抗菌劑三氯生的生態毒性研究進展

張德勇，許曉路*

（浙江樹人大學生物與環境工程學院，浙江 杭州 310015）

1 三氯生生物污染程度

三氯生（TCS） 作為藥品及個人護理用品（PPCPs）領域廣泛使用的殺菌劑，被大量應用于個人護理產品、醫療用品以及家居清潔用品。TCS大量生產和應用已超30多年，其對生態環境的影響也已頗受關注。TCS具有強親脂性，能在各種生物體內累積，已陸續在多種生物體內檢測到它。例如:剛毛藻中含量為含50～400μg/kg，淡水螺肌肉中含 50～300μg/kg，鳊魚膽汁中含 14～80mg/kg，遠洋魚血漿中含0.75～10μg/kg，南卡州海豚血漿中含 0.12～0.27μg/kg，佛州海豚血漿中含 0.025～0.11μg/kg，虎鯨血漿中含9.0μg/kg。此外，在人體尿液、母乳和血漿中也相繼檢出了TCS。例如:對美國2517個志愿者的尿檢結果顯示，TCS污染濃度約為2.4～3790ng/mL。使用TCS產品的哺乳期母親的血漿中 TCS為 0.4～38.0ng/g，母乳中為0.022～0.95ng/g；未使用TCS產品的哺乳期母親的血漿中 TCS為 0.01～19ng/g，母乳中為 0.018～0.35ng/g。

2 TCS對各級生物的毒性

2.1 藻類

在水生物種中，藻類被認為是最易受TCS影響的生物，主要表現為急性毒性。綠藻、杜氏藻等都對 TCS敏感。David等[1]證實了TCS對某些淡水藻類有顯著的生長抑制效應，其72h-EC50約為2.8μg/L。吳艷艷等[2]證實了TCS對斜生柵藻有毒性，其毒性程度受磷濃度的影響而發生波動。分析不同濃度的磷和TCS對斜生柵藻生長、葉綠素熒光特性、生理生化指標的影響，在0、2.5、50.0mg/L三種磷質量濃度下，TCS對斜生柵藻的生長抑制表現出劑量效應關系，其葉綠素熒光特性指標受到不同程度的影響。抗氧化酶SOD、CAT及磷代謝相關酶ACP、AKP活性亦發生變化。

2.2 植物

TCS對植物生長發育也有影響。Wu等發現在有機固廢與廢水流經的土壤中，TCS能在豆類植物根部蓄積并轉移到植株上部。土壤中TCS能抑制多種植物生長，對水稻種子和黃瓜種子萌發的EC50分別為57和108mg/kg。Amorim等[4]證實了TCS對小麥和蕓苔屬植物拉伯的生長有影響。

2.3 低等動物

TCS對多種低等水生動物與陸生動物均有毒性，研究較多的有溞類、螺類、四膜蟲、蚯蚓等，主要表現為生長抑制、生殖能力抑制、致死效應等。TCS已被美國環境局認定為RED級殺蟲劑。David[1]證實TCS對大型溞有急性毒性，48h-EC50為390μg/L。白琦鋒[5]研究發現微克水平的TCS對四膜蟲生長有明顯抑制作用，24h-EC50為141μg/L；最低無效應濃度為2μg/L； 最低效應濃度為4μg/L。另外，在TCS濃度達1000μg/L時對四膜蟲細胞膜產生明顯損傷；TCS還影響其溶酶體活性，1μg/L暴露2h致其降低至對照樣組的88.62%。Hwang等[4]證實了1.0μmol/L劑量TCS可致海膽精子活性顯著下降，2.0μmol/L劑量可致精子全部失活。0.5μmol/L劑量致受精率顯著降低，1.5μmol/L劑量則完全無法受精。Lin等研究TCS對蚯蚓慢性毒性，50～300mg/kg劑量暴露致生殖能力顯著降低，EC50為142.11mg/kg。TCS還致DNA損傷，EC50值為8.85mg/kg。50mg/kg劑量組的Hsp70基因表達水平發生上調，是對照組2.28倍。基于Hsp70的EC50值為1.79mg/kg，在所測三指標中，變現出最敏感。

2.4 魚類

TCS可明顯延遲魚類胚胎孵化時間，并對仔魚、成魚有致畸效應。David[1]證實TCS對黑頭呆魚有急性毒性，24h-LC50為360μg/L。Foran發現TCS影響魚類雄性激素分泌，并可能引發癌癥、生殖功能障礙和發育異常等。對巴西擬糠蝦96h-EC50為 10～13μg/L，對藍腮魚和虹鱒魚96h-LC50為 97μg/L 和 180μg/L。Ishibashi研究TCS對青鳉魚繁殖的影響，313μg/L劑量TCS暴露14天致受精卵孵化能力下降、孵化時間延長。

2.5 哺乳動物

姜淑卿用40～632 mg/kg劑量TCS對大鼠染毒30天，能引起肝腎毒性，并影響免疫系統，表現為體重增重、脾體比降低及肝體比、雄性腎體比、血清丙氨酸轉氨酶、尿素氮和肌酐升高。張格祥等證實TCS對懷孕大鼠妊娠結局有影響，孕鼠攝食增重能力、血糖、血清丙二醛、血清蛋白等指標異常，孕鼠活胎構成、吸收胎構成也發生變化。李林朋等研究TCS對人體肝細胞DNA影響，證實TCS能引起體外培養的正常人肝細胞DNA斷裂，并呈現劑量效應關系和時間效應關系。Lan研究雄性大鼠攝入TCS后分布情況，在睪丸、附睪、前列腺中均檢測到TCS分布，且發現TCS明顯傾向于在附睪中蓄積，表現出偏長的半衰期和蓄積時間。高劑量200mg/kg的TCS還降低了大鼠精子數量、致精子畸形。Kumar用雄性大鼠進行短期TCS染毒，發現睪酮緊急監控蛋白、雄激素受體等多個重要蛋白的表達水平顯著降低；血清中的LH、FSH、膽固醇、孕烯醇酮、睪酮水平顯著降低，顯示出對性激素的顯著影響。

3 討論

TCS的毒性及其生物富集效應可嚴重損害生物健康，表現為致死、生長抑制、內分泌干擾、肝腎毒性、免疫系統毒性、生殖毒性、DNA與遺傳毒性等。另外，TCS可轉化為毒性更強的氯化二苯并-對-二噁英等。目前TCS的生態毒性研究呈現幾個特點:1） 急性和亞急性研究較多，而慢性毒性研究較少。實際上生物多為低劑量長期接觸形式，故應重視慢性毒性研究。2）對TCS本體研究較多，而對其衍生物降解物關注較少。TCS可發生光解反應、氧化還原反應；TCS可降解衍生出苯氧基苯酚、氯化酚、三鹵甲烷以及二噁英等致癌物，危害更強，故應加強相關研究。3）在低等生物上研究多，高等動物研究少。由于TCS是人體直接接觸的成分，其對人類健康的威脅更應引起關注。