壬基酚溶液暴露對秀麗隱桿線蟲的毒性研究

李 安 ，潘立剛 *，張秀彤 ，梁 剛 ，滿 燕 ，靳欣欣

壬基酚溶液暴露對秀麗隱桿線蟲的毒性研究

李 安1，2，潘立剛1，2*，張秀彤1，2，梁 剛1，2，滿 燕1，2，靳欣欣1，2

（1.北京農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術研究中心，北京 100097；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室（北京），北京 100097）

為探究壬基酚溶液暴露對秀麗隱桿線蟲的急性致死毒性和非致死毒性效應，將同期化后的秀麗隱桿線蟲暴露于壬基酚溶液24 h，考察壬基酚對秀麗隱桿線蟲的半致死濃度、性腺臂發(fā)育、子代數(shù)目、蟲體長度和身體彎曲頻率等毒性指標的影響。結果表明，以L4期野生型秀麗隱桿線蟲為受試生物，對壬基酚溶液24 h的半數(shù)致死濃度即LC50值為8.09 mg·L－1。壬基酚暴露干擾了秀麗隱桿線蟲性腺臂的正常發(fā)育，與對照組相比，0.081 mg·L－1和0.162 mg·L－1染毒組對秀麗隱桿線蟲的子代數(shù)目和蟲體長度均有顯著性影響（P＜0.05）；低劑量染毒組身體彎曲頻率與對照組相比沒有統(tǒng)計學差異（P＞0.05），而高劑量組與對照組有顯著性差異（P＜0.05）。毒性試驗研究表明，模式動物秀麗隱桿線蟲對壬基酚的毒性響應比較敏感，在環(huán)境激素的生態(tài)毒理學研究中具有潛在的應用價值。

壬基酚；秀麗隱桿線蟲；生態(tài)毒理

壬基酚（NP，Nonylphenol）是非離子表面活性劑壬基酚聚氧乙烯醚（NPEs，Nonylphenol ethoxylates）合成過程中的重要化工中間體。由于NPEs具有良好的滲透性、乳化性、潤濕性和分散性，其在化工、紡織、造紙、農(nóng)藥等多個行業(yè)得到了廣泛應用[1]。NPEs進入環(huán)境后降解成性質(zhì)比較穩(wěn)定的小分子化合物壬基酚，并在土壤[2]、水體[3]、食品[4]等各種介質(zhì)中累積而對生態(tài)環(huán)境和人類健康構成潛在的威脅。環(huán)境水體中的壬基酚污染及其對水生生物的累積風險已引起人們的廣泛關注，王平等[5]研究發(fā)現(xiàn)黃河蘭州段浮游植物、浮游動物和魚類等各級生物體內(nèi)的壬基酚含量范圍為0.127～45.89 mg·kg－1，比水體中高 103～105 倍。由于壬基酚的高疏水性，水體中的壬基酚容易在土壤中富集，如太原市小店區(qū)污灌渠水體中壬基酚平均含量為5.92 μg·L－1[6]，而該區(qū)域農(nóng)田土壤的壬基酚平均含量達0.188 mg·kg－1[7]。土壤中的壬基酚殘留可經(jīng)根系吸收向農(nóng)作物遷移，并在農(nóng)產(chǎn)品中富集而增加了消費者的膳食安全風險[8]。

壬基酚是一種典型的類雌激素類物質(zhì)，能夠引起魚類[9]、蛙類[10]、大鼠[11]等動物的內(nèi)分泌干擾效應，同時還可能對生物的生長發(fā)育、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不良作用。秀麗隱桿線蟲是從土壤中分離出來的無脊椎動物，由于具有易培養(yǎng)、繁殖周期短、遺傳基因與哺乳動物同源性高等特點[12]，近年來逐漸應用在農(nóng)藥[13]、環(huán)境激素[14]、重金屬[15]等污染物毒理機制研究，線蟲的致死性和非致死性毒性評價指標也被應用在水體[16]和土壤[17]等環(huán)境介質(zhì)安全性評估中。目前國內(nèi)外將秀麗隱桿線蟲應用在壬基酚的毒性評價研究報道較少，且僅集中于壬基酚對秀麗隱桿線蟲的生殖毒性方面研究[18]，探究更多的以線蟲為模式生物的壬基酚毒性指標，對于篩選更為適當和敏感的毒性評價指標和完善基于線蟲的類雌激素化合物毒理評價體系具有積極意義。

本文以秀麗隱桿線蟲為模式生物，通過短期急性暴露實驗探究壬基酚對秀麗隱桿線蟲的致死、生殖、發(fā)育和運動神經(jīng)毒性效應，探討以秀麗隱桿線蟲為模型進行類雌激素化合物毒理評價的可行性，為其在環(huán)境類雌激素物質(zhì)的生態(tài)毒理評估應用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

N2野生型秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）和大腸桿菌（Escherchia coli）OP50均由美國線蟲遺傳中心（CGC，Caenorhabditis Genetics Center）饋贈。4－壬基酚（純度＞99%）購自中國上海Aladdin公司。

1.2 主要儀器

Acquilty UPLC Xevo TQ超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀（美國Waters公司）、SMG800體視顯微鏡（北京同舟同德儀器儀表有限公司）、LW300－38LT數(shù)碼成像倒置顯微鏡（上海測維光電技術有限公司）、KT53恒溫培養(yǎng)箱（德國Binder公司）、5427R高速冷凍離心機（德國Eppendorf公司）

1.3 暴露溶液中壬基酚濃度檢測方法

以無水乙醇為溶劑配制 20 000 mg·L－1溶液，利用M9緩沖溶液稀釋成濃度為100 mg·L－1的壬基酚溶液，該溶液中乙醇體積分數(shù)為0.5%，樣品充分振蕩溶解后，吸取適量溶液并利用甲醇稀釋200倍，過0.22 μm微孔濾膜后進行UPLC－MS/MS測定。

色譜條件：BEH C18色譜柱（100 mm×2.1 mm×1.7 μm），柱溫為40℃，以甲醇（A）和0.05%氨水（B）為流動相，梯度洗脫程序為：0～1 min，20%A；1～3.5 min，20%A；3.5～4.5 min，95%A；4.5～5 min，20%A；5～6 min，20%A；流速為 0.3 mL·min－1；進樣量為 5 μL。

質(zhì)譜條件：采用電噴霧離子源負離子模式（ESI－），離子源溫度為150℃；去溶劑溫度為400℃；去溶劑氣流速為 800 L·h－1；毛細管電壓為 3.5 kV；碰撞氣體為高純氬氣；監(jiān)測模式為MRM，定量監(jiān)測離子對為 m/z 219.4→m/z 133.1。

1.4 秀麗隱桿線蟲的培養(yǎng)及同期化

1.4.1 秀麗隱桿線蟲的培養(yǎng)

秀麗隱桿線蟲在含有大腸桿菌OP50的線蟲生長培養(yǎng)基（NGM，Nematode growth medium）上培養(yǎng)。

1 L NGM培養(yǎng)基溶液配制方法為：氯化鈉3 g·L－1，蛋白胨 2.5 g·L－1，膽固醇 5 mg·L－1，1 mmol·L－1氯化鈣，1 mmol·L－1硫酸鎂，25 mmol·L－1磷酸氫鉀緩沖液，18 g營養(yǎng)瓊脂粉，調(diào)節(jié)pH至6.0。線蟲以大腸桿菌OP50為食物，在20±1℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

1.4.2 秀麗隱桿線蟲的同期化方法

為了保證受試生物處于同一生長水平，采用次氯酸鈉漂白法進行同期化獲得L4期生長同步的秀麗隱桿線蟲。

5 mL漂白液的配制方法為：0.5 mL次氯酸鈉溶液；0.5 mL 5 mol·L－1氫氧化鈉溶液；4 mL 無菌水。1 L M9緩沖液配制方法為：3 g磷酸二氫鉀；6 g磷酸氫二鈉；5 g氯化鈉；0.12 g硫酸鎂。

具體同期化步驟為：①將正處于產(chǎn)卵期的雌雄同體線蟲用1 mL已滅菌的M9緩沖液從NGM培養(yǎng)板中洗下，4000 r·min－1離心 2 min，棄去上清液；②向管中加入750 μL新配的同期化漂白液，室溫下劇烈振蕩 3～5 min，4000 r·min－1離心 2 min，棄去上清液，收集底部沉淀；③沉淀用滅菌的M9緩沖液反復清洗2～3次，再次離心后棄上清液時留約0.2 mL溶液，搖勻；④將含有線蟲蟲卵的M9溶液轉(zhuǎn)移到涂有OP50的NGM培養(yǎng)板中孵化并培養(yǎng)，獲得同期化線蟲。

1.5 暴露方法

1.5.1 壬基酚急性致死試驗暴露方法

利用M9緩沖溶液將壬基酚母液梯度稀釋制成0.8、0.6、0.4、0.2、0.1、0.05 倍不同濃度的壬基酚溶液（含0.5%乙醇助溶劑），以M9緩沖溶液為空白對照組，以含0.5%乙醇的M9緩沖溶液為助溶劑對照組，將30條同期化的L4期秀麗隱桿線蟲轉(zhuǎn)入溶液中暴露24 h，暴露環(huán)境溫度為20℃。

1.5.2 壬基酚急性非致死試驗暴露方法

利用M9緩沖溶液分別配制LC50的1/50倍和1/100倍的壬基酚溶液（含優(yōu)化后的助溶劑），以M9緩沖溶液為空白對照組，以含0.5%乙醇的M9緩沖溶液為助溶劑對照組，將20條同期化的L4期秀麗隱桿線蟲轉(zhuǎn)入溶液中暴露24 h，暴露環(huán)境溫度為20℃。

1.6 毒性指標測定方法

1.6.1 致死率

將暴露后的秀麗隱桿線蟲在體視顯微鏡下觀察并利用接種針觸碰線蟲，若無反應即為死亡，記錄每個處理組中秀麗隱桿線蟲的存活和死亡數(shù)目。

1.6.2 子代數(shù)目

將暴露后的秀麗隱桿線蟲置于正常的NGM培養(yǎng)基上培養(yǎng)，每間隔12 h移一次盤，并記錄72 h內(nèi)孵化出的所有后代數(shù)目，每組重復10次。

1.6.3 蟲體長度

將暴露后的秀麗隱桿線蟲置于沒有食物的NGM培養(yǎng)基上，在體視顯微鏡下觀察，結合圖像分析系統(tǒng)測定線蟲身體的長度，每組重復20次。

1.6.4 性腺臂觀察

將暴露后的秀麗隱桿線蟲置于滴有M9緩沖溶液的載玻片上，輕輕蓋上蓋玻片，使用倒置顯微鏡觀察秀麗隱桿線蟲的性腺臂并拍攝圖像。

1.6.5 身體彎曲頻率

將暴露后的秀麗隱桿線蟲置于沒有食物的NGM培養(yǎng)基上，待其自由運動1 min后，測試20 s內(nèi)身體彎曲的次數(shù)。一次彎曲定義為秀麗隱桿線蟲相對于蟲體長軸方向上的一個波長的移動，每組重復20次。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用統(tǒng)計學軟件SPSS 22.0進行統(tǒng)計分析，參照熊浩明等[19]報道方法，利用SPSS軟件中的概率單位（Probit）回歸計算LC50值。多組比較采用方差齊性檢驗和單因素方差分析（One－way ANOVA）。

2 結果與討論

2.1 急性毒性效應

2.1.1 暴露溶液中壬基酚濃度的確定

由于壬基酚微溶于水，20℃時的溶解度僅為5.43 mg·L－1[20]，在配制暴露溶液時通常會加入助溶劑以提高壬基酚的溶解性。本文以毒性相對較低的0.5%乙醇為助溶劑制備暴露溶液，樣品充分混勻后仍可觀察到表面漂浮有一定量的未溶解壬基酚。對暴露溶液中的壬基酚進行測定，結果表明配制的100 mg·L－1的壬基酚溶液，實測濃度值為53.2 mg·L－1。圖1為標準品與樣品中壬基酚MRM負離子掃描色譜圖。壬基酚標準品以甲醇為溶劑，而壬基酚暴露溶液為以0.5%乙醇助溶的水溶液，暴露溶液中實測的壬基酚濃度要明顯低于標準品。

2.1.2 急性致死毒性

圖1 壬基酚標準品與暴露溶液的MRM掃描色譜圖Figure 1 The MRM scan chromatogram of nonylphenol standard and exposure solution

在確定的母液濃度基礎上，梯度稀釋母液，制成實際濃度為 0.012～0.242 mg·L－1的壬基酚暴露溶液，并通過補加無水乙醇保證稀釋液中的乙醇體積分數(shù)均為0.5%。壬基酚暴露劑量與線蟲的致死率關系曲線見圖2所示?；诨貧w分析計算壬基酚對秀麗隱桿線蟲的半數(shù)致死劑量（LC50）。概率單位模型方程為Probit（p）=3.22x－2.92，Pearson模型擬合優(yōu)度檢驗p=0.678，表明模型擬合良好。壬基酚對秀麗隱桿線蟲的LC50為 8.09 mg·L－1，95%置信區(qū)間為 7.17～9.05 mg·L－1。

圖2 壬基酚暴露劑量與秀麗隱桿線蟲致死率關系曲線Figure 2 Relation curve between exposure doses of nonylphenol and lethality of C.elegans

目前關于壬基酚在水生生物的半數(shù)致死濃度報道較多，對不同生物由于敏感性不同而LC50－24h值不一，如對泥鰍[21]和大型溞[22]的24 h LC50值分別為12.8、0.3 mg·L－1，可見秀麗隱桿線蟲對壬基酚的急性毒性響應要略高于泥鰍，但比大型溞的敏感性要低。楊棟等[18]研究發(fā)現(xiàn)，0～100 mg·L－1壬基酚濃度范圍暴露的秀麗隱桿線蟲死亡數(shù)之間沒有統(tǒng)計學差異，因此認為壬基酚對線蟲的LC50遠高于100 mg·L－1。本實驗中線蟲染毒條件與楊棟等人設計明顯不同，本實驗以添加了助溶劑的壬基酚水溶液為暴露環(huán)境，而楊棟等將壬基酚溶于NGM固體培養(yǎng)基中作為線蟲的暴露環(huán)境。實驗中NGM培養(yǎng)基具有一定厚度，且線蟲在NGM培養(yǎng)基中通常只在瓊脂表面活動，與壬基酚的接觸量和接觸頻率遠比在液體環(huán)境中要低，因此在培養(yǎng)基中的線蟲實際染毒量要比設計染毒劑量低得多。這可能是造成本實驗中線蟲的LC50值與楊棟等人的研究結論差異較大的原因。

2.2 非致死毒性效應

急性致死實驗所需的暴露劑量相對較高，而非致死毒性效應反映了污染物低劑量暴露對動物正常代謝和生理機能的影響。性腺臂是秀麗隱桿線蟲重要的生殖器官，其功能與哺乳動物的卵巢類似，主要是形成卵母細胞的場所。如圖3所示，在同等放大比例下，空白對照組和助溶劑對照組的秀麗隱桿線蟲性腺臂呈明顯的U型彎曲狀，且外觀粗壯，而0.081 mg·L－1壬基酚溶液暴露組的線蟲性腺臂表現(xiàn)出退化的跡象，其長度有所縮短，寬度也變窄；0.162 mg·L－1壬基酚溶液暴露組的線蟲性腺臂則表現(xiàn)出明顯的退化萎縮，長度進一步縮短，寬度也進一步變窄。由此證實，壬基酚暴露會導致線蟲生殖系統(tǒng)發(fā)育缺陷。據(jù)Wolke等[23]報道，秀麗隱桿線蟲性腺臂內(nèi)的細胞流承擔了卵母細胞發(fā)育所需營養(yǎng)物質(zhì)的運輸功能。本研究中壬基酚暴露組的秀麗隱桿線蟲性腺臂發(fā)育存在缺陷，細胞流之間的營養(yǎng)物質(zhì)傳輸通道受到影響，導致卵母細胞無法得到正常的營養(yǎng)供給，因此卵母細胞營養(yǎng)供給通道受阻可能是壬基酚引發(fā)生殖毒性效應的作用途徑之一。

圖3壬基酚溶液暴露對秀麗隱桿線蟲性腺臂發(fā)育的影響Figure 3 Effect of nonylphenol solution on the gonad arm development of C.elegans

圖4 表示不同濃度壬基酚暴露對秀麗隱桿線蟲子代數(shù)目、身體彎曲頻率和蟲體長度的影響。與空白對照組相比，助溶劑對照組的子代數(shù)目略有減少，但方差分析表明兩者差異不顯著（P＞0.05）。由此說明，助溶劑乙醇對秀麗隱桿線蟲的生殖能力有一定損傷，但0.5%的劑量對生殖能力損傷效果不明顯，與前人報道的研究結論基本一致[24]。與助溶劑對照組相比，暴露在 0.081 mg·L－1和 0.162 mg·L－1的壬基酚溶液中的秀麗隱桿線蟲子代數(shù)目分別降低了14.7%和31.5%，并具有顯著的統(tǒng)計學差異（P＜0.05）。壬基酚被認為是一種內(nèi)分泌干擾物，進入動物體內(nèi)后通過改變體內(nèi)性激素水平而表現(xiàn)出生殖毒性。據(jù)文獻報道，壬基酚對大鼠[25]、斑馬魚[26]、大型溞[27]均表現(xiàn)出明顯的生殖系統(tǒng)損傷能力，且存在多種作用途徑。Trong等[28]以鱈魚為受試生物研究發(fā)現(xiàn)，壬基酚暴露后干擾了StAR蛋白和P450scc基因的表達，改變了體內(nèi)性激素水平，進而影響了魚類卵巢激素的合成。壬基酚暴露后線蟲精子激活率低也可能是子代數(shù)目減少的因素之一。研究發(fā)現(xiàn)，壬基酚暴露濃度與斑馬魚[26]和日本青鳉[29]的精子激活率呈現(xiàn)顯著負相關的劑量－效應關系。如前所述，壬基酚暴露后性腺臂發(fā)育不良，進而影響了卵母細胞營養(yǎng)供給途徑不暢，導致線蟲懷卵質(zhì)量降低。這也可能是引起子代數(shù)量減少等生殖毒性的原因之一。本研究以秀麗隱桿線蟲為受試生物進一步證實了壬基酚具有較強的生殖毒性。

圖4 壬基酚溶液暴露對秀麗隱桿線蟲非致死毒性指標的影響Figure 4 Effect of nonylphenol solution on the non－lethal toxicities of C.elegans

由圖4可知，當暴露在壬基酚溶液中時，秀麗隱桿線蟲的發(fā)育表現(xiàn)出一定的生長遲緩現(xiàn)象。0.081 mg·L－1壬基酚暴露的秀麗隱桿線蟲體長顯著低于對照組（P＜0.05），而 0.162 mg·L－1壬基酚溶液暴露的秀麗隱桿線蟲平均體長與對照組相比具有極顯著差異（P＜0.01），壬基酚的發(fā)育毒性呈現(xiàn)一定的濃度依賴性。關于壬基酚對動物的生長發(fā)育的影響，目前還存有一定的爭議，如Robert等[30]將斑馬魚幼苗暴露于0.01～0.1 mg·L－1壬基酚的水體，60 d 后仍未發(fā)現(xiàn)壬基酚處理組與對照組的斑馬魚幼苗體長和體質(zhì)量有顯著性差異；而Arsenault等[31]研究發(fā)現(xiàn)，暴露于0.02 mg·L－1壬基酚的大西洋鮭魚幼苗的體質(zhì)量相對降低，且血液中胰島素生長因子（IGF－I）明顯減少，因此認為壬基酚是通過干擾生長激素/胰島素生長因子軸而影響幼苗的生長發(fā)育；鄭曉晶等[32]發(fā)現(xiàn) 0.01 mg·L－1和0.1 mg·L－1的壬基酚染毒可以滯后蝌蚪的變態(tài)時間，降低蝌蚪變態(tài)后幼蛙的體質(zhì)量。本實驗通過線蟲體長的表觀毒理證實了低濃度（0.1 mg·L－1以下）壬基酚對線蟲的發(fā)育毒性，但是否經(jīng)由內(nèi)分泌干擾途徑影響線蟲個體的發(fā)育還有待研究進一步證實。

壬基酚暴露后的秀麗隱桿線蟲身體彎曲頻率分別如圖4所示。低濃度壬基酚暴露對秀麗隱桿線蟲身體彎曲頻率具有一定的影響，而暴露于相對高濃度的秀麗隱桿線蟲，表現(xiàn)出顯著的身體彎曲頻率缺陷（P＜0.05）。秀麗隱桿線蟲的神經(jīng)元與運動肌肉細胞相連后，在信號蛋白的參與下形成突觸，進而發(fā)揮運動神經(jīng)功能[33]。壬基酚暴露后的秀麗隱桿線蟲運動行為受到影響，表明壬基酚可能干擾信號蛋白的正常合成與代謝，進而導致突觸功能與運動神經(jīng)肌肉細胞無法發(fā)揮正常作用。也有學者認為，線蟲神經(jīng)系統(tǒng)中超過三分之一的細胞會分泌乙酰膽堿，因此染毒組線蟲的膽堿能系統(tǒng)可能受到擾亂而表現(xiàn)出運動行為毒性[34]。研究報道，長時間的饑餓條件下，也會影響秀麗隱桿線蟲的運動行為[35]，因此在食物匱乏情況下研究線蟲的神經(jīng)行為毒性，可能會對實驗結果造成一定的干擾。

3 結論

（1）通過對L4期秀麗隱桿線蟲的24 h急性暴露試驗，明確了壬基酚對線蟲的LC50值為8.09 mg·L－1。

（2）壬基酚對秀麗隱桿線蟲具有明顯的生殖毒性，壬基酚溶液暴露（0.162 mg·L－1和 0.081 mg·L－1）后顯著減少了秀麗隱桿線蟲的子代數(shù)目，且導致秀麗隱桿線蟲性腺臂出現(xiàn)退化萎縮跡象。壬基酚對秀麗隱桿線蟲的發(fā)育毒性和神經(jīng)行為毒性具有一定的影響。

（3）秀麗隱桿線蟲的多個評價指標對壬基酚毒性作用敏感，是優(yōu)秀的壬基酚毒性評價模式生物。本文關于壬基酚暴露對線蟲的表觀毒性研究結果，對于進一步探究壬基酚的毒理機制提供了科學依據(jù)。

[1]黃振軍,張希功,馮勤勇.壬基酚的發(fā)展趨勢[J].精細與專用化學品,2002,10（14）：7-8.

HUANG Zhen-jun,ZHANG Xi-gong,FENG Qin-yong.Development tendency of nonylphenol[J].Fine and Specialty Chemicals,2002,10（14）：7-8.

[2]Chen F,Ying G G,Kong L X,et al.Distribution and accumulation of endocrine-disrupting chemicals and pharmaceuticals in wastewater irrigated soils in Hebei,China[J].Environmental Pollution,2011,159（6）：1490-1498.

[3]陳益歐.蘇州市主要水體、飲用水及餐飲用具壬基酚污染狀況調(diào)查及其去除方法研究[D].蘇州：蘇州大學,2013.

CHEN Yi-ou.Investigation on pollution of nonylphenol in major water bodies,drinking water and dining ustensils in Suzhou and removal efficiency of some water treatment techniques[D].Suzhou：Soochow University,2013.

[4]謝明勇,劉曉珍,陳泱杰.壬基酚在食品中的污染現(xiàn)狀及其生物毒性概述[J].食品科學技術學報,2014,32（1）：1-7.

XIE Ming-yong,LIU Xiao-zhen,CHEN Yang-jie.Review on exposure level of nonylphenol in food and related biological toxicity profile[J].Journal of Food Science and Technology,2014,32（1）：1-7.

[5]王 平,徐 建,王 平,等.黃河（蘭州段）水生生態(tài)系統(tǒng)中壬基酚的分布研究[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),2006,19（2）：20-22.

WANG Ping,XU Jian,WANG Ping,et al.Distribution of nonylphenol in the aquatic ecosystem of Lanzhou Reach of Yellow River[J].Urban Environment&Urban Ecology,2006,19（2）：20-22.

[6]劉 敏,張彩香,廖小平,等.污灌區(qū)地表水中辛基酚、壬基酚及其前體的分布特征[J].環(huán)境化學,2014,33（7）：1101-1106.

LIU Min,ZHANG Cai-xiang,LIAO Xiao-ping,et al.Distribution characteristics of octylphenol,nonylphenol and nonylphenol polyethoxylates in surface water of sewage irrigation area[J].Environmental Chemistry,2014,33（7）：1101-1106.

[7]劉 媛,張彩香,廖小平,等.太原小店污灌區(qū)土壤壬基酚的分布特征[J].中國環(huán)境科學,2015,35（1）：165-170.

LIU Yuan,ZHANG Cai-xiang,LIAO Xiao-ping,et al.Distribution characteristics of nonylphenol in Taiyuan Xiaodian sewage-irrigated soil[J].China Environmental Science,2015,35（1）：165-170.

[8]Cai Q Y,Huang H J,Lv H,et al.Occurrence of nonylphenol and nonylphenol monoethoxylate in soil and vegetables from vegetable farms in the Pearl River Delta,South China[J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology,2012,63（1）：22-28.

[9]劉曉麗,汪 奇,賈林芝,等.壬基酚對斑馬魚精巢組織及性激素合成酶基因表達的影響[J].環(huán)境科學學報,2011,31（11）：2523-2529.

LIU Xiao-li,WANG Qi,JIA Lin-zhi,et al.Alterations in testicular histology and the mRNAs of enzymes reponsible for sex steroid synthesis in the zebrafish Danio rerio exposed to nonyphenol[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2011,31（11）：2523-2529.

[10]呂 玥,張迎梅,楊 峰,等.壬基酚對中華大蟾蜍蝌蚪的毒性效應[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2010,29（6）：1086-1090.

Lü Yue,ZHANG Ying-mei,YANG Feng,et al.Toxic effect of exposure to nonylphenol on Bufo bufogargarizans tadpoles[J].Journal of A－gro-Environment Science,2010,29（6）：1086-1090.

[11]Chapin R E,Delaney J,Wang Y,et al.The effects of 4-nonylphenol in rats：A multigeneration reproduction study[J].Toxicological Sciences,1999,52（1）：80-91.

[12]Leung M C K,Williams P L,Alexandre B,et al.Caenorhabditis elegans：An emerging model in biomedical and environmental toxicology[J].Toxicological Sciences,2008,106（1）：5-28.

[13]田 雨,汝少國,王 蔚,等.久效磷對秀麗隱桿線蟲運動、學習和覓食行為的影響[J].環(huán)境科學研究,2015,28（2）：275-282.

TIAN Yu,RU Shao-guo,WANG Wei,et al.Effects of monocrotophos on the locomotion,learning and foraging behavior of Caenorhabditis elegans[J].Research of Environmental Sciences,2015,28（2）：275-282.

[14]Kohra S,Kuwahara K,Takao Y,et al.Effect of Bisphenol A on the feeding behavior of Caenorhabditis elegans[J].Journal of Health Science,2002,48（1）：93-95.

[15]Peredney C L,Williams P L.Utility of Caenorhabditis elegans,for assessing heavy metal contamination in artificial soil[J].Archives of Environmental Contamination&Toxicology,2000,39（1）：113-118.

[16]王曉祎,王大勇,李愛民,等.農(nóng)藥廢水對秀麗隱桿線蟲毒性效應及其主要有毒組分[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2009,28（7）：1392-1396.

WANG Xiao-wei,WANG Da-yong,LI Ai-min,et al.Toxicity of a pesticide wastewater on Caneorhabditis elegans[J].Journal of Agro-Environment Science,2009,28（7）：1392-1396.

[17]H?ss S,J?nsch S,Moser T,et al.Assessing the toxicity of contaminated soils using the nematode Caenorhabditis elegans as test organism[J].Ecotoxicology&Environmental Safety,2009,72（7）：1811-1818.

[18]楊 棟,劉 冉,董自平,等.壬基酚對秀麗隱桿線蟲的生殖毒性[J].環(huán)境與健康雜志,2014,31（6）：473-476.

YANG Dong,LIU Ran,DONG Zi-ping,et al.Reproductive toxicity of nonylphenoltoCaenorhabditiselegans[J].JournalofEnvironmentHealth,2014,31（6）：473-476.

[19]熊浩明,魏柏青,魏榮杰,等.用SPSS軟件計算鼠疫菌半數(shù)致死量（LD50）[J].中國人獸共患病學報,2013,29（11）：1127-1130.

XIONG Hao-ming,WEI Bai-qing,WEI Rong-jie,et al.Calculation of median lethal dose（LD50）for Yersinia pestis by SPSS package[J].Chinese Journal of Zoonoses,2013,29（11）：1127-1130.

[20]陳慰雙.我國水環(huán)境中壬基酚的污染現(xiàn)狀及生態(tài)風險評估[D].青島：中國海洋大學,2013.

CHEN Wei-shuang.The current pollution status and ecological risk assessment of nonylphenol in domestic water environment[D].Qingdao：Ocean University of China,2013.

[21]雷 忻,田鵬飛,唐丁丁,等.壬基酚脅迫對泥鰍的急性毒性效應[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2014,42（5）：306-307.

LEI Xin,TIAN Peng-fei,TANG Ding-ding,et al.Acute toxicity of loach exposed to nonylpehnol[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42（5）：306-307.

[22]Comber M H I,Williams T D,Stewart K M.The effects of nonylphenol on Daphnia magna[J].Water Research,1993,27（2）：273-276.

[23]Wolke U,Jezuit E A,Priess J R.Actin-dependent cytoplasmic streaming in C.elegans oogenesis[J].Development,2007,134（12）：2227-2236.

[24]李乃鵬,梁瓊麟,羅國安,等.長期酒精暴露對秀麗隱桿線蟲生殖能力的損傷作用研究[J].中國當代醫(yī)藥,2013,20（9）：13-15.

LI Nai-peng,LIANG Qiong-lin,LUO Guo-an,et al.Study of the reproductive injury of Caenorhabditis elegans induced by alcohol with a long-term exposure[J].China Modern Medicine,2013,20（9）：13-15.

[25]鄧茂先,吳德生,張立實,等.壬基酚對雌性SD大鼠早期性發(fā)育的影響[J].中國公共衛(wèi)生,2002,18（2）：147-148.

DENG Mao-xian,WU De-sheng,ZHANG Li-shi,et al.Effects of p-Nonylphenol on early sexual development in femals SD rat[J].China Public Health,2002,18（2）：147-148.

[26]夏繼剛,牛翠娟,高 穎,等.壬基酚長期暴露對斑馬魚雄魚第二性征、精子活力的影響[J].生態(tài)毒理學報,2010,5（1）：44-49.

XIA Ji-gang,NIU Cui-juan,GAO Ying,et al.Effects of long-term exposure to nonylphenol on secondary sexual characteristics and sperm motility of male zebrafish（Brachydanio rerio）[J].Asian Journal of Ecotoxicology,2010,5（1）：44-49.

[27]Zhang L,Gibble R,Baer K N.The effects of 4-nonylphenol and ethanol on acute toxicity,embryo development,and reproduction in Daphniamagna[J].Ecotoxicology&EnvironmentalSafety,2003,55（3）：330-337.

[28]Kortner T M,Arukwe A.The xenoestrogen,4-nonylphenol,impaired steroidogenesis in previtellogenic oocyte culture of Atlantic cod（Gadus morhua）by targeting the StAR protein and P450scc expressions[J].General and Comparative Endocrinology,2007,150（3）：419-429.

[29]Hara Y,Strüssmann C A,Hashimoto S.Assessment of short-term exposure to nonylphenol in Japanese medaka using sperm velocity and frequency of motile spermp[J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology,2007,53（3）：406-410.

[30]Jr R H,Janz D M.Developmental estrogenic exposure in zebrafish（Danio rerio）：I.Effects on sex ratio and breeding success[J].Aquatic Toxicology,2003,63（4）：417-429.

[31]Arsenault J T,Fairchild W L,Maclatchy D L,et al.Effects of waterborne 4-nonylphenol and 17beta-estradiol exposures during parrsmolt transformation on growth and plasma IGF-I of Atlantic salmon（Salmo salar L.）[J].Aquatic Toxicology,2004,66（3）：255-265.

[32]鄭曉晶,張育輝.壬基酚對中國林蛙蝌蚪生長發(fā)育的毒性效應[J].生態(tài)學雜志,2008,27（8）：1332-1336.

ZHENG Xiao-jing,ZHANG Yu-hui.Toxicity effects of nonylphenol on tadpoles Rana chensinensis growth and development[J].Chinese Journal of Ecology,2008,27（8）：1332-1336.

[33]Loria P M,Hodgkin J,Hobert O.A conserved postsynaptic transmembrane protein affecting neuromuscular signaling in Caenorhabditis elegans[J].Journal of Neuroscience the Official Journal of the Society for Neuroscience,2004,24（9）：2191-2201.

[34]Opperman C H,Chang S.Nematode acetylcholinesterases：Molecular forms and their potential role in nematode behavior[J].Parasitology Today,1992,8（12）：406-411.

[35]Boyd W A,Cole R D,Anderson G L,et al.The effects of metals and food availability on the behavior of Caenorhabditis elegans[J].Environmental Toxicology&Chemistry,2003,22（12）：3049-3055.

Study of toxicity of Caenorhabditis elegans exposed to nonylphenol solution

LI An1,2,PAN Li－gang1,2*,ZHANG Xiu－tong1,2,LIANG Gang1,2,MAN Yan1,2,JIN Xin－xin1,2
（1.Beijing Research Center for Agricultural Standards and Testing,Beijing 100097,China;2.Risk Assessment Lab of Agri－products Quality and Safety of Ministry of Agriculture（Beijing）,Beijing 100097,China）

To better understand the effect of acute lethal toxicity and non－lethal toxicity on Caenorhabditis elegans exposed to nonylphenol solution,C.elegans were exposed to nonylphenol solution for 24 h and then toxicity indicators such as lethal concentration,development of a gonad arm,number of offspring,body length,and body bending frequency were investigated.Results showed that the median lethal concentration LC50for 24 h acute exposure was 8.09 mg·L－1when using L4 wild－type C.elegans as the testing animal.Nonylphenol can interfere with the normal development of the gonad arm of C.elegans.Compared with the control,both the 0.081 mg·L－1and 0.162 mg·L－1of nonylphenol treatment had significant effects on the number of offspring in C.elegans and the body length of the worm（P＜0.05）.The body bending frequency of C.elegans exposed to low doses of nonylphenol showed no statistical difference compared with the control（P＞0.05）,whereas high dose treatment showed significant difference（P＜0.05）.The results of the toxicity experiments indicate that the model animal C.elegans has certain sensitivity to nonylphenol.Thus,using C.elegans as a model animal has potential application value in the ecological toxicology of environmental hormones.

nonylphenol;Caenorhabditis elegans;ecological toxicology

2017－05－23 錄用日期：2017－07－24

李 安（1985—），男，江西吉安人，助理研究員，從事風險評估與生化毒理研究。E－mail：lia@brcast.org.cn

*通信作者：潘立剛 E－mail：panlg@brcast.org.cn

北京市農(nóng)林科學院科技創(chuàng)新能力建設專項（KJCX20150408）

Project supported：Special Projects of Construction of Science and Technology Innovation Ability of Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences（KJCX20150408）

X503.22

A

1672－2043（2017）12－2414－07

10.11654/jaes.2017－0739

李 安，潘立剛，張秀彤，等.壬基酚溶液暴露對秀麗隱桿線蟲的毒性研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2017,36（12）：2414－2420.

LI An,PAN Li－gang,ZHANG Xiu－tong,et al.Study of toxicity of Caenorhabditis elegans exposed to nonylphenol solution[J].Journal of Agro-Environment Science,2017,36（12）：2414－2420.