《Aquatic Toxicology》：Bioaccumulation and endocrine effects of sediment-derived copper transferred from oligochaete
Lumbriculus variegatus to fish
Danio rerio
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本研究评估了铜污染沉积物中寡毛蚓对铜的积累及对斑马鱼生殖和激素的影响，发现铜通过热稳定蛋白和金属硫蛋白传递至食物链，导致鱼类性腺发育延迟和生态适应能力下降，建议将膳食暴露纳入铜的生态风险评估。
Kaile Huang|Xin Yan|Wenji Zhou|Cheng Lou|Bo Yan|Tao Chen|Fangli Wu|Wu Dong|Yongju Luo|Hongxing Chen|Lingtian Xie
华南师范大学环境研究所，广东省化学污染与环境安全重点实验室，以及教育部环境理论化学重点实验室，中国广州 510006
摘要
对于某些水生生物而言，金属的积累主要通过饮食途径实现，然而铜（Cu）从沉积物转移到顶级物种的过程及其对整个水生食物链中生物的内分泌影响仍缺乏深入研究。在本研究中，寡毛类动物（Lumbriculus variegatus）被暴露在含有铜的沉积物中，这些沉积物的浓度与环境相关（对照组：(Cont)，分别为 5.0 (Cu-L)、20.0 (Cu-M) 和 200.0 (Cu-H) μg Cu/g dw），暴露时间为 96 小时，之后这些沉积物被提供给成年斑马鱼（Danio rerio）持续 30 天。研究了 L. variegatus 中铜的亚细胞分布以及 D. rerio 中的组织分布，并评估了这两种生物所受的影响。结果表明，铜在 L. variegatus 中以剂量依赖的方式迅速积累，主要累积在热稳定蛋白（HSP）亚细胞组分中（占比超过 40%）。在 D. rerio 中，铜在所有组织中的分布也呈现剂量依赖性。铜改变了与铜转运蛋白（ctr1 和 atp7a）相关的基因转录本以及金属硫蛋白（MT）的水平。同时，饮食中的铜会延缓生殖器官的发育，影响鱼类的适应性指标以及调节鱼类繁殖的关键基因。这些结果表明，环境浓度下的铜可以很容易地沿着水生食物链传递，并对鱼类产生不良的内分泌影响。本研究建议在评估水生系统中铜的生态风险时考虑饮食暴露因素。
章节摘录
引言
铜（Cu）是地壳中广泛分布的元素。据估计，2024 年全球铜的开采产量约为 2300 万吨，其中美国和中国分别贡献了 110 万吨和 180 万吨（USGS，2025 年数据）。铜被广泛应用于电力和能源领域（约 58%）、建筑和施工（约 26%）、工业设备和机械、家具制造（约 10%）以及交通运输（5%）（Sverdrup 等，2014 年）。水生环境中的铜主要来源于……
沉积物的制备
实验中使用的沉积物采集自黑龙江省松花江上游（45.8°N, 126.5°E），该地区是哈尔滨的饮用水来源，采集后储存在 -20°C 的环境中。沉积物的化学成分和其他特性已在我们的早期研究中进行了描述（Liu 等，2023 年）。简要来说，采集到的材料用去离子水通过 300-μm 筛网进行湿筛分，然后静置过夜。沉积物中含有 15.4% 的沙子……
结果与讨论
沉积物中铜的测量浓度分别为：对照组 0 μg/g dw、5.0 μg/g dw、20.0 μg/g dw 和 200.0 μg/g dw，其实际浓度与预期值无显著偏差。自来水中的铜浓度为 1.1 – 4.1 μg/L，暴露介质中的铜浓度接近地表水中的背景铜浓度（< 10 μg/L）（Lee 和 Helsel，2005 年）。为简化表示，我们使用 Cont、Cu-L、Cu-M 和 Cu-H 来代表相应的沉积物浓度。
结论
总之，本研究表明，在环境相关浓度下，沉积物中的铜可以被 L. variegatus 易于吸收，并通过食物链传递给 D. rerio。寡毛类动物吸收的铜主要与可利用的金属成分有关，尤其是 HSP 亚组中的热稳定金属硫蛋白（MTs），这表明 L. variegatus 具有潜在的铜解毒机制。从 L. variegatus 传递到 D. rerio 的铜……
作者声明
Kaile Huang：概念构思、研究设计、数据可视化、初稿撰写；Xin YanWenji ZhouCheng LouBo YanTao Chen
CRediT 作者贡献声明
Kaile Huang：初稿撰写、数据可视化、研究设计、概念构思。Xin Yan：结果验证、资源协调、方法学研究、数据分析。Wenji Zhou：初稿撰写、数据可视化、结果验证、方法学研究、数据分析。Cheng Lou：结果验证、资源协调、方法学研究、数据分析。Bo Yan：资源协调、方法学研究、资金筹集、概念构思。Tao Chen：结果验证、资源协调、方法学研究、数据分析。
