粒径对纳米氧化锌的生物累积和氧化应激的影响

• 作者: 李宁静 许喆 姚烘烨 陈景文 李雪花
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 纳米ZnO 粒径 大型溞 氧化应激 生物累积
• 年，卷（期）: 2021,（24）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 3219-3226
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2021-0186

摘要

纳米ZnO的大量生产和使用,使其不可避免地被释放到水环境中,对水生生物产生潜在危害.研究表明,粒径是影响纳米ZnO水生毒性的重要因素之一.然而,纳米ZnO的粒径对其在生物体累积及诱导氧化应激的程度尚不清楚.为了阐明粒径对纳米ZnO的生物累积和诱导氧化应激的影响,本研究考察了大型溞(Daphnia magna)分别暴露于3种粒径ZnO(原始粒径为30、50和90 nm)时生物体Zn累积量、氧化应激生物标志物的动态变化,并分析了在单位内暴露剂量(单位Zn累积量)下粒径对纳米ZnO诱导大型溞氧化损伤的差异.结果 显示,90 nm ZnO对大型溞的24h活动受抑制率高于其他2种粒径的纳米ZnO.与30 nm ZnO相比,暴露于50或90 nm ZnO时大型溞体内的Zn累积量在暴露前期(6h内)就有显著升高,且6h时90 nm ZnO暴露组大型溞体内的Zn累积量显著高于50 nm ZnO暴露组(P＜0.05).该结果表明,90 nm ZnO相比于其他2种粒径的纳米ZnO更容易在大型溞体内累积.氧化应激生物标志物的测试结果显示,暴露于90 nm ZnO的大型溞体内单位Zn累积量对应的丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著高于30和50 nm ZnO暴露组(P＜0.05),表明在单位内暴露剂量下,90 nm ZnO造成大型溞氧化损伤的程度最高.这可能与90 nm ZnO的水动力学直径显著小于其他2种粒径的纳米ZnO有关.综上,水动力学直径相对较小的90 nm ZnO更容易被大型溞摄取和累积,且在单位内暴露剂量下诱导生物体氧化应激的能力更强.纳米材料的水生态风险评价不仅要考虑其原始粒径,更应该关注其在水相中的粒径大小.