水體，大氣和土壤中的污染物隨著科技的發展種類和數量日益增多，許多相同或不同種類的污染物混合存在給環境帶來危害。環境中污染物之間發生物理或化學作用，生成新的毒性更強或更弱的有毒物質作用於環境。所以單一物質的毒性研究已經不適用於分析多種環境污染效應。而聯合毒性效應能夠更加準確，真實的反應污染物的生物毒性。
基本介紹
- 中文名：聯合毒性效應
- 外文名：Combined toxic effects
- 套用：評估污染物對環境的生物毒性
- 我國：評估標準亟待完善
- 污染物：重金屬、農藥
- 相互作用：協同、拮抗、抑制等
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聯合毒性效應
水體，大氣和土壤中的污染物隨著科技的發展種類和數量日益增多，許多相同或不同種類的污染物混合存在給環境帶來危害。環境中污染物之間發生物理或化學作用，生成新的毒性更強或更弱的有毒物質作用於環境。所以單一物質的毒性研究已經不適用於分析多種環境污染效應。因此複合污染毒性研究的產生，不僅是環境毒理科學研究不斷深入的結果，也是時代發展的迫切需要。在水體環境中，多種有毒物共同作用於水生生物時，由於其物理化學特性的不同，進入有機體的方式和途徑也不同。另外，不同有毒物質間在生物體內和體外相互作用方式不同進而誘導不同的生物毒性，所以有毒物質的複合污染與單一污染對有機體的毒性效應會有所不同。聯合毒性效應能夠更加準確，真實的反應污染物的生物毒性。
聯合毒性實驗可為環境毒理學和複合污染物風險評估提供數據支持，為國內制定複合污染效應的環境標準以及指導污染物排放標準提供依據。精確的風險評估可以在較大程度上預防急性污染事故的發生，減少生物危害。我國對水環境的複合污染尚未建立完善的評價系統，需要更多毒理數據支持。
聯合毒性效應對植物的作用
國內外學者們在複合暴露對植物毒性研究也做出了突出貢獻，李元等研究Cd、Fe複合污染對大金元菸草葉片胺基酸含量的影響後發現，無論是單獨處理還是複合處理都不改變胺基酸的種類組成，說明聯合類型為獨立作用。利用五種金屬（Cu、Cd、Pb、Zn、As）複合暴露可以抑制燈心草地上部分的生長，影響葉綠素的生成和機體內抗氧化酶活性。研究人員在酸雨和2,4-二氯苯氧-丙酸複合暴露對選擇作物的影響研究中發現，酸雨會破壞作物的角質層膜，增加細胞對2,4-二氯苯氧-丙酸的吸收。鉛和鎘複合暴露抑制玉米根部的生長，複合暴露使玉米根部接觸到高濃度的金屬離子，破壞植物的細胞膜使大量的金屬離子進入細胞內，細胞毒性增強。Anna-Maj等人研究了重金屬複合暴露對植物維管束的毒性作用，結果發現影響植物毒性的原因包括染毒時間，金屬間的相互作用，土壤的營養狀態，根瘤菌的生長狀態等。Jana等人在悉尼-傑克遜港鐵灣的土壤中發現大量金屬離子（Cu、Pb和Zn），複合污染情況下，重金屬破壞水生植物細胞膜，進入細胞內抑制信使RNA轉錄和蛋白質合成過程，促進水生植物的衰老。有研究人員發現，重金屬離子能夠與酶的活性原子團形成牢固的共價鍵，從而破壞了酶的結構，對植物產生毒害作用。當多種金屬離子共同存在時，金屬離子之間對酶的活性部位的會發生競爭行為，這種行為是導致重金屬聯合毒性產生拮抗作用的原因。Rai和Raizada將念珠藻暴露在Cr和Pb的混合溶液中，結果發現複合暴露影響藻類體內的抗壞血酸、谷胱甘肽和含硫胺基酸的合成，並且聯合毒性類型表現為拮抗作用。
我國的環境污染已經達到非常嚴重程度，大氣、土壤和水源都受到了不同程度的污染。污染物多以混合物的形式存在於生態環境中，公眾不可避免的接觸到這些混合的污染物，人們的健康受到威脅。儘管國內外學者在複合污染研究領域內做了不少工作，但是複合污染毒性研究還處於起步階段，複合污染物的聯合暴露途徑和聯合毒性機制還不清楚。環境污染現狀越來越依賴聯合毒性的解釋，隨著人們對複合污染研究的深入，聯合毒性研究將會有更大的收穫。另外關於複合污染生物毒性的許多研究工作還有待於發展和完善。例如，如何確定混合物中各成分間的聯合毒性效應、聯合毒性類型及如何建立完善的複合污染風險評估方法。
聯合毒性效應對動物的作用
錢芸等研究了幾種農藥對鯉魚腦AchE的聯合毒性效應。作為AchE的強抑制劑，各種有機磷和氨基甲酸酯農藥通常在環境中共同發生作用。以鯉魚腦AchE活力為指標，對硫磷與氧樂果、甲胺磷、涕滅威之間的聯合毒性表現為協同作用。但兩種農藥以不同的比例加入，表現出的協同作用有很大差異，這可能與各種農藥的毒性大小、發生效應的時間及作用次序等有關。不同類型農藥(對硫磷/涕滅威)間的協同作用大大強於同種類型農藥(如對硫磷/氧樂果)間的作用。儘管魚腦AchE活力已受到明顯抑制，但從形體和行為上均未觀察到魚產生異常現象，因此AchE活力適合作為監測環境中的這兩類農藥早期敏感生物效應的指標。
周宇等研究了氯代苯類有機污染物對斑馬魚胚胎的聯合毒性效應。斑馬魚魚卵常年可得，魚卵透明度高，發育迅速，特徵明顯，便於觀察。斑馬魚胚胎毒性試驗已經成為一種成魚急性毒性試驗的有效替代手段。使用斑馬魚胚胎髮育的形態分析技術，可以顯著地觀察到氯代苯類化合物對斑馬魚胚胎的不同毒性效應，其毒性為一氯苯<對二氯苯<三氯苯。氯代苯類化合物對斑馬魚胚胎的聯合毒性為拮抗作用，不同於其對大型蚤的聯合毒性效應。氯代苯類化合物的單組分和多組分混合體系對斑馬魚胚胎的酶活性（SOD、CAT）無顯著的誘導效應；而該類化合物對谷胱甘肽（GSH）的活性有明顯的誘導效應，這可能與胚胎的特定發育過程有關，有望通過後期的研究，建立GSH的生物指示體系。
