多氟烷基磷酸酯(PAPs)在水生生物体中的富集与转化机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21577067
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0604.水污染与控制化学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Polyfluorinated alkyl phosphates (PAPs) are being produced and used as substitutes of N-Ethyl perfluorooctanesulfonamido ethanol-based phosphate esters, which have been regulated in US and other countries. They are widely applied in food paper package, personal care products, pesticide formula and so on. They can release from the products and were detected at high level in some environmental matrices. Previous investigations demonstrated that PAPs could be biotransformed by microorganisms and in rats to a series of intermediate products and perfluorocarboxlates (PFCAs) with different carbon chain length, which are more toxic than PAPs. However, little is known about the bioaccumulation and transformation of PAPs in aquatic organisms. The target compounds in this study are PAPs with different carbon chain length and substitution degrees. The objectives are to investigate the contamination levels and characteristics of PAPs in typical watersheds, and the bioaccumulation of PAPs in different aquatic organisms in field. Based on this, we will study the bioaccumulation, elimination and degradation of PAPs in various of tissues of the organisms using both in vivo and in vitro experiments. The biotransformation products are identified and quantified in the organism tissues. Thereafter, we try to delineate the transformation pathways and mechanisms, and illustrate the sites where the transformation takes place. Based on the research results, quantitative assessment of manufacturing sources would be made to the studied watersheds. The research results of this project will lay theoretical basis for the contribution of PAPs to the load of PFCAs and profiles in the environment. They also provide scientific evidences for management and risk assessment of PAPs in the environment.
多氟烷基磷酸酯(PAPs)作为被限制使用的N-乙基全氟辛基磺酰醇磷酸酯的替代品正被大量生产和使用,在某些环境介质中具有较高的污染水平。已有研究表明PAPs可被转化为毒性更强的中间产物和全氟羧酸(PFCAs),是环境中这些有毒物质的重要来源。但是,关于PAPs在水生生物体内富集转化的研究极少。本项目拟以不同碳链长度和取代程度的PAPs为研究对象,通过野外调查了解我国典型地区水体中PAPs的污染特征、生物富集和归趋。在此基础上,通过活体和离体模拟实验相结合的方式,系统研究PAPs在典型水生生物体中的富集、代谢、转化过程,鉴定代谢产物并分析其消长规律,阐明生物体内代谢动力学及降解发生的关键器官,厘清代谢降解路径,揭示代谢发生的主要机制和关键控制因素,为准确评价PAPs对环境中PFCAs的贡献和正确评估PAPs在环境中的生态风险以及为环境管理部门制定科学的管理规范提供理论依据。

结项摘要

(1)通过野外调查和实验室工作,研究了多氟烷基磷酸酯(PAPs)在我国典型水体和生物体中的污染水平和特征,发现6:2多氟烷基磷酸二酯(6:2 diPAPs)在太湖水相和沉积物中的检出率为100%,diPAPs的沉积物-水分配系数log KOC和log BAF均低于根据log KOW预估的值。(2)通过体内暴露实验和体外孵育实验,研究6:2 diPAP和8:2 diPAP在水生生物体内的富集、代谢和转化,发现肝脏是发生生物浓缩和生物转化的鱼类的主要组织,一些酶如酸性磷酸酶(ACP)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)可能会参与相I和相II的转化反应。8:2 diPAP比6:2 diPAP更容易转化为相I产物,生成更多量的氟代不饱和羧酸(FTUCAs)和氟代饱和羧酸(FTCAs),暴露于长链diPAPs的水生生物可能会遇到比预期更高的风险。(3)通过研究8:2 diPAP在三种典型底栖生物中的生物积累和生物转化,发现生物积累和生物转化行为与物种相关。水丝蚓对8:2 diPAP生物累积能力大于泥鳅和锦鲤, 水丝蚓可作为8:2 diPAP污染沉积物的合适的生物指示物种。泥鳅具有最强的转化8:2 diPAP能力。(4)6:2和8:2 diPAPs具有内分泌干扰活性,也表现出甲状腺干扰能力,可能会对生殖和甲状腺内分泌系统造成永久性损伤。6:2和8:2 diPAPs可能并不是长链PFASs的合适的替代品。

项目成果

期刊论文数量(27)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Occurrence and partitioning of bisphenol analogues in water and sediment from Liaohe River Basin and Taihu Lake, China
辽河流域和太湖水体和沉积物中双酚类似物的赋存与分配
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2016-10-15
  • 期刊:
    WATER RESEARCH
  • 影响因子:
    12.8
  • 作者:
    Jin, Hangbiao;Zhu, Lingyan
  • 通讯作者:
    Zhu, Lingyan
Different biotransformation behaviors of perfluorooctane sulfonamide in wheat (Triticum aestivum L.) from earthworms (Eisenia fetida)
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Zhao Shuyan;Zhou Tao;Wang Bohui;Zhu Lingyan;Chen Meng;Li D;an;Yang Liping
  • 通讯作者:
    Yang Liping
Probing mechanisms for bioaccumulation of perfluoroalkyl acids in carp (Cyprinus carpio): Impacts of protein binding affinities and elimination pathways
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  • DOI:
    10.1016/j.scitotenv.2018.08.099
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Science of the Total Environment
  • 影响因子:
    9.8
  • 作者:
    Zhong Wenjue;Zhang Liyuan;Cui Yannan;Chen Meng;Zhu Lingyan
  • 通讯作者:
    Zhu Lingyan
Impacts of surfactants on dissolution and sulfidation of silver nanowires in aquatic environments
表面活性剂对银纳米线在水生环境中溶解和硫化的影响
  • DOI:
    10.1039/c8en00898a
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Environmental Science-Nano
  • 影响因子:
    7.3
  • 作者:
    Zhang Yinqing;Xia Junchao;Xu Jinliang;Sun Binbin;Wu Wei;Zhu Lingyan
  • 通讯作者:
    Zhu Lingyan
Stronger estrogenic and antiandrogenic effects on zebrafish larvae displayed by 6:2 polyfluoroalkyl phosphate diester than the 8:2 congener at environmentally relevant concentrations
在环境相关浓度下,6:2 多氟烷基磷酸二酯比 8:2 同系物对斑马鱼幼虫表现出更强的雌激素和抗雄激素作用
  • DOI:
    10.1016/j.scitotenv.2019.133907
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Science of the Total Environment
  • 影响因子:
    9.8
  • 作者:
    Chen Pengyu;Wang Ruihan;Yang Jing;Zhong Wenjue;Liu Menglin;Yi Shujun;Zhu Lingyan
  • 通讯作者:
    Zhu Lingyan

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其他文献

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

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前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
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          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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