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科学家发现牡蛎能生物转化无机砷降低其毒害性

近日,中国科学院南海海洋研究所张黎研究团队发现,牡蛎在清洁或轻度污染环境中能够有效对无机砷进行生物转化,从而达到解毒效果。相关成果以“Biotransformation and detoxification of inorganic arsenic in Bombay oyster Saccostrea cucullata”为题发表于《Aquatic Toxicology》(IF=3.668,2015, 158:33-40)。

砷(As)是一种典型的有毒类金属,在“危险物质名单”中名列第一,是首要控制污染物。砷对人体危害是一个长期、慢性的毒害过程,长期接触砷会引发细胞中毒和毛细血管中毒,还可能诱发恶性肿瘤。海洋环境中的砷以复杂化学形态存在,主要包括剧毒的无机态和毒性较弱或无毒的有机态。无机态包括三价砷[As(III)]和五价砷[As(V)],有机态包括甲基砷酸(MMA)、二甲基砷酸(DMA)、砷甜菜碱(AsB)和砷胆碱(AsC)等。在海水和沉积物中,砷主要以无机形式存在,而在海洋生物中则主要以有机形式存在。

张黎等研究人员对无机砷在僧帽牡蛎(Saccostrea cucullata)体内的生物转化和解毒机制进行了研究。结果显示,在对照组(1.2 μg/L总砷)和暴露组[1 mg/L As(V)]中,牡蛎体内的砷主要以有机形式存在,表明牡蛎在清洁或轻度污染环境中能够有效对砷进行生物转化并达到解毒作用。然而,牡蛎体内的生物转化能力存在容量限制,其转化效率随暴露浓度升高而下降。研究揭示,牡蛎对砷的生物转化过程包括As(V)还原、As(III)甲基化生成MMA和DMA,以及AsB的合成。砷在牡蛎细胞内主要与具有重金属解毒作用的金属硫因蛋白(MTLP)结合,从而进一步降低砷对牡蛎的毒性。

该研究获得了“百人计划”项目、广东省自然科学基金面上项目(S2013010012510)以及广东省渔业生态环境重点实验室开放基金项目(LFE-2013-1)等资助。

(责任编辑:泉水)