增塑剂是广泛用于提高材料柔韧性、耐用性和可加工性的化学添加剂,尤其是在涉及聚氯乙烯 (PVC)、涂料、粘合剂和橡胶的行业中(Godwin, 2000)。其中,邻苯二甲酸盐因易渗入环境并对人类和野生动物构成潜在健康风险而受到越来越多的关注(Maddela 等, 2023)。增塑剂对水生环境构成重大威胁,因为它们可以在海洋生物体内累积。这些化合物进入水体后,可能吸附在颗粒物上或溶解,从而被水生生物吸收或摄入(Squillante 等, 2023)。长期累积可能导致海洋生物出现氧化应激、内分泌紊乱、生殖损伤和组织损伤等多种毒性效应(Andreyeva 等, 2023)。邻苯二甲酸盐增塑剂(如二乙基己基邻苯二甲酸盐 (DEHP))已被证实是内分泌干扰物,可导致多种物种的发育和生殖毒性(Wang 和 Qian, 2021; Park 等, 2020a; Mathieu-Denoncourt 等, 2015)(图1)。随着全球塑料产量的激增以及塑料添加剂不可避免地释放到水生生态系统中,迫切需要了解替代增塑剂(如三(2-乙基己基)三 mellitate (TOTM) 的环境归趋和毒理学影响(Billings 等, 2021)。
TOTM 是一种高分子量的非邻苯二甲酸盐增塑剂,因其长期稳定性而被视为医疗设备、电缆和耐热材料等应用的首选替代品(Lee 等, 2020)。由于其低挥发性、较低的渗漏潜力以及对热和光降解的更强抵抗力,TOTM 通常被视为比传统邻苯二甲酸盐更环保的替代品(Qadeer 等, 2022)。然而,尽管具有这些有利特性,最新研究表明TOTM 仍会在环境中持续存在,并在海洋沉积物和底栖生物体内累积(Kim 等, 2020; Lee 等, 2020)。虽然其理化性质可能降低迁移速率并限制即时暴露风险,但其长期累积和在海洋生态系统中的生态毒性潜力仍不甚清楚(Burgos-Aceves 等, 2021; Bui 等, 2016)。与研究较为充分的邻苯二甲酸盐(如DEHP)相比,关于TOTM 对海洋生物(尤其是海蛎)影响的研究非常有限。作为一种替代增塑剂,TOTM 尽管具有环境效益,仍可能带来不可预见的生态风险。值得注意的是,在海洋沉积物中检测到的TOTM 浓度范围为3.6至954 ng/g,表明这种增塑剂已成为海洋环境中的一种新兴污染物,可能对海洋生物产生影响(Kim 等, 2020; Lee 等, 2020)。Andreyeva 等(2023)报告称,增塑剂可从塑料废物中渗出并在海底累积,增加底栖和固着生物的暴露风险。作为滤食性双壳类动物,海蛎由于其高生物累积潜力、活动范围有限以及生活在河口环境(暴露于多种污染物)中,因此特别容易受到污染物的影响(Lemos 等, 2022)。
双壳类软体动物,尤其是海蛎,因其滤食行为而在海洋污染研究中作为关键生物指示物,因为它们能够从环境中积累污染物。它们可以累积多种污染物,包括增塑剂、金属和有机化合物(Vieira 等, 2021; Huanxin 等, 2000)。作为固着生物,它们反映了当地的环境状况,使其成为监测污染水平的理想对象。除了生态重要性外,它们的经济价值也使其成为研究环境污染物对海洋生物影响的理想模型。尽管已证明邻苯二甲酸盐(如DEHP)会对双壳类动物产生毒性效应,如引发氧化应激和损害抗氧化防御系统(Andreyeva 等, 2023),但TOTM 对这些生物的影响仍不清楚。了解TOTM 的生物累积机制、引发的氧化应激反应及其对海蛎组织病理学的影响对于评估其生态风险及其作为更安全增塑剂的合理性至关重要。
一旦被吸收,增塑剂会干扰正常的细胞功能,包括新陈代谢和蛋白质合成。研究表明,邻苯二甲酸盐会产生活性氧 (ROS),导致氧化应激和细胞成分(如脂质和蛋白质)的损伤(Park 等, 2020a; Park 等, 2020b)。在海洋双壳类动物中,氧化应激通常通过激活抗氧化防御系统(如超氧化物歧化酶 (SOD) 和过氧化氢酶 (CAT))来缓解,这些酶可以中和 ROS 并保护细胞免受氧化损伤(Shenai-Tirodkar 等, 2017)。因此,评估海蛎中的氧化应激标志物可以为了解TOTM 的毒理学效应及其对生物体的生理应激反应提供宝贵见解。
对海蛎组织的组织病理学分析进一步证明了增塑剂的毒性效应(Au, 2004)。先前的研究表明,接触增塑剂会导致双壳类动物的显著组织病理变化,尤其是鳃部,这可能损害呼吸、消化和解毒等关键功能(Chen 等, 2022; Zhou 等, 2022)。本研究旨在通过评估 Crassostrea (Magallana) saidii 中TOTM 的生物累积、抗氧化反应和组织病理效应,来揭示这种新兴海洋污染物潜在的风险(Wong & Sigwart, 2021)。