北极熊和阻燃化学品作为环境污染物
多溴联苯醚(PBDEs)是一种人造化学品,用于许多工业和消费品中,以降低火灾风险。在北美广泛用于聚氨酯泡沫、纺织品和电子元件的商用多溴二苯醚混合物主要由两种多溴二苯醚组成,分别名为BDE-47和BDE-99。多溴二苯醚可在产品制造、使用或处置后从产品中滤出。因此,多溴二苯醚已成为广泛存在的环境污染物。例如,已在家庭灰尘和室内空气、野生动物以及人类血液、母乳和脂肪中检测到BDE-47和BDE-99。多溴二苯醚的生产于2004年在北美停止,但这些化合物继续存在于全球环境中。多溴二苯醚的问题在于它们具有持久性,在食物链中积累,并可能产生毒性。
在北极,在鱼类、海鸟和海洋哺乳动物中发现了多溴二苯醚。来自较南方地区的远距离迁移被认为是这些污染物的主要来源。北极熊(北极熊),它们位于北极海洋食物链的顶端,分布在整个北极环极地区,它们的饮食脂肪含量高,往往会积累亲脂化合物,如多溴二苯醚。在北极熊和其他海洋哺乳动物(如环斑海豹)的脂肪组织中最常检测到的多溴二苯醚是BDE-47和BDE-99。多溴二苯醚对北极熊的毒性尚不清楚,但对实验动物的研究表明,接触相对高浓度的多溴二苯醚-47或多溴二苯醚-99会影响学习行为、激素水平和甲状腺功能。
包括人类在内的动物代谢和消除这些化学物质的主要途径是从肝脏中存在的一种叫做细胞色素P450酶的酶进行的反应开始的。细胞色素P450酶将多溴二苯醚转化为水溶性更强的羟基代谢物,这有助于将它们从体内清除。野生动物,特别是北极海洋哺乳动物代谢多溴二苯醚的证据有限。我们有兴趣研究北极熊的多溴二苯醚代谢,并确定代谢在这些化学污染物的积累和毒性中的重要性。BDE-47和BDE-99的代谢是用之前研究中收集的15只北极熊的肝脏样本来评估的,这些样本储存在我们的超低温冰箱里。利用先进的实验室化学分析仪器测量羟基代谢物的形成,我们共检测到BDE-47和BDE-99的22种代谢物。在接受多溴二苯醚治疗的实验动物的血液样本和在污染地区生活或工作的人的血液样本中也发现了这些代谢物中的一些,但在北极熊的血液或脂肪样本中观察到的羟基代谢物很少。该研究证实,北极熊的肝脏能够代谢多溴二苯醚。还有待确定的是新陈代谢的速度,以及它是否太慢而无法阻止北极熊体内多溴二苯醚的积累。
该研究具有毒理学意义,因为在我们的研究中发现的BDE-47和BDE-99的几个羟基代谢物比母体化合物具有更大的生物活性。从诸如此类的研究中产生的信息可以帮助确定野生动物物种应对污染物暴露的能力。
Lisa K. Krieger András Szeitz, Stelvio M. Bandiera
英属哥伦比亚大学药学院,
加拿大不列颠哥伦比亚省的温哥华
出版
多溴联苯醚在北极熊(Ursus maritimus)肝脏生物转化的评价。
Krieger LK, Szeitz A, Bandiera SM
Chemosphere, 2016年3月
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