唑酮的检测方法。采用乙腈和0.01mol/L草酸作为流动相分离4种四环素类和氯霉素,乙腈和0.025mol/L醋酸铵作为流动相分离5种磺胺类和其它3种抗生素。结果表明,检测的13种抗生素出峰时间稳定,峰形较好,检出限0.01～0.05mg/L,定量下限0.03～0.167mg/L,采用柠檬酸缓冲液酸化的乙腈对猪粪便样品前处理,采用EDTA-McIlvaine提取液对鸡粪便样品前处理,两类样品均通过HLB固相萃取小柱纯化富集,回收率为54%～103%。该方法成功用于天津市4个畜牧养殖基地的20个畜牧粪便样品中抗生素的检测。结果表明,均有不同浓度的抗生素检出,浓度范围0.3～173mg/kg。 展开更多

关键词 固相萃取 高效液相色谱 粪便 抗生素

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PFOS/PFOA环境污染行为与毒性效应及机理研究进展 被引量：54

2

作者 周启星 胡献刚 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2153-2162,共10页

全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)是一类新型的持久性有机污染物(POPs),近年来发现在环境系统中日益广泛分布,并在生物体内蓄积或发生致毒效应.本文首先从PFOS/PFOA在环境中的污染及其水平、在野生动物体内的暴露、对人体的... 全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)是一类新型的持久性有机污染物(POPs),近年来发现在环境系统中日益广泛分布,并在生物体内蓄积或发生致毒效应.本文首先从PFOS/PFOA在环境中的污染及其水平、在野生动物体内的暴露、对人体的暴露以及污染与暴露变化趋势等4个方面,分析了PFOS/PFOA最新的环境污染与生物暴露情况;从PFOS/PFOA在大气环境中的转运转化过程、在污水污泥中转运转化过程以及在生物体内的蓄积、代谢转化与降解过程等3个方面,阐述了PFOS/PFOA在环境中的迁移转化行为;还概述了最近几年在PFOS/PFOA所导致的生态效应及其可能的机理研究进展.最后,尝试性地提出了今后在PFOS/PFOA污染生态学方面的研究重点. 展开更多

关键词 PFOS PFOA 环境污染 暴露水平 生态毒理效应 污染生态学

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四溴双酚-A污染对颤蚓的氧化胁迫及毒性 被引量：5

3

作者 李亚宁 周启星 +1 位作者 胡献刚 罗义 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期2012-2017,共6页

在实验室模拟条件下分别采用动、静态生物慢性实验的方法,研究了不同浓度的四溴双-酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)对颤蚓(Monopylephorus limosus)体内抗氧化酶系统及相Ⅱ结合酶系统活性的影响以及颤蚓暴露于单一浓度的TBBPA后,其体... 在实验室模拟条件下分别采用动、静态生物慢性实验的方法,研究了不同浓度的四溴双-酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)对颤蚓(Monopylephorus limosus)体内抗氧化酶系统及相Ⅱ结合酶系统活性的影响以及颤蚓暴露于单一浓度的TBBPA后,其体内抗氧化酶系统的活性随时间的响应.结果表明,暴露8 d后,颤蚓体内SOD的活性发生显著变化,变化趋势明显分为升高、降低、再升高3阶段,在0.05 mg/L时SOD的活性被最大诱导(p<0.01),达到对照组的7.8倍,各浓度组SOD的活性均显著高于对照组,由对照组的1.5倍到对照组的7.8倍;同时,CAT的活性变化则呈升高、降低、再升高、再降低4阶段,0.5 mg/L时其活性达到最大值(p<0.01),除0.005 mg/L和0.25 mg/L浓度组CAT活性受抑制外,其余浓度组CAT的活性均高于对照组,由对照组的1.1倍到1.9倍.染毒浓度为0.25 mg/L时,GST的活性达到最大诱导(p<0.01),其活性先缓慢上升后下降,并且各处理组GST的活性均显著高于对照组(p<0.05).在单一浓度TBBPA污染暴露的10 d时间内,颤蚓体内SOD的活性变化趋势形成了一个变形的'M'形曲线,在第3 d时其活性达到最大诱导,而CAT活性的变化则表现为一个不规则的'N'形曲线,在第5 d时其活性达到最大诱导,并且SOD的活性比CAT的活性受时间的影响小,相对来说更稳定.可见,SOD与GST的活性变化似乎更能反映出TBBPA对颤蚓的污染效应及其毒性作用,而SOD的活性变化似乎更为灵敏,但是二者能否作为指示TBBPA污染的生物标志物尚需进一步研究. 展开更多

关键词 颤蚓(Monopylephorus limosus) 四溴双酚-A 超氧化物歧化酶(SOD) 过氧化氢酶(CAT) 谷胱甘肽硫转移酶(GST)

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三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯诱发肝脏损害及病理改变研究 被引量：3

4

作者 李学彦 王思敏 +3 位作者 周启星 邵晓东 张永国 胡献刚 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期234-241,共8页

本研究观测有机磷酯阻燃剂(OPFRs)污染是否可以诱发肝脏损害,考察其发生及发展程度,并探讨其发生机理,为有机磷阻燃剂污染的防治和相关疾病的有效治疗提供基础数据和科学依据。实验以大鼠为动物模型,将60只SPF级SD雄性大鼠分为5组,每组1... 本研究观测有机磷酯阻燃剂(OPFRs)污染是否可以诱发肝脏损害,考察其发生及发展程度,并探讨其发生机理,为有机磷阻燃剂污染的防治和相关疾病的有效治疗提供基础数据和科学依据。实验以大鼠为动物模型,将60只SPF级SD雄性大鼠分为5组,每组12只,选取典型的氯代有机磷阻燃剂三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯(TDCPP)对大鼠进行染毒,空白对照组不做任何处理,溶剂对照组以相同体积的橄榄油灌胃,染毒组以不同剂量的TDCPP进行灌胃(125 mg·kg^(-1)·d^(-1)、250 mg·kg^(-1)·d^(-1)和500 mg·kg^(-1)·d^(-1)),每周测量体重,于第4周和第8周取血检测肝功及其他生化指标,在第8周每组抽取3只大鼠取肝脏组织做HE染色,并用透射电镜观察分析肝组织病理学改变。TDCPP对大鼠染毒8周后,结果表明:(1)体重指标在灌胃1周后开始发生差异,TDCPP处理组大鼠的体重有下降的趋势,染毒组与空白对照组和溶剂对照组相比较,差异显著(*P<0.05,**P<0.01),其中高剂量灌胃组的体重下降最为明显(**P<0.01);(2)血清肝功指标表现出显著变化,血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶、胆固醇和甘油三脂水平在第8周呈现明显下降趋势,染毒组与空白对照组和溶剂对照组比较,差异明显(*P<0.05,**P<0.01);(3) TDCPP暴露组生理生化指标变化明显,血清乙酰胆碱酯酶活性显著降低,MDA含量显著升高,SOD活力显著性降低,造成氧化损伤,与空白对照组和溶剂对照组比较,差异显著(*P<0.05,**P<0.01);(4)病理切片结果显示染毒组与对照组比较,细胞坏死现象明显,且高剂量组坏死更为严重。研究结果显示:TDCPP可引起大鼠体重明显下降,大鼠肝脏细胞损伤、合成功能下降,造成肝脏代谢功能紊乱,造成较为严重的肝损伤。 展开更多

关键词 有机磷阻燃剂 TDCPP 大鼠 肝功损害 健康效应 病理改变

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碳纳米颗粒诱发植物毒性效应及其机理的研究进展 被引量：9

5

作者 李小康 胡献刚 周启星 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2041-2047,共7页

对碳纳米颗粒植物毒性的研究是推广碳纳米技术应用及规避其可能引起的生态风险的重要前提,在相关研究的基础上,结合国内外研究进展,从研究植物对碳纳米颗粒物的吸附、吸收入手,阐述了碳纳米颗粒物在植物体内的迁移,分析了碳纳米颗粒物... 对碳纳米颗粒植物毒性的研究是推广碳纳米技术应用及规避其可能引起的生态风险的重要前提,在相关研究的基础上,结合国内外研究进展,从研究植物对碳纳米颗粒物的吸附、吸收入手,阐述了碳纳米颗粒物在植物体内的迁移,分析了碳纳米颗粒物对植物产生的毒性效应,进而概述了碳纳米颗粒物毒性效应的影响因素以及产生这些毒性作用的分子机理,提出了碳纳米颗粒物在植物毒理学方面的研究重点。 展开更多

关键词 纳米毒性 植物毒性 石墨烯 碳纳米管 富勒烯 活性氧自由基

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大气颗粒物物理化学属性致病效应与损伤机制的研究进展 被引量：7

6

作者 付铠 周启星 胡献刚 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期25-36,共12页

近些年,我国大气颗粒物所带来的健康问题越发突出,由此产生的环境疾病日益引起人们的广泛关注。大量的流行病学和毒理学研究发现,大气颗粒物能引起呼吸系统、心血管系统、神经系统、免疫系统等的损伤,造成新生儿出生缺陷,增加罹患癌症... 近些年,我国大气颗粒物所带来的健康问题越发突出,由此产生的环境疾病日益引起人们的广泛关注。大量的流行病学和毒理学研究发现,大气颗粒物能引起呼吸系统、心血管系统、神经系统、免疫系统等的损伤,造成新生儿出生缺陷,增加罹患癌症的风险,且与人群发病率和死亡率上升有关。但是由于大气颗粒物物化属性比较复杂,一种或几种损伤机制并不能完全解释其与致病效应的关系,因此具体的损伤机制目前还没有统一的说法,大气颗粒物物理化学属性与致病效应的关系仍在探索当中。本文从大气颗粒物的粒径、浓度、比表面积、来源、成分等基本属性入手,剖析其基本特点和可能影响健康的原因,探讨大气颗粒物通过氧化损伤途径诱导致病效应,并结合当前大气颗粒物健康影响研究现状提出在未来研究中应注重的相关内容。 展开更多

关键词 颗粒物 环境疾病 损伤机制 氧化损伤 ROS PM2.5

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三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯对大鼠的神经毒性效应 被引量：2

7

作者 王思敏 李学彦 +3 位作者 周启星 胡献刚 邵晓东 张永国 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期186-195,共10页

考察三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯(TDCPP)对大鼠神经系统的毒性效应及其毒性机制,为有机磷阻燃剂(OPFRs)对哺乳动物神经毒性及其临床防治提供基础数据和科学依据。以Sprague-Dawley(SD)大鼠为受试生物,将TDCPP溶于橄榄油配制不同染毒剂量(... 考察三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯(TDCPP)对大鼠神经系统的毒性效应及其毒性机制,为有机磷阻燃剂(OPFRs)对哺乳动物神经毒性及其临床防治提供基础数据和科学依据。以Sprague-Dawley(SD)大鼠为受试生物,将TDCPP溶于橄榄油配制不同染毒剂量(125、250和500mg·kg^-1·d^-1)进行灌胃处理,溶剂对照组以相同体积的橄榄油进行灌胃,空白对照组不做任何处理,染毒周期为12周。结果表明,溶剂对照组和空白对照组的各项检测指标均无显著性差别(P>0.05)。TDCPP染毒组与对照组之间的差异主要表现为(1)体重变化:染毒期间,TDCPP处理组大鼠的体重与对照组相比有下降的趋势,在第12周中剂量染毒组和高剂量染毒组大鼠体重均显著性低于对照组(P<0.05);(2)行为学实验:Morris水迷宫实验结果表明,高剂量的TDCPP对大鼠的空间学习记忆能力造成影响,主要表现为在定位航行实验中,高剂量染毒组大鼠的逃避潜伏期显著性高于对照组和低剂量染毒组(P<0.05),而在空间探索实验中,高剂量染毒组大鼠在目标象限停留时间显著性低于对照组(P<0.05);(3)生化指标检测:各组间纹状体内多巴胺(DA)含量并无显著性差异(P>0.05),染毒组乙酰胆碱酯酶(AChE)活性与对照组相比显著性降低(P<0.01)且具有剂量依赖性,高剂量染毒组超氧化物歧化酶(SOD)活性显著性降低,高剂量和中剂量染毒组谷胱甘肽(GSH)含量显著性降低(P<0.05),这表明TDCPP对大鼠脑组织造成了氧化损伤,TDCPP染毒组脑组织的炎症因子(TNF-α)水平均高于对照组,且中剂量与高剂量染毒组TNF-α含量显著性高于对照组(P<0.05),揭示TDCPP能引起大鼠脑部的炎症反应,对脑组织造成损伤;(4)纹状体超微结构:电镜结果表明,TDCPP可导致纹状体细胞受到损伤,主要表现为细胞核固缩、线粒体损伤和突触间隙减小。研究表明,TDCPP可引起大鼠体重明显下降,导致大鼠神经细胞损伤,行为改变,抑制AChE、SOD活性及GSH含量,使炎症介质增高,引起大鼠脑组织的氧化损伤和炎症反应。 展开更多

关键词 三(1 3-二氯-2-丙基)磷酸酯(TDCPP) 大鼠 神经毒性 氧化应激 炎症反应

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3种碳纳米材料对斑马鱼生长发育、氧化应激及代谢的影响 被引量：6

8

作者 孙晶 欧阳少虎 +1 位作者 胡献刚 周启星 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期101-114,共14页

碳纳米材料(carbonaceous nanomaterials,CNMs)是人工纳米材料的重要组成部分,在各领域应用广泛。以斑马鱼为模式动物,比较了氧化石墨烯(graphene oxide,GO)、碳纳米管(carbon tube,CNT)和氧化石墨烯量子点(graphene oxide quantum dot,... 碳纳米材料(carbonaceous nanomaterials,CNMs)是人工纳米材料的重要组成部分,在各领域应用广泛。以斑马鱼为模式动物,比较了氧化石墨烯(graphene oxide,GO)、碳纳米管(carbon tube,CNT)和氧化石墨烯量子点(graphene oxide quantum dot,GOQD)3种典型CNMs对斑马鱼幼鱼的生长发育毒性,并探究了低浓度长时间暴露下3种CNMs对斑马鱼成鱼亚急性毒性效应及分子机制。结果表明,0.01~10 mg·L^(-1)的3种CNMs对斑马鱼胚胎发育无显著影响,但会诱导产生活性氧簇(ROS)和线粒体膜损伤,其毒性排序依次是GOQD>CNT>GO;环境相关浓度(0.01 mg·L^(-1))下斑马鱼成鱼在3种CNMs中亚急性暴露21 d后,会引起斑马鱼腮和肾脏细胞衰老,同时抑制斑马鱼总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性;代谢组学分析表明,3种CNMs对斑马鱼代谢组影响的顺序为GOQD>CNT>GO,T-SOD活性与代谢组学关联分析表明,脂肪酸和脯氨酸的变化是引起斑马鱼T-SOD活性变化的分子机理之一。该结果为评价3种典型CNMs对生态系统和人体健康的潜在影响提供了理论依据。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 碳纳米管 量子点 斑马鱼 纳米毒性 活性氧 代谢组学

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石墨烯纳米材料对哺乳动物的毒性及其作用机制 被引量：7

9

作者 蔡全领 胡献刚 周启星 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1-10,共10页

石墨烯是一种新兴纳米材料,具有独特的电学和光学性质、超大的比表面积以及潜在的生物相容性,在材料和电子产业、能源、环境以及生物医学等领域得到广泛应用。与此同时,石墨烯的环境行为和生物毒性也随之引起日益广泛的关注。本文通过... 石墨烯是一种新兴纳米材料,具有独特的电学和光学性质、超大的比表面积以及潜在的生物相容性,在材料和电子产业、能源、环境以及生物医学等领域得到广泛应用。与此同时,石墨烯的环境行为和生物毒性也随之引起日益广泛的关注。本文通过对石墨烯纳米材料的生物毒性、细胞毒性、毒性影响因素和毒性机制等相关研究进展进行总结。石墨烯纳米材料可通过气管滴注、吸入、静脉注射、腹腔注射以及口服等方式进入体内,通过机械屏障、血脑屏障和血液胎盘屏障等积累在肺、肝、脾等部位引起急性或者慢性损伤;目前有关石墨烯毒性机制的研究主要集中于线粒体损伤、DNA损伤、炎性反应、凋亡等终点及氧化应激参与的复杂信号通路,不同石墨烯纳米材料的浓度、尺寸、表面结构和官能团等对石墨烯的生物毒性影响不同。鉴于当前该领域研究的局限性,对石墨烯纳米材料生物毒性研究的发展方向进行了展望,进而为石墨烯材料的安全应用提供理论借鉴和实践参考。 展开更多

关键词 石墨烯纳米材料 动物毒理学 细胞毒性 影响因素 毒性机制

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微塑料在肠道的蓄积毒性及其生态危害研究进展 被引量：5

10

作者 袁鹏 胡献刚 周启星 《徐州工程学院学报（自然科学版）》 CAS 2019年第4期54-58,共5页

微塑料是一种潜在的持久性有机污染物,其污染已成为全球关注的环境问题,是近年来的研究热点.微塑料被生物体摄入体内后,可通过食物链污染各个营养级,最终威胁人类健康.肠道作为微塑料主要存在的场所和进入循环系统的通道,其与微塑料的... 微塑料是一种潜在的持久性有机污染物,其污染已成为全球关注的环境问题,是近年来的研究热点.微塑料被生物体摄入体内后,可通过食物链污染各个营养级,最终威胁人类健康.肠道作为微塑料主要存在的场所和进入循环系统的通道,其与微塑料的关系对理解微塑料的健康风险具有重要意义.该文梳理了近几年有关微塑料在肠道蓄积以及对肠道和肠道菌群影响的研究报告,以期更好地理解微塑料对生态系统和人体健康的风险. 展开更多

关键词 微塑料 肠道 蓄积毒性 肠道菌群 生态效应

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肠道微生物与环境健康关系的研究进展与展望 被引量：4

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作者 高渊 陆晨希 +1 位作者 袁鹏 胡献刚 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-10,共10页

尽管肠道微生物群落在调节宿主多种生理功能的稳态以及抵抗环境污染物的毒性等方面至关重要,但是其在环境健康上的作用直到近几年才引起关注.本综述主要概述了环境污染物对肠道微生物的作用导致的健康效应的最新研究进展.发展迅速的高... 尽管肠道微生物群落在调节宿主多种生理功能的稳态以及抵抗环境污染物的毒性等方面至关重要,但是其在环境健康上的作用直到近几年才引起关注.本综述主要概述了环境污染物对肠道微生物的作用导致的健康效应的最新研究进展.发展迅速的高通量测序平台与合成生态学方法有助于快速确定肠道微生物组成,结合信息化综合分析方法可进一步探明肠道微生物对污染物的调节机制.本综述进一步重点举例,讨论了重金属、有机污染物、纳米颗粒、微塑料与肠道微生物群落相互作用的机制,及其对宿主健康产生的影响.目前对于肠道微生物群落介导环境污染物诱发环境健康效应的研究还不够成熟,存在诸多需要克服的科学技术难点.综述在最后从研究对象、技术方法和应用方面提出了对未来研究内容的展望. 展开更多

关键词 肠道微生物 环境健康 环境毒理 重金属 有机污染物 纳米颗粒

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纳米材料对鼠科动物的生殖毒性及致毒机理 被引量：1

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作者 来子阳 胡献刚 周启星 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期14-24,共11页

纳米材料是近几年应用越来越多的一种新型材料,因此国内外科研单位对其毒性的研究也逐年增加。但是目前对鼠科动物生殖毒性及其机理的了解还相对较少,亟需大量研究填补此领域的空白。本文主要从亲代和子代2个方面阐述了纳米材料对鼠科... 纳米材料是近几年应用越来越多的一种新型材料,因此国内外科研单位对其毒性的研究也逐年增加。但是目前对鼠科动物生殖毒性及其机理的了解还相对较少,亟需大量研究填补此领域的空白。本文主要从亲代和子代2个方面阐述了纳米材料对鼠科动物的生殖毒性,从不同生物水平等方面概述了纳米材料对亲子两代鼠科动物的损伤效应及可能的机制。最后,试探性地提出了今后在纳米材料领域对鼠科动物生殖毒性的研究重点。 展开更多

关键词 纳米材料 鼠科动物 亲代 子代 生殖毒性 致毒机理

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纳米材料的食品暴露及其毒性研究进展 被引量：3

13

作者 张洁 穆莉 胡献刚 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1770-1779,共10页

纳米材料作为一类新兴化学品广泛用于食品加工、作物栽培和包装运输等领域,来改善营养成分、生物活性和包装材料性能,经摄食进入人体后能分布于血液、消化道和组织细胞中,广泛参与多种生理代谢过程.当前,纳米材料在食品中的暴露途径、... 纳米材料作为一类新兴化学品广泛用于食品加工、作物栽培和包装运输等领域,来改善营养成分、生物活性和包装材料性能,经摄食进入人体后能分布于血液、消化道和组织细胞中,广泛参与多种生理代谢过程.当前,纳米材料在食品中的暴露途径、分类、存在状态和毒性机制引起了广泛关注,但尚未形成完整、广泛接受的科学研究体系.结合近几年文献,本文分析了食品中纳米颗粒的暴露途径,探讨了当前食品中纳米颗粒分析检测技术的优缺点,阐述了生物化学转化、生物过程环境及分布状态对纳米毒性的诱导机制,在结尾归纳相关研究不足并对今后研究的趋势进行了展望. 展开更多

关键词 纳米材料 纳米毒性 食品安全 样品前处理

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氧化石墨烯和多环芳烃复合暴露诱导成年斑马鱼脑组织毒性及其代谢研究 被引量：2

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作者 孙晶 李伟 +2 位作者 丛瑞 胡献刚 欧阳少虎 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1417-1423,共7页

为研究氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)和多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)共暴露诱发的水生生态毒性效应及相关代谢机理,使用成年斑马鱼为动物模型,研究不同浓度GO(0.01、0.1 mg·L^(-1))、PAHs(含16种优控PAHs,每... 为研究氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)和多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)共暴露诱发的水生生态毒性效应及相关代谢机理,使用成年斑马鱼为动物模型,研究不同浓度GO(0.01、0.1 mg·L^(-1))、PAHs(含16种优控PAHs,每种PAHs的浓度均为5μg·L^(-1))单独暴露,以及相应浓度的GO-PAHs复合暴露21 d对成年斑马鱼脑组织的毒性及代谢的影响。斑马鱼脑组织酶响应结果表明,0.1 mg·L^(-1) GO和0.1 mg·L^(-1) GO-PAHs处理会显著(P<0.05)降低多环芳烃受体活性,除PAHs组外,其他处理组细胞色素P4501A1(CYP1A1)酶的含量均显著降低。代谢组学分析结果表明,0.1 mg·L^(-1) GO组和0.1 mg·L^(-1) GO-PAHs复合暴露组均会对斑马鱼脑组织的氨基酸和脂肪酸代谢产生显著影响。此外,与GO和PAHs单独暴露组相比,GO-PAHs复合暴露组的酶响应和诱导产生的代谢物水平与GO处理组更相近,说明GO和PAHs复合暴露时,GO在成年斑马鱼脑组织中的代谢毒性效应占主导。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 多环芳烃 斑马鱼 复合暴露 代谢组学

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环境浓度氧化石墨烯和多环芳烃复合暴露诱发成年斑马鱼脑组织的分子响应研究

15

作者 孙晶 刘玉玮 +1 位作者 胡献刚 欧阳少虎 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期256-267,共12页

氧化石墨烯(graphene oxide,GO)是目前十分重要的人工纳米材料,且极有可能被排放到环境中。因而GO与环境中的共存污染物多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)对水生生物的复合暴露毒性及其相关机理值得进一步研究。使用成... 氧化石墨烯(graphene oxide,GO)是目前十分重要的人工纳米材料,且极有可能被排放到环境中。因而GO与环境中的共存污染物多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)对水生生物的复合暴露毒性及其相关机理值得进一步研究。使用成年斑马鱼为动物模型,选取水环境浓度的典型污染物16种优控PAHs与环境预测浓度的GO对成年斑马鱼进行21 d亚急性暴露,研究GO和PAHs复合暴露对成年斑马鱼脑组织的毒性效应及其分子机理。结果表明,GO暴露组和PAHs-GO复合暴露组在21 d的亚急性暴露中均不会诱发成年斑马鱼的死亡和畸形,但会降低斑马鱼脑组织细胞色素P4501B1酶(CYP1B1)和β-半乳糖苷酶(β-Gal)的含量;在分子水平上,0.1 mg·L^(-1) GO组(GO组)、5μg·L^(-1) PAHs组(PAHs组)和0.1 mg·L^(-1) GO&5μg·L^(-1) PAHs组(PAHs-GO组)诱发的差异基因数量和差异基因通路数量排序为PAHs组>GO-PAHs组>GO组。研究表明:(1)在环境预测浓度的GO与环境浓度PAHs对成年斑马鱼复合暴露时,对斑马鱼脑组织酶的影响GO占据主导地位;(2)PAHs-GO复合暴露组兼具GO和PAHs的分子毒性效应的特点,说明GO和PAHs在环境相关浓度下的复合暴露分子毒性值得注意;(3)GO组转录组氧化酶相关基因变化与酶含量结果相一致,暗示可以使用转录组来解释生物酶含量变化的分子机理。本文结果可为纳米材料与环境污染物的复合毒性效应和机理研究提供参考。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 多环芳烃 斑马鱼 亚急性毒性 转录组学

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机器学习在新污染物环境风险识别与防控上的研究进展与挑战

16

作者 胡献刚 王张佳 +4 位作者 邓鹏 于福波 穆莉 王赛 周启星 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1838-1853,共16页

随着技术的不断发展,越来越多的新污染物(emerging contaminants,ECs)产生并进入环境中.这些ECs往往具有生物毒性和环境持久性,对生态环境和人类健康构成风险,因此越来越多的研究开始关注ECs的风险识别与防控.自然环境中ECs的存在情况复... 随着技术的不断发展,越来越多的新污染物(emerging contaminants,ECs)产生并进入环境中.这些ECs往往具有生物毒性和环境持久性,对生态环境和人类健康构成风险,因此越来越多的研究开始关注ECs的风险识别与防控.自然环境中ECs的存在情况复杂,传统的分析方法在ECs风险的识别与预测上费时费力.机器学习(machine learning,ML)是一种数据驱动的研究方法,使用已有的数据训练模型,以更好地预测和发现研究对象的发展变化规律.由于ML能够深入了解参数之间复杂的关系,近年来,ML在ECs风险识别与防控领域的应用愈加广泛.传统技术与ML结合能够降低计算成本,并通过优化和减少实验次数来节省实验时间和能源消耗.ML在ECs中的应用大致可以分为毒性预测、识别分类、性质评估与辅助去除.本文梳理了ML在典型ECs(纳米材料、微纳米塑料、抗生素抗性基因、全氟烷基和多氟烷基物质、内分泌干扰物和持久性有机污染物)中的应用情况与挑战.在毒性研究中,ML的使用能够减少动物实验,但是该领域目前普遍存在数据较少的情况,部分模型使用的数据集较小,数据质量较低,模型应用范围有限.并且并不是所有的环境问题都适用ML,没有必要过度依赖ML.复杂的ML模型通常伴随着可解释性的不足,使得研究者难以理解ML如何得出特定的预测结果,这对于解释和理解ECs的环境行为和风险是一个挑战.在ML中,除了模型算法本身,训练数据的质量决定着模型的准确性和预测的准确性.因此今后应重点提升ECs数据质量,实现数据共享,并建立统一完善的数据库,形成适合ECs研究的研究体系或框架. 展开更多

关键词 机器学习 新污染物 纳米材料 抗生素 微塑料 内分泌干扰物

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基于机器学习的纳米材料生物效应研究的科学问题 被引量：1

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作者 胡献刚 李佳薇 +2 位作者 李佳蔷 靳红叶 于福波 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期171-181,共11页

纳米材料(nanomaterials, NM)作为一类新型的化学品,认识、控制其引起的不良环境健康风险是推广应用的重要前提。近些年,机器学习(machine learning, ML)作为一种数据驱动的研究方法,在环境、化学和材料等领域引起了广泛关注。从NM引起... 纳米材料(nanomaterials, NM)作为一类新型的化学品,认识、控制其引起的不良环境健康风险是推广应用的重要前提。近些年,机器学习(machine learning, ML)作为一种数据驱动的研究方法,在环境、化学和材料等领域引起了广泛关注。从NM引起的细胞毒性、个体效应、蛋白冠与生态冠预测等几方面,介绍了ML的应用,并分析了应用过程中,数据集、描述符、ML方法、模型可解释性等方面存在的问题和解决方法。文章提出,数据提取与挖掘方法、新描述符、新模型、模型解释方法的创新与发展将能够促进ML在NM生物效应领域的应用。同时,随着ML的发展,ML有望能够预测新型的NM和复杂的效应,并揭示了相关原理。以梳理讨论ML在NM生物效应预测中面临的重要科学问题为重点,有助于后续研究者理清思路,解决该领域的难题,促进纳米产业健康可持续发展。 展开更多

关键词 纳米材料 生物效应 机器学习 大数据 人工智能

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环境中微塑料的迁移分布、生物效应及分析方法的研究进展 被引量：45

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作者 王彤 胡献刚 周启星 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期385-395,共11页

微塑料由于其粒径小、光降解能力弱等特点,被视为一种潜在持久性有机污染物,是近年来研究的热点.在微塑料的来源、迁移分布、生物效应和分析方法方面,国内外已有大量的研究,但是缺乏对已有近期研究成果的比较系统、全面的综述.因此,本... 微塑料由于其粒径小、光降解能力弱等特点,被视为一种潜在持久性有机污染物,是近年来研究的热点.在微塑料的来源、迁移分布、生物效应和分析方法方面,国内外已有大量的研究,但是缺乏对已有近期研究成果的比较系统、全面的综述.因此,本文对近几年来微塑料在自然环境(陆地、淡水和海洋)中迁移分布、生物效应和分析方法方面的研究进展进行了归纳总结:环境中微塑料的来源分为初级微塑料的直接排放和环境中大块塑料的降解;微塑料在环境中迁移主要通过淡水环境在陆地和海洋环境之间双向迁移;当前,微塑料在环境中的分布研究主要集中在海洋环境中,研究证实微塑料通过洋流作用分布于整个海洋;微塑料的生物效应主要分为摄入效应和与有机污染物结合的复合效应,微塑料对生物的潜在健康风险被初步证实;微塑料的分析方法是微塑料相关研究的基础,很多仪器方法(如显微镜检、光谱质谱分析)已经应用到微塑料的分析鉴定之中,一些新的仪器联用技术(如扫描电子显微镜与能谱仪联用、热吸附解吸与气相色谱质谱联用)也被开发出来.今后应加强对陆地和淡水环境中微塑料的分布、生物效应以及对人体健康影响的研究,并发展更为准确的微塑料定性定量分析方法.本文为微塑料的污染防治提供了较为系统的参考资料,也为该领域的研究、发展提供了可借鉴的思路. 展开更多

关键词 微塑料 迁移分布 生物效应 分析方法

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降低纳米毒性的途径及其机理研究进展 被引量：6

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作者 任朝秀 胡献刚 周启星 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期707-717,共11页

纳米材料广泛应用在光照疗法、光声成像、癌症的早期诊断、药物转运和组织工程学等领域,通过应用或无意释放的形式进入植物、动物、人体和生态环境,带来了潜在的环境和人类健康风险.在纳米材料广泛应用或释放到环境之前,亟需探索降低其... 纳米材料广泛应用在光照疗法、光声成像、癌症的早期诊断、药物转运和组织工程学等领域,通过应用或无意释放的形式进入植物、动物、人体和生态环境,带来了潜在的环境和人类健康风险.在纳米材料广泛应用或释放到环境之前,亟需探索降低其生物毒性的方法和机理.本文通过对纳米颗粒的物理化学属性,包括尺寸、纯度、表面性质(表面电荷、亲疏水性和表面修饰)以及纳米材料与细胞相互作用的环境条件,包括暴露剂量、暴露时间、反应/作用介质等的调整来探讨降低纳米毒性的方法.同时从细胞及亚细胞结构的生理生化损伤、氧化应激、基因、蛋白质和代谢5个方面来阐述纳米颗粒产生毒性及降低其毒性的途径、机理,并对今后降低纳米毒性的相关研究进行展望. 展开更多

关键词 纳米颗粒 毒性降低 代谢 蛋白 基因

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