导语:环境科学顶级期刊Environmental Pollution(IF=7.3,JCR一区)近日发表一项题为“Potential toxic effects of polylactic acid microplastics accumulation on multiple tissue structures and hematology in carp”的论文,系统揭示可降解微塑料PLA-MPs在淡水鱼类中的多组织积累与毒性机制。

摘要:本研究通过建立鲤鱼PLA-MPs暴露模型(5 mg/L,56天),发现PLA-Mps在鱼体多器官残留,积累量排序为肠(13.30-24.17 μg/kg)>鳃(2.14-5.36 μg/kg)>肌肉(0.32-0.53 μg/kg)>肝(0.14-0.63 μg/kg)>皮肤(0.09-0.47 μg/kg)>肾(0.04-0.21 μg/kg)。组织病理学显示PLA-MPs引发鳃丝融合、上皮细胞脱落,肠上皮损伤空泡化,肝细胞空泡化,肾小管萎缩等结构破坏。超微结构观察证实线粒体肿胀、双层结构损伤及线粒体自噬。血清生化指标显示CK、LDH、ALT、AST等酶活性显著升高(P<0.05),电解质紊乱,血脂血糖异常。代谢组学分析发现135种差异代谢物(49上调、86下调),蛋白消化吸收通路最显著富集。研究表明PLA-MPs通过氧化应激与代谢干扰诱发系统性毒性。

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图1. PLA-MPs表征:(A)SEM图像(×500和×1000);(B)粉末粒径分布;(C)悬浮液粒径;(D)Zeta电位。

图2. 鲤鱼各组织PLA-MPs残留量(鳃、肠、皮肤、肌肉、肝、肾)。

图3. 组织病理学染色结果(鳃、肠、皮肤、肌肉、肝、肾)显示结构损伤。

图4. 超微结构TEM图像(鳃、肠、皮肤、肌肉、肝、肾)显示线粒体损伤。

图5. 血清生化指标变化(酶学、电解质、血脂、血糖等)。

图6. 血清代谢组学分析:(A)PLS-DA评分图;(B)置换检验;(C)差异代谢物火山图;(D)热图;(E)KEGG通路分类;(F)Top20通路富集。
作者简介
第一作者:Sitong Zhou,东北农业大学动物科学技术学院研究生,主要从事水环境微塑料毒理学与鱼类健康研究。
共同通讯作者:邢厚娟,东北农业大学动物科学技术学院副教授,硕士生导师。研究方向聚焦动物生产与环境控制领域,主要开展:①生猪养殖设施工程与智能化装备应用(如节能型环境控制系统、粪污资源化利用技术);②寒区生猪养殖模式优化(如发酵床式养殖环境控制、种养结合生态养殖模式);③动物生产类专业课程教学创新(如《家畜环境卫生学》研讨式教学改革)。发表学术论文十余篇。主持东北农业大学教学改革项目 1项。

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