氧苯酮对入侵性红沼龙虾（Procambarus clarkii）的神经生理学、氧化应激反应、扩散能力以及攻击性的影响

《Environmental Toxicology and Pharmacology》：The impact of oxybenzone on the neurophysiological and oxidative stress response, dispersal and aggressiveness of the Invasive Red Swamp Crayfish (Procambarus clarkii)

　　克里斯蒂安娜·洛佩斯（Cristiana Lopes）|菲利佩·巴尼亚（Filipe Banha）|西尔维娅·皮雷斯（Sílvia Pires）|佩德罗·布兰当（Pedro Brand?o）|丹尼尔·奥利维拉（Daniel Oliveira）|安娜·卢基亚里（Ana Luchiari）|佩德罗·阿纳斯塔西奥（Pedro Anastácio）|安德烈亚·罗德里格斯（Andreia Rodrigues）|玛尔塔·C·索亚雷斯（Marta C. Soares）
MARE – 海洋与环境科学中心，ARNET附属实验室，埃武拉大学，埃武拉，葡萄牙

**摘要**
氧苯酮（BP-3）是一种广泛使用的紫外线滤光剂，同时也是一种新兴的水生污染物。克拉克红沼虾（Procambarus clarkii）这种全球分布广泛的物种，既被视为食物资源，也被认为是入侵物种，可能会受到其影响。然而，BP-3对其生理机能、扩散行为和攻击性等方面的影响尚未明确。在这项综合性实验研究中，我们评估了克拉克红沼虾在暴露于10、100和1000 μg/L浓度的BP-3 15天后的生化、生理和行为反应。行为测试显示在扩散和攻击性方面没有显著差异，但生化结果表明存在性别依赖性影响。高浓度下的肌肉组织出现了氧化损伤，表现为脂质过氧化增加。较大个体的乙酰胆碱酯酶活性下降可能与生长相关的生理变化有关。代谢生物标志物也显示能量储存发生了改变，肌肉中的脂质和蛋白质含量增加。总体而言，研究结果强调了克拉克红沼虾应对防晒剂衍生物带来的生态风险的能力。

**1. 引言**
氧苯酮（BP-3）目前是人类最常用的有机紫外线（UV）滤光剂，因其成本低廉且能有效吸收UVB和UVA辐射。该滤光剂已被确认为环境污染物，但截至目前仅在夏威夷和佛罗里达州被禁止使用，原因是它会对珊瑚白化产生负面影响（He等人，2021年；Scheele等人，2023年）。此外，BP-3还存在于纺织品、塑料、着色剂等中（Moreira等人，2023年），由于其多种用途，几乎所有水生生态系统中都能检测到它的存在（García-Márquez等人，2024年）。自然界中的BP-3浓度差异很大，在污染最严重的地区可达到223–1400 μg/L（Downs等人，2016年；Mao等人，2019年）。已知紫外线滤光剂会在水生生物体内积累，可能引发多种负面效应（Scheele等人，2023年）。针对印度宝石鲤（Labeo rohita）的研究显示，暴露于BP-3会导致鳃部和肌肉的病理损伤，进而影响生长、繁殖和存活率（Riaz等人，2025年）。斑马鱼（Danio rerio）的研究则发现BP-3会导致氧化应激（Moreira等人，2023年），以及学习能力和记忆力的下降、社交互动减少、运动能力减弱以及风险感知能力降低（Moreira和Luchiari，2022年）。除鱼类外，还有研究指出克拉克红沼虾能够在尾部组织中积累BP-3（He等人，2021年），这为进一步研究BP-3对这一模式物种的影响奠定了基础。

克拉克红沼虾原产于美国中部/南部和墨西哥东北部，目前在全球多地作为食物资源使用，并在水产养殖中逐渐流行（Zeng等人，2024年）。由于其养殖周期短、商业价值高以及相关产业的快速发展，这种生物在水产养殖中得到广泛应用（Zeng等人，2024年）。其美味口感、高蛋白含量、优质的脂肪酸组成以及低脂肪和胆固醇含量也是其产业广泛发展的因素（Chen等人，2022年）。中国每年产虾量约为289万吨（Zeng等人，2024年），而在西班牙，其销售收入年均可达2000万欧元（2021年9月17日部长理事会决议第133号）。值得注意的是，克拉克红沼虾是一种全球范围内成功的入侵物种，这得益于其快速成熟的特性、较高的产卵量、快速生长能力、多样的摄食策略，尤其是其对各种极端环境的强耐受性和高扩散率（Souty-Grosset等人，2016年）。环境因素（如相对湿度、温度、光照条件、食物供应和昼夜时间）对它的扩散行为有显著影响（Marques等人，2015年；Oliveira等人，2025a；Ramalho和Anastácio，2015年）。此外，个体特征（如体型、葡萄糖水平、社会地位和社会环境）也对其行为有影响（Galib等人，2022年；Oliveira等人，2025b；Soares等人，2022年）。克拉克红沼虾还被广泛用于研究各种环境压力因素和污染物的影响，这些因素可能导致氧化应激，并引发免疫、神经和肠道方面的改变（El-Bakary和Sayed，2011年；Faria等人，2010年；Fernández-Cisnal等人，2018年；Hamed等人，2025年；Mokhtar等人，2026年；Said等人，2025年）。然而，这些压力因素对其扩散行为的具体影响仍知之甚少。仅有的一项研究考察了 wastewater 中常见的药物污染物氟西汀（fluoxetine）对其扩散行为的影响，发现仅在最低剂量下短暂降低了其扩散速度（Oliveira等人，2025b）。

尽管克拉克红沼虾作为食物资源和入侵物种的重要性已得到广泛认可，但关于新兴污染物（如BP-3）对其生理机能、扩散能力和攻击性影响的研究仍十分有限。这些特性对其生物多样性、作为食物资源的捕获潜力以及人类健康潜在影响至关重要。本研究通过实验室控制条件全面评估了BP-3对其生化、生理和行为的影响。考虑到所检测的暴露浓度，该研究主要侧重于危险性评估，而非直接的环境风险分析。生化反应主要关注氧化应激，即活性氧（ROS）的产生与抗氧化防御能力之间的失衡。生理反应通过收集肌肉、鳃部和肝脏中的能量代谢生物标志物进行评估。行为反应则通过测量扩散速度和攻击性来进行评估（使用镜子测试）。为了达到这一目的，我们将克拉克红沼虾暴露于三种浓度的BP-3中15天，分别在第8天和第15天测量其行为表现，并收集生物组织进行生化与生理分析。根据以往对硬骨鱼类物种的研究（Moreira等人，2023年；Moreira和Luchiari，2022年），我们推测BP-3暴露会导致氧化还原失衡和能量代谢变化，从而可能降低其扩散速度并增加攻击性表现，表现为“胆怯”行为增多以及远离镜子的时间延长。

**2. 材料与方法**
**2.1. 克拉克红沼虾的采样与适应**
2023年7月，我们在卡布雷拉（Cabrela，坐标38.58561°N, 8.528580°W）附近的水域使用装有沙丁鱼（Sardina pilchardus）的捕虾器捕获了95只成年克拉克红沼虾。由于捕虾器的选择性，仅捕获了头胸部长在3.9–5.3厘米之间的个体。捕获后，将这些虾 transported 到埃武拉大学实验室，在约20°C的室温条件下适应15天。每只虾单独放置于容量为300毫升、含250毫升水的塑料容器中以避免相互干扰。每三天更换一次水，并提供一片胡萝卜作为食物。

**2.2. BP-3储备溶液的制备**
将100毫克BP-3（纯度98%，Sigma-Aldrich，CAS编号：131–57–7，目录代码：PHR1074）溶解在200毫升二甲基亚砜（DMSO，纯度99.9%，Sigma-Aldrich，CAS编号：67–68–5，目录代码：472301）中，使用磁力搅拌器混合。溶液冷藏（约2°C）并在避光条件下保存以防止降解。选择BP-3是因为多项研究表明它是淡水中最常见的有毒紫外线滤光剂（Couselo-Rodríguez等人，2022年；Ramos等人，2016年）。

**2.3. 实验设计**
适应期结束后，将虾随机分配到五个实验组（每组19只），确保各组之间的体型分布相似（3.6–5.3厘米）：
(i) 对照组（仅含水）（4只雌性，15只雄性）；
(ii) DMSO对照组（0.002%）（5只雌性，14只雄性）；
(iii) BP-3 10 μg/L组（4只雌性，15只雄性）；
(iv) BP-3 100 μg/L组（5只雌性，14只雄性）；
(v) BP-3 1000 μg/L组（5只雌性，14只雄性）。每只虾均放置于容量为300毫升、含250毫升水的独立容器中，确保持续浸没。暴露条件与适应期相同，持续15天。所选浓度遵循生态毒理学中的对数梯度原则，以评估亚致死效应并支持危险性评估（基于以往对水生生物的研究，Moreira和Luchiari，2022年）。较高浓度用于模拟潜在的局部污染场景。每三天更换一次水并提供食物。行为评估在暴露前（第0天）、暴露后第7天和第15天进行。实验结束后，所有虾被安乐死，其鳃部、肌肉和眼睛被解剖并储存在-80°C条件下进行生化分析。

**2.4. 行为测试**
**2.4.1. 扩散行为测试**
扩散行为测试参考了Oliveira等人（2025b）的改进方案。将每只虾单独放入一个长200厘米、宽25厘米的金属槽中，槽内含有约6厘米的水和1厘米的沉积物，模拟自然环境（见图1）。初始时将虾限制在起点后方10厘米处30秒（适应期）。移除障碍物后，记录其移动距离和平均速度。平均速度通过总移动距离除以120秒计算得出。若虾达到了最大移动距离，则计算所需时间。

**2.4.2. 镜子攻击性测试**
扩散测试后立即进行攻击性测试，参考了Moreira和Luchiari（2022）的方法。将每只虾放在距离镜子10厘米处2分钟，以评估其对镜子的反应。选择此方法是因为虾具有领地性和等级性行为，而镜子测试能引发攻击性反应（Issa等人，1999年；May和Mercier，2007年）。记录以下行为指标：
(i) 接近镜子的潜伏时间；
(ii) 面对镜子的时间；
(iii) 面对镜子的次数；
(iv) 远离镜子的时间；
(v) 退缩次数（即再次面向镜子之前的次数）；
(vi) 退缩所花费的时间。

**2.5. 生化生物标志物分析**
**2.5.1. 样品制备**
冷冻组织（鳃部、眼睛和肌肉）在冰上用1600 μL 0.1 M磷酸钾缓冲液（pH 7.4）进行匀浆处理（使用Branson Ultrasonics公司的250型超声波匀浆器，脉冲模式，频率10%）。用于能量代谢分析的额外肌肉样本则使用1600 μL超纯水代替缓冲液进行匀浆。

**2.5.2. 脂质过氧化评估**
匀浆后，从每个样本（每个重复实验19个样本）中取少量样本与8 μL 4%丁基羟基甲苯（BHT）的甲醇混合物混合。同时，从匀浆液中取样用于蛋白质羰基化（PC）检测。其余的鳃部和眼睛组织在4°C下以10,000 × g的转速离心15分钟。收集上清液用于后续分析过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽-S-转移酶（GST）和乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性，以及总谷胱甘肽含量（tGSH）。使用肌肉匀浆液来确定AChE活性、乳酸脱氢酶（LDH）、电子传输系统（ETS）活性以及蛋白质、脂质和糖的含量。所有样本均保存在-80°C until 在接下来的几天内进行分析。所有生物标志物的测定均使用96孔板进行微测定，并通过MultiSkan Spectrum微孔板读取器（Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA，USA）进行光谱测量。

2.5.2. 神经生理学和氧化应激生物标志物
通过Bradford方法测定线粒体后上清液（PMS）中的蛋白质浓度，以牛γ-球蛋白作为标准品（Bradford, 1976）。使用乙酰硫代胆碱作为底物，通过监测412 nm处的吸光度增加来测量乙酰胆碱酯酶（AChE）活性，根据Ellman方法（Ellman et al., 1961）进行调整以适用于微孔板（Domingues and Gravato, 2018）。通过监测240 nm处的过氧化氢（H2O2）分解来评估PMS中的CAT活性（Clairborne, 1985）。通过测量340 nm处还原型谷胱甘肽（GSH）与1-氯-2,4-二硝基苯（CDNB）的结合来评估PMS中的GST活性（Habig et al., 1974）。使用含有过量谷胱甘肽还原酶（GR）的循环测定法，在412 nm处测定PMS中的总谷胱甘肽含量（tGSH）（Baker et al., 1990）。通过监测535 nm处的硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）来测定脂质过氧化（LPO）。通过使用2,4-二硝基苯肼（DNPH）检测羰基团，并在450 nm处测量吸光度来量化蛋白质羰基化（PC），遵循碱性DNPH方法（Mesquita et al., 2014）。

2.5.3. 能量代谢生物标志物
通过将氯仿、甲醇和超纯水以2:2:1的比例加入300 μL的匀浆液中来量化总脂质含量。离心后，向每个样本的有机相中加入硫酸（H2SO4），然后在200 °C下孵育15分钟。使用三棕榈酸酯（tripalmitin）作为脂质标准品，在375 nm处测量吸光度。

为了量化碳水化合物，将300 μL的第二个匀浆液样品与15% TCA混合，并在-20 °C下孵育10分钟。在4 °C下以1000 × g离心10分钟后，向样品中加入5%苯酚和H2SO4进行后续分析。在492 nm处测量吸光度，以葡萄糖作为标准品。将得到的沉淀物重新悬浮在1 M氢氧化钠（NaOH）中，并在60 °C下孵育30分钟，然后用1.67 M盐酸（HCl）中和。使用Bradford方法（Bradford, 1976）量化总蛋白质含量，测量在592 nm处，以牛血清白蛋白作为标准品。根据每种生物分子的特定燃烧能量计算能量当量：脂质为39,500 mJ/g，糖原为17,500 mJ/g，蛋白质为24,000 mJ/g（Gnaiger, 1983）。通过使用碘硝基四唑（INT）的还原作为有氧细胞呼吸速率的替代指标来确定电子传输系统（ETS）活性。通过添加非离子表面活性剂Triton X-100来促进INT在490 nm处形成偶氮染料的还原。基于化学计量关系计算细胞氧气消耗率，其中2 μmol的INT的还原对应于1 μmol的氧气消耗。为了将最终的ETS活性（Ec）表示为能量当量，应用了480 kJ/mol O2的焓当量，代表脂质、蛋白质和碳水化合物混合物的平均能量产出（Gnaiger, 1983）。用于评估LDH活性的样品经历冻融循环，然后在4 °C下以1000 × g离心10分钟。离心后得到的上清液用于通过监测340 nm处的吸光度下降来确定LDH活性，这反映了与丙酮酸消耗相关的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的氧化。该方法已根据（Vassault, 1983）描述的程序适配用于微孔板分析。

2.6. 统计分析
所有统计分析均使用RStudio（版本2024.12.0 Build 467）在R环境中进行（R Core Team, 2024）。以下软件包用于数据管理和分析：‘ggplot2’用于数据可视化，‘afex’用于方差分析（ANOVA）和模型指定，‘readxl’用于导入Excel数据文件，‘emmeans’用于计算估计的边际均值和进行事后成对比较。在进行ANOVA之前，评估了正态性和同方差性的假设。使用Shapiro-Wilk检验测试残差的正态性，并通过QQ图进行视觉检查。使用car包中的函数和残差与拟合值的诊断图来评估同方差性（方差相等性）。进行了三元方差分析（ANOVA）以评估实验因素的效果。当检测到显著效果时，使用估计的边际均值（emmeans）进行事后成对比较，使用Tukey的诚实显著差异（HSD）方法调整p值以控制因素水平之间的多重比较。当性别和大小不显著时，它们不包括在分析中。当使用的浓度不显著但检测到性别或大小的差异时，也不包括BP-3浓度在分析中。计算了所有ANOVA模型的效应大小（η2）。此外，还使用从η2派生的Cohen’s f对其进行事后功效分析。

3. 结果
在所有评估的因素中，小龙虾的移动性没有显著差异（表1，p > 0.05）。尽管没有检测到统计学上的显著效果，但观察到处理因素有较小的效应大小（η2 = 0.03），而性别、大小和日期显示的效应可以忽略不计（η2 = 0.01）（表1），表明这些因素的实际影响有限（表S5）。小龙虾的整体平均速度为0.0093 ± 0.0138 m/s。

表1. 对Procambarus clarkii在15天暴露于苯酚-3（BP-3）三种处理（10、100和1000 μg/L）以及对照组和溶剂对照组后的速度进行方差分析（ANOVA）的结果和效应大小（η2）。表格显示了每个自变量（BP-3浓度、「性别」（男性或女性）、体型（「大小」；头胸部长）和时间（「天」；评估天数0、7和15）的自由度（df）、F值、p值和效应大小（η2）。效应大小（η2）表示每个因素解释的总方差的百分比，范围从0到1。显著效果（p < 0.05）以粗体表示。

关于小龙虾对镜像的攻击性，当面对镜像时，没有检测到接近延迟的显著变化（p > 0.05，表2）。另一方面，体型对小龙虾面对镜像的次数有显著影响（ANOVA：F = 4.917，df= 2，p = 0.0274，η2 = 0.02，表2）。观测天数也对退缩次数有影响（ANOVA：F = 1.762，df= 2，p = 0.0143，η2 = 0.03，表2），Tukey事后检验显示在第15天与第一天相比有所减少（p = 0.0124）。至于退缩持续时间或个体远离镜像的时间，没有发现显著差异（p > 0.05，表2）。对于其余变量，效应大小通常较小（η2 < 0.02），表明处理、性别和大小的实际影响有限。没有检测到大小对退缩时间的显著影响（p = 0.0642），尽管观察到的效应大小较小（η2 = 0.02）（表S5）。

表2. 对Procambarus clarkii在15天暴露于苯酚-3（BP-3）三种处理（10、100和1000 μg/L）以及对照组和溶剂对照组后的攻击性相关行为变量的方差分析（ANOVA）结果和效应大小（η2）。表格显示了每个自变量（BP-3浓度、「性别」（男性或女性）、体型（「大小」；头胸部长）和时间（「天」；评估天数0、7和15）的自由度（df）、F值、p值和效应大小（η2）。行为终点包括接近延迟、面对镜像的次数和持续时间、远离镜像的时间、退缩次数和退缩时间。效应大小（η2）表示每个因素解释的总方差的百分比，较高值表示效果更强。显著效果（p < 0.05）以粗体表示。

在肝胰腺中（图2），与对照组相比，暴露于BP-3的动物的CAT、GST和AChE活性没有差异（p > 0.05，表S1，图2A、B和D）。关于氧化损伤生物标志物，在LPO和PC方面没有发现差异（p > 0.05，表S1，图2E和F）。

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图2. 暴露于不同BP-3处理（10 μg/L；100 μg/L；和1000 μg/L）和对照组的Procambarus clarkii肝胰腺中的氧化应激生物标志物。过氧化氢酶（CAT）活性、谷胱甘肽-S-转移酶（GST）活性、总谷胱甘肽含量（tGSH）、乙酰胆碱酯酶（AChE）活性、脂质过氧化（LPO）和蛋白质羰基化（PC）。所有条形图均表示为平均值±标准误差（SEM）。

关于tGSH含量（表S1，图3）（ANOVA：F=5.557，df=1，p = 0.0207），性别之间存在显著差异，雌性的水平高于雄性。

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图3. 暴露于不同BP-3处理（10 μg/L；100 μg/L；和1000 μg/L）15天的Procambarus clarkii雄性和雌性肝胰腺中的总谷胱甘肽含量（tGSH）。图表中的所有值均表示为平均值±标准误差（SEM）。* 表示雄性和雌性之间有显著差异。

在肌肉组织中（图4），在LPO或PC水平上没有检测到显著差异（p > 0.05，表S2，图4A和B）

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图4. 暴露于不同BP-3处理（10 μg/L；100 μg/L；和1000 μg/L）和对照组的Procambarus clarkii肌肉中的氧化应激生物标志物。脂质过氧化（LPO）和蛋白质羰基化（PC）。图表中的所有值均表示为平均值±标准误差（SEM）。

在眼睛中（图5），在不同处理之间没有检测到CAT、GST、AChE活性或tGSH水平的差异（p > 0.05，表S3，图5A、B和D）。

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图5. 暴露于不同BP-3处理（10 μg/L；100 μg/L；和1000 μg/L）和对照组的Procambarus clarkii眼睛中的氧化应激生物标志物。过氧化氢酶（CAT）活性、谷胱甘肽-S-转移酶（GST）活性、总谷胱甘肽含量（tGSH）、乙酰胆碱酯酶（AChE）活性。图表中的所有值均表示为平均值±标准误差（SEM）。

然而，随着个体体型的增加，观察到GST活性显著下降（ANOVA：F=4.217，df=1，p = 0.0431，表S3，图6A）。关于AChE活性，也发现体型有显著影响，随着个体体型的增加，活性降低（ANOVA：F=5.997，df=1，p = 0.0164，表S3，图6B）。

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图6. 暴露于不同BP-3处理（10 μg/L；100 μg/L；和1000 μg/L）和对照组的Procambarus clarkii眼睛中的氧化应激生物标志物，以及体型的影响。谷胱甘肽-S-转移酶（GST）活性、乙酰胆碱酯酶（AChE）活性。

在肌肉组织中，就能量代谢而言（图7），特别是通过ETS活性评估的糖含量和有氧能量产生，没有记录到显著变化（p > 0.05，表S4，图7A和D）。尽管能量分析显示效应大小适中到较大且统计功效适中，但事后（HSD）分析没有发现任何成对差异（p > 0.05）。

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图7. 暴露于不同BP-3处理（10 μg/L；100 μg/L；和1000 μg/L）和对照组的Procambarus clarkii肌肉中的能量代谢生物标志物。糖含量（E sugars）、脂质含量（E lipids）、蛋白质含量（E protein）和电子传输系统活性（ETS）。图表中的所有值均表示为平均值±标准误差（SEM）。

对于脂质含量，也在不同浓度之间检测到显著变化（p = 0.0429，F = 2.579；表S4；图7A）。然而，尽管效应大小适中且统计功效适中，但事后（HSD）分析没有发现任何成对差异（p > 0.05）。讨论
扩散是一种被认为是适应不利条件的关键生态过程，它使小龙虾能够从恶劣环境迁移到环境条件较好的地方（Ramalho和Anastácio，2015年）。然而，迁移距离的变化可能取决于多种因素，包括个体特征（如性格或栖息地条件）以及环境因素（Galib等人，2022年；Marques等人，2015年）。此外，这种迁移还可能受到环境威胁感知的影响，无论是化学威胁还是物理威胁。我们的数据显示，暴露于BP-3并没有导致迁移能力的改变，这表明该物种的个体具有很强的韧性，我们知道它们能够适应恶劣环境，并且在不利条件下仍具备迁移的内在能力（Moreira和Luchiari，2022年）。Oliveira等人（2025b）也发现了P. clarkii的韧性证据：当暴露于另一种药物氟西汀时，小龙虾的迁移速度并未随化合物浓度的增加而变化，也与性别无关（Oliveira等人，2025a）。P. clarkii是社会性动物，表现出高度的攻击性，并倾向于建立等级制度（Issa等人，1999年）。在我们的研究中，观察到第15天时的撤退次数有所减少。撤退次数的变化与BP-3剂量无关，这可能意味着除了没有失去迁移能力外，对同等大小对手的斗争意识和意愿也没有受到影响。另一项针对斑马鱼的研究得出了不同的结果，发现当暴露于较高浓度的BP-3时，鱼群内的互动减少，对镜像的反应也减弱（Moreira和Luchiari，2022年）。尽管目前关于BP-3对鱼类及其他水生动物行为影响的研究仍较少，但缺乏显著影响的结论再次表明红沼泽小龙虾具有更强的韧性和行为适应性。另一方面，Issa等人（1999年）已经报道，随着个体体型的增大，面对镜像时的攻击性会增加，较大的个体更倾向于挑战对手，而较小的小龙虾则倾向于撤退以避免战斗。然而，在其他小龙虾物种中也观察到了类似的模式（May和Mercier，2007年）。然而，仅通过镜像测试评估的小龙虾攻击性并不像鱼类那样可靠，因此可能会将攻击性与好奇心或探索行为混淆。

关于生物标志物的分析，包括BP-3在内的紫外线过滤器具有高度亲脂性（Blüthgen等人，2014年），可能在包括甲壳类在内的多种生物体内积累（Mao等人，2019年）。一旦进入体内，BP-3可以通过引发过量的活性氧（ROS）产生毒性，激活抗氧化防御机制以维持平衡并防止氧化损伤（Moreira等人，2023年）。在本研究中，评估了P. clarkii的肝胰腺（消化腺），这是参与蜕皮、消化、储存和多种物质解毒等生理过程的主要代谢器官（Fernández-Cisnal等人，2018年）。作为主要代谢器官，其抗氧化防御能力应该比其他组织更强（Ozden巴林等人，2017年）。然而，仅检测到了非酶防御机制的显著变化，表现为雌性的tGSH水平高于雄性。雄性较低水平的tGSH可能表明其消耗了总谷胱甘肽来中和多余的ROS并防止氧化损伤（Lopes等人，2023年）。尽管总谷胱甘肽的消耗增加了，但抗氧化防御机制似乎是有效的，因为没有观察到蛋白质或脂质的氧化损伤，说明P. clarkii能够应对BP-3暴露引起的过量ROS。因此，性别之间的差异可能表明雄性的抗氧化机制不如雌性高效。这一假设已在暴露于缺氧条件下的P. clarkii中得到证实（Zhu等人，2023年）。在肌肉组织中，没有发现LPO的显著变化，表明即使BP-3浓度增加，脂质层面也没有氧化损伤。膜磷脂中缺乏脂质过氧化表明膜完整性和功能未受影响，从而降低了细胞或组织损伤的风险（Gago-Tinoco等人，2014年）。对于这些生物来说，肉质是一个重要的经济性状；然而，在没有氧化失衡的情况下，这一性状可能不会受到影响（Cai等人，2021年）。在我们的研究中，没有评估作为抗氧化应激第一道防线的CAT酶活性以及GST的活性（Lopes等人，2023年），但脂质损伤的缺失表明抗氧化机制在中和过量ROS方面是有效的。

在眼睛中，随着个体体型的增大，AChE活性降低。据我们所知，这是首次在P. clarkii中报道这一发现；不过之前的研究已经报告了水生甲壳类动物生长过程中AChE基线水平的变化（Xuereb等人，2009年）。在我们的研究中，还评估了眼睛中的抗氧化防御机制，发现GST活性随个体体型的增大而降低。然而，由于AChE和GST活性的降低与化合物浓度无关，这种降低可能反映了与P. clarkii生长或年龄相关的正常调节机制。了解这些基线水平对于准确解释这些酶作为暴露生物标志物的应用非常重要。

在能量代谢方面，甲壳类动物能够在暴露于不同压力源时调节其代谢，以维持日常活动所需的能量（Zhu等人，2023年）。本研究通过测定脂质、糖和蛋白质的含量来分析P. clarkii在应激情况下的基础状态和适应潜力。观察到随着BP-3浓度的增加，脂质含量显著升高。对于甲壳类动物而言，脂质是重要的能量来源，对于维持脂质稳态至关重要。然而，当其水平升高时，可能会影响生长和代谢（Li等人，2022年；Pu等人，2024年）。相反，蛋白质含量随着暴露于BP-3而降低。在暴露于有毒物质的甲壳类动物中，经典研究表明（Sánchez-Paz等人，2007年），能量储备按照特定顺序被动员：首先利用糖原和脂质，然后在长期压力下利用蛋白质。这表明蛋白质含量的降低可能是氧化降解增加和合成减少的生理反应。关于暴露于氨气的P. clarkii的研究也显示了氧化应激和代谢障碍（Lin等人，2023年），这与蛋白质动员一致。然而，这些研究并未直接测量总蛋白质的减少。

最后，本研究存在一些局限性，包括仅使用了成年小龙虾、使用了在自然环境中不常见的极端浓度值以及污染物暴露时间较短；因此，在将这些发现推广到自然条件时需谨慎。

5. 结论
P. clarkii表现出很强的能力来应对苯酚酮-3（BP-3）的暴露，通过调动蛋白质和脂质来维持稳态，同时没有表现出明显的氧化应激或神经毒性生物标志物的变化，还保持了其迁移能力和攻击性。这种生理和行为上的韧性体现了其高度的适应能力，考虑到该物种作为入侵物种在各种环境中的成功，包括污染较严重的环境。这些发现强调了进一步进行生态毒理研究的必要性，特别是涉及慢性多因素暴露以及幼体阶段的评估，以确定其对发育、繁殖和长期种群动态的潜在影响。从渔业角度来看，持续进入商业供应链的BP-3污染小龙虾可能对食品安全和生态系统健康构成风险。监管框架应考虑紫外线过滤器的环境浓度及其对经济重要水生物种的亚致死效应，推动改进废水处理和污染控制政策，以保护水生生物多样性和公共卫生。

**作者贡献声明**
Filipe Banha：撰写、审稿与编辑、监督、方法论、研究、概念化。
Cristiana Lopes：撰写、原始草稿、方法论、研究、形式分析、概念化。
Marta C. Soares：撰写、审稿与编辑、监督、方法论、研究、概念化。
Andreia Rodrigues：撰写、审稿与编辑、方法论、研究。
Pedro Anastácio：撰写、审稿与编辑、方法论、概念化。
Ana Luchiari：撰写、审稿与编辑、方法论。
Daniel Oliveira：形式分析。
Pedro Brand?o：撰写、审稿与编辑、形式分析。
Sílvia Pires：研究。

**资金支持**
Cristiana Lopes获得了FCT（葡萄牙科学技术基金会）的个人合同支持（2024.00604.BD）。
Marta C. Soares和Filipe Banha分别获得了FCT的个人合同支持（2021.01458.CEECIND/CP1668/CT0003和CEEC/01896/2021）。本研究得到了FCT的战略项目UID/04292/2025（https://doi.org/10.54499/UID/04292/2025）的支持，该项目资助了海洋与环境科学中心；同时得到了LA/P/0069/2020项目（https://doi.org/10.54499/LA/P/0069/2020）的支持，该项目资助了相关的水生研究实验室。