李志青 劉 磊 沈維軍 肖定福

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,長沙 410128)

塑料由于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、重量輕以及耐腐蝕等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于人類生產(chǎn)生活[1]。塑料制品在為人類帶來極大便利的同時(shí),也造成了非常嚴(yán)重的環(huán)境污染。最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,2016—2020年僅5年間全球塑料總產(chǎn)量累計(jì)約17.78億t,中國約占5.69億t[2]。有近80%的塑料制品最終會(huì)成為塑料垃圾,被散布在海洋或陸地生態(tài)系統(tǒng)中造成“白色污染”[3]。塑料在化學(xué)、物理和生物等外力作用下,在環(huán)境中分解破碎成塑料顆粒、纖維或碎片[4]。塑料粒徑小于或等于5 mm的顆粒、纖維或碎片被美國國家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)定義為微塑料(microplastics,MPs)[5-6]。根據(jù)不同來源可將MPs劃分為2種類型,即原生MPs和次生MPs。原生MPs是指無需外力作用且粒徑范圍小于或等于5 mm的塑料顆粒,常見于洗漱化妝用品和工業(yè)磨料等[7];次生MPs是指在外力作用下大塊塑料分解破碎后形成的塑料碎片、顆?；蚶w維[8]。聚酯類(PET)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)和聚苯乙烯(PS)等是目前環(huán)境中檢出的主要MPs種類[9-10]。據(jù)測(cè)算,每年排放到陸地環(huán)境中的MPs超過43萬t[11],其中除了包含塑料垃圾分解產(chǎn)生的MPs顆粒,還有通過精飼料加工、塑料料槽磨損以及裹包青貯膜破碎產(chǎn)生的MPs顆粒。這些顆粒極易進(jìn)入動(dòng)物消化道和呼吸道,通過循環(huán)系統(tǒng)富集在胃腸道、肺部組織、肝臟和腎臟等重要器官,誘導(dǎo)動(dòng)物產(chǎn)生氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),從而導(dǎo)致器官損傷,進(jìn)一步對(duì)動(dòng)物健康造成嚴(yán)重危害[12-13]。塑料制品在生產(chǎn)制造過程中會(huì)加入大量的塑化劑以增強(qiáng)其柔韌性,例如鄰苯二甲酸酯(phthalic acid esters,PAEs)和多溴聯(lián)苯醚(poly brominated diphenyl ethers,PBDEs)等有毒物質(zhì),當(dāng)動(dòng)物長期暴露在MPs環(huán)境中時(shí),這些塑化劑在動(dòng)物體內(nèi)累積和釋放,進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的化學(xué)毒性反應(yīng)[14-15]。此外,MPs粒徑較小但比表面積較大且具有較強(qiáng)的疏水特性,進(jìn)入環(huán)境后的MPs顆?？沙蔀楸姸嘤袡C(jī)污染物、重金屬以及病原微生物的載體,這加速了這些污染物在動(dòng)物體內(nèi)富集的速度,進(jìn)而造成更嚴(yán)重的動(dòng)物和人類健康風(fēng)險(xiǎn)[16]。有研究報(bào)道,在人類糞便中檢測(cè)出了粒徑為20～800 μm、重量為0.01～14.6 mg的MPs[17],這表明MPs能夠通過食物鏈或其他途徑進(jìn)入人體[18]。交替攝入MPs在危害動(dòng)物健康的同時(shí),還可能引發(fā)人類基因毒性,從而導(dǎo)致癌癥、肥胖甚至不育等潛在危害[5]。這些證據(jù)使得相關(guān)學(xué)者對(duì)于MPs對(duì)動(dòng)物和人類可能造成的健康危害產(chǎn)生了強(qiáng)烈的關(guān)注。

目前,關(guān)于MPs的研究多集中在其對(duì)海洋水體以及海洋生物產(chǎn)生的毒性效應(yīng),少有研究關(guān)注MPs對(duì)于養(yǎng)殖動(dòng)物的影響。本文通過總結(jié)、歸納國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展,系統(tǒng)梳理了陸地環(huán)境中尤其是養(yǎng)殖環(huán)境中的MPs來源以及主要暴露途徑,重點(diǎn)關(guān)注MPs對(duì)飼養(yǎng)動(dòng)物的暴露途徑以及毒性作用研究進(jìn)展,為MPs對(duì)漁業(yè)和畜牧業(yè)造成的潛在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供參考。MPs的主要類型和潛在風(fēng)險(xiǎn)見表1[19-23]。

1 MPs的來源

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人類生活、醫(yī)療垃圾處理以及大氣沉降是陸地環(huán)境中MPs來源的最主要途徑。隨著我國覆膜栽培技術(shù)的不斷發(fā)展,塑料薄膜的使用量急速增長,農(nóng)用地膜的破碎裂解成為土壤MPs殘留的主要來源[24-25];農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生大量塑料廢棄物,如塑料包裝袋、化肥和飼料編織袋以及裹包青貯膜等都會(huì)成為危害畜禽健康的重要MPs污染來源。粗飼料塑料污染和塑料制品使用是奶牛養(yǎng)殖過程中MPs暴露的來源之一?；ㄉ硎乔锒竟?jié)奶牛散戶養(yǎng)殖過程中常喂的粗飼料,路珍珍[26]研究表明,花生在種植過程中需要使用塑料地膜,因此花生秧很容易吸附MPs并殘留塑化劑,3種花生秧樣品中分別檢出塑化劑含量為0.62、1.32和3.67 mg/kg。除了飼料樣品中含有塑料殘留以外,貫穿著奶牛養(yǎng)殖各個(gè)環(huán)節(jié)的塑料器具也會(huì)導(dǎo)致塑料殘留:青貯飼料需要使用塑料雨布防水,粗飼料常用塑料膜裹包貯存;奶牛生產(chǎn)中還會(huì)用到多種塑料或帶有部分塑料的器具,例如一次性口罩、塑料手套、塑料桶、塑料防滑墊、雨靴、注射器、塑料盆以及塑料水管等。

污水處理廠排放的污泥中含有大量的營養(yǎng)元素,常用于制造化肥以改善土壤肥力[27],但污水在凈化處理過程中會(huì)將90%的MPs沉積在污泥中,并伴隨污泥利用進(jìn)入土壤生態(tài)系統(tǒng)[28]。畜禽糞便經(jīng)堆肥處理后的有機(jī)肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中重要的土壤肥料,但是畜禽有機(jī)肥中也含有大量的MPs顆粒,有機(jī)肥中MPs的含量最高可達(dá)180 mg/kg[29];我國商品有機(jī)肥的實(shí)際用量為2 220萬t[30]。如果以目前的統(tǒng)計(jì)量來估算,每年通過有機(jī)肥進(jìn)入到土壤中的MPs最高可達(dá)26 400 t[31]。進(jìn)入土壤的MPs能夠進(jìn)一步遷移到植物根系或莖葉內(nèi)。Zhao等[32]研究表明,水稻、玉米、大豆和擬南芥等作物能夠吸收土壤中的MPs。由于MPs難以降解,土壤中的MPs污染物不僅能夠儲(chǔ)存在植物根系中,而且能夠以可溶性或不溶性降解產(chǎn)物的形式轉(zhuǎn)移到植物莖葉和籽實(shí)當(dāng)中,部分植物莖葉和籽實(shí)又會(huì)作為畜禽飼料來源被重新利用,這將導(dǎo)致土壤和植物中富集的MPs進(jìn)入動(dòng)物機(jī)體[33]。因此,目前高排放MPs的污水處理廠和堆肥處理廠急需建立以控制MPs為目標(biāo)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以減少M(fèi)Ps排放到生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)動(dòng)物健康造成危害。

2020年以來,一次性塑料用品如口罩、手套、食品包裝以及一次性餐具等被廣泛用于新冠病毒感染的預(yù)防與治療。據(jù)統(tǒng)計(jì),疫情高峰期間,全球每月會(huì)使用將近1 290億只口罩和650億只手套,而在處理這些塑料垃圾的過程中必將導(dǎo)致更加嚴(yán)重的塑料污染[34-35]。填埋是目前處理塑料垃圾的主要措施,填埋場中塑料垃圾的滲流成為MPs產(chǎn)生的又一途徑,垃圾填埋滲濾液中以PE和PP為主的MPs含量為0.42～24.58個(gè)/L[36]。此外,垃圾的非法傾倒、塑料制品磨損和汽車輪胎摩擦等是空氣中MPs的主要來源之一。據(jù)估算,全球每年人均排放的輪胎磨損MPs微粒為810 g[37]。MPs碎屑還能憑借風(fēng)力作用在空氣中廣泛傳輸,通過大氣遷移能夠到達(dá)所有地區(qū),這表明大氣沉降可以使MPs通過動(dòng)物呼吸道暴露直接影響動(dòng)物健康[38]。

2 MPs在動(dòng)物體內(nèi)的暴露途徑與毒性效應(yīng)機(jī)制

MPs可通過食物攝取、飲水、呼吸和皮膚接觸等暴露途徑進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi),造成動(dòng)物消化道、呼吸道、肝臟和腎臟組織以及免疫系統(tǒng)產(chǎn)生氧化應(yīng)激或毒性效應(yīng),從而直接或間接影響動(dòng)物以及人類健康[39-40]。

2.1 MPs消化道暴露以及毒性效應(yīng)和機(jī)制

消化道是動(dòng)物機(jī)體吸收和利用營養(yǎng)物質(zhì)的重要部位,消化道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)對(duì)維持動(dòng)物機(jī)體的生長發(fā)育和健康尤為重要[41]。MPs可以通過食物和飲水進(jìn)入并在動(dòng)物消化道內(nèi)富集[42]。研究發(fā)現(xiàn),MPs在水生動(dòng)物體內(nèi)富集的現(xiàn)象最為常見,也更容易導(dǎo)致較為嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)[43-44]。將貽貝較長時(shí)間暴露在高濃度的MPs條件下,96 h后在貽貝的腮、胃和消化腺中均檢測(cè)到MPs顆粒,研究結(jié)果還表明,MPs在貽貝體內(nèi)富集的含量與粒徑大小呈負(fù)相關(guān)[45]。MPs污染的食物或水源被動(dòng)物攝入后,MPs和食糜一起被蠕動(dòng)的消化道攪磨,使得MPs與腸道和胃部空間的接觸更加廣泛。由于MPs本身的形狀特性,如塑料纖維的尖端或塑料碎片不規(guī)則的邊緣,加上其較大的比表面積,可能更容易刮傷組織器官;此外,MPs持續(xù)在消化道內(nèi)富集,還有存在堵塞消化器官,導(dǎo)致動(dòng)物食欲減退或進(jìn)一步加重炎癥損傷的風(fēng)險(xiǎn)[46]。蝦虎魚在攝入MPs 96 h后,試驗(yàn)組的采食量顯著低于對(duì)照組,這可能與MPs堵塞消化器官有關(guān)[47]。MPs在貽貝腸道富集后能夠被腸腔上皮細(xì)胞吸收,然后透過腸壁進(jìn)入淋巴和血液循環(huán)系統(tǒng),進(jìn)而遷移到肝臟和膽囊等造成器官損傷和代謝紊亂[48-50]。

相比于水生動(dòng)物,哺乳動(dòng)物具有更為復(fù)雜和完整的消化系統(tǒng),MPs進(jìn)入哺乳動(dòng)物體內(nèi)的分布規(guī)律及病理損傷與水生動(dòng)物研究結(jié)果存在一定的差異。使用粒徑為5和20 μm的MPs(0.1 mg/d)對(duì)小鼠進(jìn)行消化道暴露試驗(yàn),結(jié)果表明,2種粒徑的MPs都能夠在小鼠腸道中積累并影響機(jī)體的能量和脂質(zhì)代謝,5 μm的MPs還可以誘導(dǎo)小鼠腸道屏障功能障礙、腸道菌群失調(diào)以及膽汁酸代謝紊亂[13,51]。MPs進(jìn)入腸道后會(huì)通過物理磨損從而加重隱窩細(xì)胞和腸道絨毛的損傷程度,并伴有白細(xì)胞浸潤和炎癥反應(yīng),甚至?xí)高^腸道進(jìn)入其他組織[52-53]。Li等[54]研究發(fā)現(xiàn),小鼠消化道暴露較高濃度MPs后,腸道黏膜受到嚴(yán)重?fù)p傷,并且Toll樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)、干擾素調(diào)節(jié)因子5(interferon regulatory factor 5,IRF5)和轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白-1(activating protein-1,AP-1)的表達(dá)量顯著升高。有研究發(fā)現(xiàn),胃腸道管腔的旁細(xì)胞能夠攝入MPs,這可能是其透過消化道進(jìn)入到動(dòng)物組織可能的機(jī)制之一;此外,MPs還會(huì)被腸道樹突細(xì)胞吞噬,將其轉(zhuǎn)運(yùn)至血液和淋巴系統(tǒng),進(jìn)一步分散進(jìn)入肝臟、肌肉和大腦等[55]。Chen等[56]研究發(fā)現(xiàn),MPs消化道暴露會(huì)刺激肉雞成肌細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡;長期的MPs暴露會(huì)改變宿主基因表達(dá),影響宿主代謝從而引發(fā)肌肉和肝臟的慢性炎癥,誘導(dǎo)肌肉肥大,降低肉品質(zhì);MPs殘留會(huì)對(duì)動(dòng)物健康造成一系列嚴(yán)重后果,畜禽作為人類肉食品的重要來源,應(yīng)從源頭預(yù)防MPs的污染。Yin等[57]在雛雞上的研究結(jié)果也表明,暴露于較高濃度的MPs(100 mg/L)會(huì)誘導(dǎo)腸上皮細(xì)胞的焦亡和壞死,使雛雞的腸道通透性增加;此外,MPs還提高了有害菌的相對(duì)豐度,其代謝物通過腸-肝軸導(dǎo)致脂質(zhì)代謝紊亂,從而誘導(dǎo)雛雞肝臟損傷。Volkheimer[58]研究發(fā)現(xiàn),在飼喂MPs幾分鐘后,可以在豬、山羊、大鼠、豚鼠和雞的血液中發(fā)現(xiàn)塑料顆粒。這可能與MPs和紅細(xì)胞之間存在的范德華力和疏水力等有關(guān),這些作用力可以使MPs吸附并滲透到紅細(xì)胞中,從而延長了其在動(dòng)物體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間[59-60]。也有研究表明,MPs在通過消化器官到達(dá)血液循環(huán)以后可能會(huì)與白蛋白吸附結(jié)合形成蛋白冠(protein corona),從而破壞白蛋白的結(jié)構(gòu)和生理功能,且蛋白冠會(huì)隨血液循環(huán)轉(zhuǎn)移到其他組織器官,對(duì)動(dòng)物器官造成更嚴(yán)重的損傷[61]。由此可見,動(dòng)物攝入的MPs能夠被消化道上皮細(xì)胞吸收并進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng),但MPs進(jìn)入血液的方式和機(jī)制仍待進(jìn)一步探究。

圖1 MPs對(duì)動(dòng)物呼吸和消化系統(tǒng)的毒性效應(yīng)

動(dòng)物腸道中共棲著多種微生物包括細(xì)菌、古細(xì)菌、真菌、原生生物和病毒,它們彼此之間以及與宿主細(xì)胞之間存在相互作用,構(gòu)成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)[62]。腸道菌群能夠依賴這個(gè)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)宿主代謝和維持機(jī)體健康方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[63]。已有研究證明,腸道菌群紊亂能夠直接影響宿主的健康狀況[64]。MPs經(jīng)口暴露后,首先影響動(dòng)物消化系統(tǒng),主要表現(xiàn)為腸道中有害菌的相對(duì)豐度提高,引起腸道微生態(tài)失調(diào),能量代謝紊亂,腸黏膜屏障功能障礙,腸道通透性增加,使得有害菌代謝產(chǎn)物和納米級(jí)的MPs會(huì)透過腸道屏障進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng),進(jìn)一步對(duì)其他組織和器官造成損傷[54,65]。就水生動(dòng)物而言,MPs在魚類腸道中不斷富集,引起腸道菌群結(jié)構(gòu)失衡,從而影響魚類對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和能量代謝[66-67]。已有研究表明,MPs會(huì)引起斑馬魚腸道菌群紊亂從而引起腸道炎癥,影響其正常生長發(fā)育[68]。MPs同樣會(huì)影響哺乳動(dòng)物腸道菌群結(jié)構(gòu),有研究發(fā)現(xiàn)小鼠消化道在經(jīng)過較高濃度MPs暴露后,盲腸中的厚壁菌門(Firmicutes)和變形菌門(Proteobacteria)的相對(duì)豐度顯著降低[54]。厚壁菌門相對(duì)豐度降低可能會(huì)為病原菌創(chuàng)造一個(gè)有利的定植環(huán)境,進(jìn)一步增加動(dòng)物腸道感染疾病的風(fēng)險(xiǎn);此外,厚壁菌門還能夠影響機(jī)體對(duì)能量物質(zhì),尤其是短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)的吸收和代謝,并通過反饋機(jī)制提高機(jī)體能量代謝相關(guān)激素的含量導(dǎo)致動(dòng)物采食量增加,從而造成飼料資源浪費(fèi)[69-71]。但哺乳動(dòng)物MPs消化道暴露通過影響腸道菌群引起能量代謝紊亂的機(jī)制還需要進(jìn)一步探究。

2.2 MPs呼吸道暴露以及毒性效應(yīng)和機(jī)制

肺臟是動(dòng)物直接暴露于空氣環(huán)境中的組織器官,因此很容易受到空氣污染物的直接刺激引起病理損傷[72]。大氣沉降是呼吸道MPs暴露的主要來源?？諝庵械腗Ps可經(jīng)由紡織產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)土壤、輪胎磨損和海洋環(huán)境等多種途徑釋放到大氣中[42,73]?？諝饩哂泻軓?qiáng)的流動(dòng)性,MPs可隨空氣遷移和傳輸,能夠到達(dá)人類生產(chǎn)活動(dòng)的各個(gè)區(qū)域,嚴(yán)重危害動(dòng)物以及人類健康。

世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)將長度大于5 μm、直徑小于3 μm的MPs定義為可通過呼吸道進(jìn)入肺部組織的顆粒或纖維[74]。呼吸道暴露的MPs主要來自于城市環(huán)境中的大氣沉降物,動(dòng)物每天通過呼吸系統(tǒng)攝入MPs的量可能遠(yuǎn)超消化系統(tǒng),因此肺部可能成為MPs污染最嚴(yán)重的部位。人體模型空氣采樣結(jié)果表明,1名成年男性在輕度活動(dòng)狀態(tài)下每天至少吸入272個(gè)MPs顆粒或纖維[75-76]。MPs的大小和密度是影響其在呼吸系統(tǒng)富集的主要因素,普遍認(rèn)為較小密度和粒徑的MPs能夠到達(dá)肺部組織深處,進(jìn)一步導(dǎo)致更加嚴(yán)重的毒性反應(yīng)[73]。但是較長粒徑的塑料纖維也會(huì)通過一定的角度偶然進(jìn)入到肺部組織深處,如Pauly等[77]曾在人體肺組織中發(fā)現(xiàn)了長度為250 μm的塑料纖維。在肺內(nèi)富集的MPs能夠穿過較薄的肺內(nèi)襯液與上皮細(xì)胞接觸,然后通過擴(kuò)散轉(zhuǎn)位或細(xì)胞攝入等方式繼續(xù)遷移進(jìn)入其他組織,對(duì)動(dòng)物造成更為嚴(yán)重的毒性反應(yīng)[55]。因此,探究MPs通過呼吸道暴露對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生的毒性效應(yīng)和機(jī)制尤為重要。

關(guān)于動(dòng)物MPs呼吸道暴露的相關(guān)研究非常有限。目前的研究主要集中在通過體外細(xì)胞系暴露探究MPs的毒理效應(yīng)機(jī)制。Brown等[78]研究表明,64 nm粒徑的MPs(2 mg/mL)能夠誘導(dǎo)大鼠肺噬中性粒細(xì)胞內(nèi)流進(jìn)而導(dǎo)致炎癥反應(yīng)。在體外細(xì)胞系MPs暴露的研究結(jié)果顯示,MPs粒徑越小其毒性效應(yīng)越明顯,60 μm的PS可誘導(dǎo)人肺上皮細(xì)胞BEAS-2B氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),但60 nm的PS能夠誘導(dǎo)小鼠單核巨噬細(xì)胞RAW 264結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致細(xì)胞壞死[79-80]。Lim等[81]研究發(fā)現(xiàn),相同粒徑的MPs在不同濃度時(shí)的細(xì)胞毒性不同,60 nm的PS在高濃度(50 mg/mL)時(shí)對(duì)人肺上皮細(xì)胞BEAS-2B表現(xiàn)出明顯的毒性作用,但在低濃度(10 mg/mL)時(shí)只能誘導(dǎo)細(xì)胞代謝變化和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)。人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549分別暴露25和70 nm的PS后,2種粒徑的PS都能明顯抑制細(xì)胞活性,上調(diào)部分促炎細(xì)胞因子和核因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)的表達(dá)量[82];除了MPs顆粒以外,空氣中懸浮的增塑劑也能夠隨吸入的氣體直接到達(dá)肺部,經(jīng)由血液循環(huán)到達(dá)其他臟器從而引起機(jī)體損傷[83]。MPs消化道和呼吸道暴露的毒性效應(yīng)和機(jī)制見表2[56,78-79,84-87]。

此外,除了體積較小的MPs能夠通過呼吸進(jìn)入肺臟以外,還有部分增塑劑也能夠到達(dá)肺臟引起機(jī)體損傷。有研究表明,鄰苯二甲酸二異壬酯(diisononyl phthalate,DINP;20和200 mg/kg)可經(jīng)呼吸道或消化道暴露,經(jīng)血液循環(huán)途徑到達(dá)動(dòng)物肺臟造成器官損傷,小鼠肺組織隨染毒劑量的增加,肺組織勻漿活性氧、丙二醛含量和肺組織細(xì)胞DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)(DNA-protein cross links,DPCs)系數(shù)上升,谷胱甘肽含量逐漸降低,小鼠肺細(xì)胞的病理損傷逐漸加重[88]。

張也等[89]在小鼠上的研究也得到相似的結(jié)論。除了DINP,鄰苯二甲酸二酯(diethylhexyl phthalate,DEHP)也會(huì)引起機(jī)體的炎癥反應(yīng)。Zhou等[90]研究發(fā)現(xiàn),DEHP暴露后會(huì)導(dǎo)致大鼠脂肪組織巨噬細(xì)胞浸潤增多,同時(shí)提高白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)和TNF-α的含量。Zhang等[91]用不同濃度的DEHP灌胃染毒高脂大鼠,結(jié)果發(fā)現(xiàn)高劑量組大鼠肝臟TNF-α表達(dá)水平顯著提高,由此推斷過量的脂肪酸氧化可能會(huì)進(jìn)一步加重炎癥反應(yīng)。DEHP由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在水中也能夠誘導(dǎo)鯉魚中性粒細(xì)胞IL-1β和白細(xì)胞介素-10(IL-10)表達(dá)上調(diào),其可能通過影響宿主炎性細(xì)胞因子的表達(dá)水平從而導(dǎo)致鯉魚的免疫抑制[92]。此外,維生素E能夠降低DEHP對(duì)小鼠肺組織造成的病理損傷,這可能是維生素E通過拮抗氧化應(yīng)激反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的[93]。這說明MPs中的PAEs誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生毒理反應(yīng)和相關(guān)疾病的機(jī)制可能與氧化應(yīng)激有關(guān),氧化應(yīng)激能夠?qū)Φ鞍踪|(zhì)和核酸等生物大分子造成損傷,從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡或炎癥反應(yīng),導(dǎo)致肺部組織表現(xiàn)出各種病理學(xué)改變,直接或間接危害動(dòng)物健康[73]。

3 小 結(jié)

MPs具有數(shù)量多、分布廣以及難降解等特點(diǎn),在環(huán)境中日漸積累,嚴(yán)重威脅人類和動(dòng)物健康?，F(xiàn)有研究結(jié)果表明,MPs對(duì)動(dòng)物的毒理機(jī)制主要包括氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、免疫損傷以及腸道菌群失調(diào)等,不同毒理機(jī)制之間是否存在相互作用還需進(jìn)一步探究。國內(nèi)外針對(duì)MPs的相關(guān)毒理學(xué)的研究仍相對(duì)匱乏,特別是對(duì)長期處在養(yǎng)殖環(huán)境中存在較高M(jìn)Ps暴露風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)物(如蛋雞、奶牛和肉牛等)造成的不良影響,目前尚未有成熟的研究方法。今后,關(guān)于MPs對(duì)動(dòng)物毒性作用的研究過程應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮:1)注重環(huán)境中MPs本底濃度的檢測(cè),研究過程中應(yīng)選擇與環(huán)境本底值一致的MPs類型、粒徑和濃度,進(jìn)一步關(guān)注MPs進(jìn)入機(jī)體后因其自身物理特性改變導(dǎo)致的毒性效應(yīng)變化;2)注重MPs種類的多樣性,需要探究不同來源、化學(xué)成分、增塑劑類型、形狀和粒徑的MPs對(duì)動(dòng)物的影響;3)注重受試物種的多樣性,目前關(guān)于MPs毒性的研究僅限于水生生物或小鼠等模式動(dòng)物,集約化養(yǎng)殖過程中長期暴露在較高濃度MPs中的畜禽是否由于MPs的影響導(dǎo)致健康問題需要進(jìn)一步探究。