地中海蠵龟PFAS暴露与氧化应激生物标志物的组织分布特征研究

《Environmental Pollution》：Contrast antibiotic activities from muddy and sandy coasts and their potential controls

本研究针对地中海蠵龟面临的全氟烷基物质（PFAS）污染问题，通过检测肝脏、肾脏、肌肉和脂肪组织中36种PFAS及氧化应激标志物8-OHdG和DIY的浓度，揭示了短链PFAS在幼龟体内的主导分布规律及其与器官代谢特性的关联，为评估海洋爬行动物慢性化学暴露风险提供了关键数据。

　　

在地中海碧波之下，古老而神秘的蠵龟（Caretta caretta）正悄然承受着现代工业文明带来的化学压力。作为地中海环境健康的重要指示物种，蠵龟在食物链中的中间位置使其成为污染物积累的"活体监测器"。近年来，全氟烷基物质（PFAS）这类被称为"永久化学品"的污染物因其持久性、生物积累性和潜在毒性引发广泛关注。尽管已有研究在海洋生物体中检测到PFAS，但关于蠵龟这一濒危物种体内PFAS分布特征及其生物学效应的认知仍存在大量空白。

面对这一挑战，由挪威科技大学Alexandros G. Asimakopoulos教授领导的研究团队开展了一项系统性研究，旨在揭示地中海西部蠵龟体内PFAS的污染状况及其与氧化应激的潜在关联。该研究最近发表于环境科学领域权威期刊《Environmental Pollution》，为理解PFAS对海洋爬行动物的影响提供了重要科学依据。

研究人员采用了超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）这一高灵敏度分析技术，对2016-2021年间在西班牙瓦伦西亚社区海岸收集的80只蠵龟的四种组织（肝脏、肾脏、肌肉和脂肪）样本进行了全面分析。研究不仅检测了36种PFAS化合物的浓度，还同步测定了两种氧化应激生物标志物——8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG，DNA氧化损伤标志物）和双酪氨酸（DIY，蛋白质氧化损伤标志物）的表达水平。

研究结果

生物标志物

氧化应激生物标志物的检测结果显示显著差异：8-OHdG在95.5%的蠵龟样本中被检测到，而DIY仅出现在17%的样本中。8-OHdG在肝脏中的浓度显著高于其他组织，这与肝脏的解毒功能相符。值得注意的是，雌性个体的8-OHdG水平显著高于雄性（p = 0.003），但这一结果需要谨慎解读，因为样本中雌性（N=62）远多于雄性（N=17），反映了地中海西部蠵龟种群固有的雌性偏倚现象。生物标志物浓度与地点、龟体大小等因素无显著相关性，表明氧化应激水平在整个研究区域相对均匀。

PFAS浓度

在所有检测的组织中，肝脏和肾脏显示出最高的PFAS浓度和检出率。短链PFAS占主导地位，其中6:2 FTS（氟调聚物磺酸盐）和PFPeA（全氟戊酸）最为常见。∑₁₃PFCAs（全氟羧酸类物质）在肾脏和肝脏中的中位浓度分别达到3347.27 ng/g d.w.和816.84 ng/g d.w.，检出率超过90%。值得注意的是，传统长链PFAS如PFOS（全氟辛烷磺酸）虽然在76.5%的肾脏样本和41.2%的肌肉样本中检出，但其浓度相对较低，反映了近年来对长链PFAS的管控成效。

PFAS、环境变量与器官分布

统计分析显示，PFAS浓度与年份、死亡原因（自然搁浅或误捕）或地理位置无显著相关性，表明研究区域内蠵龟的PFAS暴露相对均匀。不同化学结构的PFAS表现出特定的器官积累模式：∑₄FTSA在肾脏中的浓度显著高于肝脏（p = 0.0029），而∑₁₃PFCAs在所有组织间均存在显著差异（p < 0.001）。主成分分析（PCA）进一步揭示，∑PASFs、∑PFSAs和∑FTSAs可能来自相似的暴露源，而∑PFCAs则具有不同的来源或代谢途径。

生态相关性

与地中海其他生物相比，本研究中蠵龟的PFAS污染水平呈现出独特特征。与同区域的Scopoli剪水鹱（Calonectris diomedea）相比，蠵龟体内更易积累短链PFAS（如PFPeA），而剪水鹱则更多检测到长链替代物如PTrDA。这种差异可能源于两种物种的食性差异：蠵龟主要以浮游动物和凝胶质生物为食，处于较低营养级，而剪水鹱是肉食性鸟类，处于较高营养级。研究还发现，幼年蠵龟主要栖息于沿海水域，这些区域更易受到污水处理厂排放、河流输入和城市径流带来的PFAS污染。

结论与讨论

本研究首次系统揭示了地中海蠵龟体内PFAS的污染特征和分布规律。最重要的发现是短链PFAS已成为蠵龟体内的主要污染物，这反映了全球范围内长链PFAS受限后短链替代品使用的增加。虽然短链PFAS通常被认为生物积累性较低，但其在蠵龟组织中的高检出率和浓度表明，慢性暴露可能对海洋爬行动物产生尚未被充分认识的亚致死效应。

值得注意的是，PFAS浓度与氧化应激生物标志物之间未发现显著相关性，表明8-OHdG和DIY可能不是评估蠵龟PFAS暴露的可靠指标。这一发现提示我们需要开发更特异性的生物标志物来监测PFAS对海洋爬行动物的生理影响。

研究结果对蠵龟保护具有重要启示：地中海作为一个半封闭海域，其污染物滞留特性使得本地生物面临持续暴露风险。随着气候变化导致巢温升高，地中海蠵龟种群已经出现雌性偏倚现象，PFAS等内分泌干扰物的额外压力可能进一步影响种群繁殖成功率。未来研究应重点关注成年蠵龟的PFAS积累模式以及污染物母体传递对后代发育的影响。

这项研究不仅为评估化学污染物对濒危海洋物种的风险提供了重要基线数据，也为制定更有效的海洋环境保护政策提供了科学依据。随着PFAS在全球范围内的持续使用和扩散，对这类"永久化学品"的生态毒理学效应进行长期监测显得尤为重要。