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六溴环十二烷(HBCDs)是一类溴代脂环烃化合物,作为添加型含溴阻燃剂被广泛应用于聚苯乙烯泡沫、室内装潢纺织品和电子产品等领域。由于其具有很强的亲脂性,HBCDs可以进入生物体富集并沿着食物链放大,对生物体产生毒害作用。2013年4-5月在瑞士日内瓦举行的斯德哥尔摩公约缔约方大会第六次会议已将HBCDs列为持久性有机物污染物。已有研究表明HBCDs在多数高营养级生物中均以α-HBCD为主而区别于工业品中以γ-HBCD为主的组成模式,其原因可能是多种影响因素的共同作用,这些因素包括不同HBCD立体异构体在生物体内的差异性吸收、排泄、代谢以及异构化等,但到底哪种因素占主导作用还不清楚。HBCDs在生物体内的手性选择性富集也没有统一的模式而具有物种特异性。近几年来,HBCDs的一些代谢产物在相关体外实验与野生生物样中陆续被检出并得到证实,这其中包括羟基代谢产物与脱溴产物,而在鱼类中的相关研究则较为少见,鱼类体中的HBCD代谢产物是否也具有物种特异性还需要更多的研究。同时HBCD异构体(包括立体与手性异构体)组成在工业品与高营养级生物间的变化也不是一步完成的,而是伴随着营养级进行逐步积累变化的,预示着存在生物放大作用,这在海洋水生食物网与淡水水生食物网相关研究中都得到了支持。 鱼类是水生生态系统的重要成员,可以直接在水体或沉积物中接触并吸收HBCDs,作为人类的重要食物来源,HBCDs在鱼体内的富集与代谢已引起人们的关注。 本研究在实验室建立了四间鱼(被捕食者)与地图鱼(捕食者)这条食物链,实验设计为先对四间鱼进行HBCDs标样的暴露喂养,然后再用这些四间鱼喂养地图鱼。通过对HBCDs在这条水生食物链上的立体异构体吸收、净化以及手性组成的研究分析来尝试为导致生物中以α-HBCD为主的可能原因找到更多的依据。此外,我们还对可能的代谢产物进行检测分析。本论文得到的主要结论有以下几点: 在背景样中,四间鱼与地图鱼中的∑HBCDs均低于相应暴露喂养鱼体内的1‰;在控制样中,四间鱼与地图鱼中的∑HBCDs与背景水平类似。这些结果表明背景值对最后相关计算结果的影响、暴露实验过程中环境与人为带来的污染均可以忽略不计,保证了本暴露喂养实验的准确性。 三种立体异构体在地图鱼体内的肠道吸收效率为γ-HBCD>β-HBCD>α-HBCD,说明HBCD的肠道选择性吸收不能用来解为什么α-HBCD在高营养级鱼体内占主要部分。 从净化期开始(第0天)至净化期结束(第20天),地图鱼中α-HBCD一直为优势异构体且其组成比例前后上升了32.3%,γ-HBCD比例下降了33.3%,而β-HBCD只下降了2%,明确地证实了γ-HBCD向α-HBCD的异构化作用是被捕食鱼体内以γ-HBCD为主的组成模式向捕食鱼体内以α-HBCD为主的组成模式转变的主要原因。 四间鱼手性选择性富集(+)α-HBCD、(-)β-HBCD,而对γ-HBCD无明显手性富集倾向;地图鱼手性选择性富集(+)α-HBCD、(-)β-HBCD及(+)γ-HBCD。表明HBCD手性异构体的选择性富集具有物种特异性。 在四间鱼与地图鱼体内分别检测出两种HBCD单羟基代谢产物,但它们的组成模式大为不同,表明HBCD在鱼类中的生物代谢作用具有物种特异性。