第七届青年地学论坛

近年来，随着沿海工业的快速发展和海洋资源的过度开发，我国近岸海域污染日益加重，严重威胁海洋生态安全。污染物（如有机物和纳米材料等）通常以相互作用方式对海洋生物产生复合毒性。其中，石墨烯是一种具有优良吸附性能和表面性质的纳米材料，易与其它污染物发生相互作用，进而影响其自身和其它污染物的毒性效应。磷酸三苯酯（TPP）是一种典型的有机磷酸酯类阻燃剂，可显著影响生物体的生殖发育和内分泌调节等过程。TPP分子结构中含有三个苯环，易与石墨烯发生相互作用，但目前关于石墨烯和TPP对海洋生物复合毒性的研究较少。本研究以海洋环境监测指示生物紫贻贝（Mytilus galloprovincialis）为研究对象，整合利用分子生物学和传统生态毒理学等研究方法，探讨了石墨烯和TPP单一及复合暴露对紫贻贝的毒性效应及其作用机制。
结果表明，TPP和石墨烯 + TPP暴露后，紫贻贝肝胰腺中TPP的富集量显著增加。其中，石墨烯 + TPP暴露组中TPP的浓度高于TPP单一暴露，是TPP单一暴露组的1.9倍。石墨烯可以内化进入血细胞，损伤细胞膜及核仁，并诱导紫贻贝产生氧化应激和免疫响应。石墨烯显著升高了紫贻贝血淋巴的氧化应激水平、DNA损伤程度以及凋亡率，显著降低了溶酶体膜稳定性（LMS）。TPP暴露对紫贻贝产生的免疫毒性与石墨烯相似，也主要升高DNA损伤程度以及细胞凋亡率，显著降低LMS。但与石墨烯单一暴露相比，石墨烯 + TPP暴露对血细胞的免疫毒性降低，表现为血细胞中免疫功能相关基因（NF-κB、Bcl-2和Ras）的表达水平显著升高（P < 0.05），并且细胞凋亡率和DNA损伤程度均显著降低。此外，石墨烯 + TPP暴露组的IBR值低于石墨烯单一暴露组，也说明了石墨烯 + TPP暴露对紫贻贝的免疫毒性低于石墨烯单一暴露。
此外，石墨烯和TPP暴露均可对紫贻贝产生氧化胁迫，损伤鳃、肝胰腺和性腺组织。同时，石墨烯显著抑制紫贻贝的呼吸率，并增加其排氨率（P < 0.05）。同样，TPP暴露也显著增加了紫贻贝的排氨率。但石墨烯 + TPP暴露紫贻贝后引起的氧化胁迫、组织损伤以及呼吸抑制程度均低于石墨烯单一暴露。同时，与石墨烯暴露相比，石墨烯 + TPP暴露组紫贻贝性腺中生殖功能相关基因（Hsd、Vtg和Cyp450）的表达水平显著上调，且性腺损伤程度降低，表明石墨烯 + TPP暴露对紫贻贝的生殖毒性低于石墨烯单一暴露。最后，IBR分析也显示石墨烯 + TPP暴露对紫贻贝造成的整体胁迫压力低于石墨烯和TPP分别单独暴露。最后，初步构建的紫贻贝产生免疫响应和生殖响应AOP，为石墨烯纳米材料和TPP对海洋贻贝生长扰动作用的风险评估提供了理论依据。
 

复合毒性,有害结局路径,贝类,纳米颗粒,有机污染物