Sci Total Environ | 污水处理厂废水影响水生物生殖系统

2022-04-14 16:14:24, 小迈武汉迈维代谢生物科技股份有限公司

● 期刊：Science of the Total Environment

● 发表时间：2021.12

● 影响因子：7.963

概述

城市污水处理厂废水被认为是水环境中内分泌干扰物(EDCs)的主要污染源之一。尽管污水处理厂的废水被处理后才排放，但它仍然含有一种复杂的EDCs混合物(如类固醇和酚类化合物)和许多其他污染物。

EDCs能够干扰包括鱼类在内的水生生物内分泌和生殖系统。实验室研究表明，暴露于EDCs会导致鱼类的生殖功能障碍，如类固醇生成失调、性腺发育改变、胎儿容量减少、性逆转、生殖失败等。此外，研究表明生活污水处理厂废水水域的野生鱼类会出现内分泌紊乱和生殖障碍，这与污水处理厂废水中存在EDCs有关。本研究旨在探讨含酚类化合物的排出废水对对白鲦鱼卵巢发育的内分泌干扰作用。在巴河流域，选择了三个采样点来评估含有酚类化合物的污水处理厂出水对野生白鲦鱼卵巢发育的影响。采样点上（U）中（M）下（D）分别是污水处理厂的上游约5公里处、出水口附近、下游约 5 公里处，每个采样点n = 6。

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图1 巴河三个采样点的地理分布

1、生物统计测量

统计鱼的总体长、体重、卵巢重、K和GSI等生物计量参数。结果表明，在污水处理厂排水口附近采集的雌鱼的体重显著(p< 0.05)大于在上游生活的雌鱼。此外，在M位点采集的雌鱼卵巢显著(p<0.05)重于其他两个位点采集的鱼。应当指出，由于流出物温度升高，不太可能促进在流出物排放口附近收集的鱼类的生长。相比之下，这三个采样点采集的雌性鱼的体长、K和GSI具有可比性。值得注意的是，在U、M、D三个地点采集到的雌性鱼的平均体长分别为11.83±0.76、12.37±0.54和12.19±0.49cm。它们的总体长(9.1-14.1厘米)都在1岁大的鱼的范围内，表明这些鱼可能是1岁大的。

2、转录组分析

U vsM 238 个差异基因，Dvs M 255个差异基因，Uvs D 103个差异基因（图2B）。U和 D 的基因表达模式与M不同（图2D）。

在U-M、D-M和 U-D 比较组中，DEG富集功能途径与循环系统、消化系统、内分泌系统、免疫系统、环境适应、脂质代谢、信号分子的转导、运输和分解代谢有关（表1）。

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表1

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图2

3、代谢组结果

阳离子模式下，分别在U-M、D-M和 U-D 比较组中检测到70、55和22 个DAM，在阴离子模式下，分别在U-M、D-M和 U-D比较组中发现了21、19和 10 个DAM。差异代谢物主要与基本代谢途径有关。只有六种代谢物（二磷酸盐、谷氨酸盐、色氨酸、胞苷5''-二磷酸胆碱、孕烯醇酮和α-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸盐）与其相应的转录本相匹配（表2）。

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表2

4、组织病理学结果

在U点和 D点收集的大多数鱼卵巢中，只有染色质核仁（细胞质稀少，核位于中央，含有单个嗜碱性核仁）和核仁周卵母细胞（胞浆体积增加，细胞核较大，核仁多）（图3A、C、D），说明生活在上游和下游的大多数鱼的卵巢处于0期。在M点的大多数鱼卵巢中发现了三种类型的卵母细胞，包括染色质核仁、核仁周和皮质肺泡卵母细胞（皮质肺泡沉积在外周细胞质中）（图3B，D），表明这些卵巢处于1期。