环境中类固醇生成干扰物质的解析及其生态效应研究

本项目在前期工作的基础上，以环境中类固醇生成干扰效应的风险物质解析和生态效应的研究为主要目标，对渤海湾等海域所存在的类固醇生成干扰效应进行系统评价，有效分离和鉴定引起类固醇生成干扰效应的具体风险物质，对典型类固醇生成干扰物质和所解析的风险物质进行海域污染调查和生态危害效应研究；鉴定出导致此区域鱼体雌雄同体现象发生的类固醇生成干扰物质，以此为该海域进一步的生态危害控制和风险评价管理提供科学依据。

本项目紧密围绕类固醇生成干扰物质的解析及其对水生生物的生态危害效应这一问题展开研究，首先，利用所建立的生物检测导向的化学分割方法对辽东湾沉积物中类固醇生成干扰效应的原因物质进行初步鉴定，结果发现辽东湾存在通过磷酸蛋白激酶（PKA）通道而引起雌激素合成明显变化的未知风险物质。其次，利用所建立的仪器检测方法系统调查了辽东湾中可能存在的已知的典型类固醇生干扰物质雌马酚（equol）和阿特拉津（atrazine）的污染现状，结果发现辽东湾中广泛存在这两种物质。最后，以上述研究结果为基础，本研究选取蛋白激酶A激动剂模式物质佛司克林（forskolin）和辽东湾环境中广泛存在的阿特拉津（atrazine）和雌马酚（equol）为对象物质进行了青鳉鱼的长期暴露研究。研究结果发现高浓度的Forskolin暴露鱼体，虽然可对类固醇生成通道中的关键基因比如芳香化酶（CYP19A）的表达水平明显上调，但是在性腺的病理组织学观察中没有发现典型的雌雄同体发生。这一结果表明Forskolin通过PKA途径所产生的雌激素合成增加不足以导致类似于环境雌激素所导致的雌雄同体的发生。而经研究证实同样调控CYP19A基因的Atrazine暴露青鳉120天后，可使雄鱼性腺内CYP19A基因表达显著升高，并且10和100 μg/L暴露组雄性青鳉鱼精巢出现了雌雄同体，其发生率分别为6.45%和11.54%。而经之前研究证实具有弱雌激素效应的植物雌激素equol暴露青鳉100天后，雄鱼性腺中芳香酶基因CYP19A随着暴露浓度的升高表达逐渐增强，并且在8、40、200和1000 ng/L暴露组可观察雄性青鳉鱼性腺出现雌雄同体，雌雄同体的发生率分别为：8.3 %、28.6 %、33.3 %和42.9 %。在较低浓度即可导致雌雄同体的发生，说明Equol可通过雌激素受体以外的作用机理产生毒性效应。