鄰苯二甲酸二丁酯對(duì)果蠅生育力和壽命影響
張欣文 丁曉晨 張前
【摘要】 目的 研究鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)對(duì)果蠅生育力和壽命的毒性作用。方法 將果蠅隨機(jī)分為4組,分別給予含DBP為0,02%,06%和18%的培養(yǎng)基喂飼,雌雄配對(duì)產(chǎn)子,每日觀察并記錄子代孵化數(shù)和親代存活數(shù)。結(jié)果 各染毒組果蠅不育的比例高于對(duì)照組,18%濃度組果蠅的平均生育數(shù)顯著低于對(duì)照組(P<005);隨著DBP濃度的增加,雌蠅平均產(chǎn)卵期逐漸縮短;雌雄果蠅的平均壽命也逐漸縮短。結(jié)論 DBP干擾了果蠅正常的生長(zhǎng)發(fā)育和新陳代謝,使其生育能力降低,并加速其衰老。
【關(guān)鍵詞】 鄰苯二甲酸二丁酯
鄰苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)作為塑料工業(yè)的主要增塑劑,廣泛用于食品包裝材料、容器、醫(yī)療用品及人造革等方面。隨著時(shí)間的推移,DBP會(huì)逐漸從制品中釋放出來(lái),進(jìn)入環(huán)境和生物體造成潛在的危害。DBP的生殖毒性和發(fā)育毒性已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注。目前文獻(xiàn)報(bào)道多為DBP對(duì)受試動(dòng)物子代發(fā)育毒性的研究,大多認(rèn)為DBP對(duì)親代動(dòng)物的毒性作用較輕,僅表現(xiàn)為高劑量組雌性動(dòng)物體重下降、肝腎相對(duì)體重增加、吸收胎和死胎數(shù)增加等,雄性動(dòng)物睪丸出現(xiàn)病理改變,表現(xiàn)為曲細(xì)精管萎縮、變形,精原、精母細(xì)胞減少、精子消失等〔1-5〕。近年來(lái),有關(guān)DBP生殖發(fā)育毒性的研究大多采用嚙齒類動(dòng)物,而用果蠅檢測(cè)環(huán)境污染物的毒效應(yīng)是一項(xiàng)簡(jiǎn)易快速的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。本實(shí)驗(yàn)利用果蠅觀察DBP對(duì)其生育力和壽命的影響。
1 材料與方法
11 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 野生型Oregon K品系黑腹果蠅,本院果蠅實(shí)驗(yàn)室提供。收集8h內(nèi)羽化未交配果蠅,雌雄分開,用普通培養(yǎng)基在溫度為(25±1)℃,相對(duì)濕度為50%~70%環(huán)境中培養(yǎng)備用。
12 主要試劑及設(shè)備 DBP(分析純,中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司);蔗糖脂肪酸酯(乳化劑,食品級(jí),型號(hào)S-15,金華市迪耳糖酯化工有限公司);JRJ-300-I型剪切乳化攪拌機(jī)(上海標(biāo)本模型廠)。
13 培養(yǎng)基的制備 用12%蔗糖脂肪酸酯溶液將DBP配成不同濃度的應(yīng)用液,將應(yīng)用液加入普通培養(yǎng)基中,制成DBP終濃度分別為02%,06%,18% 3個(gè)染毒組培養(yǎng)基;對(duì)照組為普通培養(yǎng)基,對(duì)照組和染毒組培養(yǎng)基中乳化劑濃度均為012%。
14 方法 取5d齡未交配果蠅800只,雌雄各半,隨機(jī)分為4組,每組200只,分別給予4種培養(yǎng)基,雌雄分開飼養(yǎng)。在各濃度組培養(yǎng)基喂飼7d后將存活的果蠅雌雄配對(duì),每個(gè)培養(yǎng)基管內(nèi)1對(duì),每個(gè)濃度組40對(duì),各組繼續(xù)給予不同的培養(yǎng)基喂飼,并使其交配產(chǎn)卵。每日觀察并記錄親代雌雄果蠅存活數(shù)、子代成蛹數(shù)和新羽化的果蠅數(shù)。
15 統(tǒng)計(jì)分析 采用SAS82統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,計(jì)量資料用方差分析,計(jì)數(shù)資料用χ2檢驗(yàn)。
2 結(jié)果
21 DBP對(duì)果蠅生育量的影響(表1,2) 喂飼DBP的各染毒組親代果蠅出現(xiàn)不育的比例均高于對(duì)照組,18%濃度組果蠅生育子代<40只的比例明顯高于對(duì)照組,而生育子代≥40只的比例明顯低于對(duì)照組(P<001)。18%濃度組果蠅的平均生育數(shù)為241,顯著低于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<005)。
表1 各組親代果蠅生育子代多寡的分布(略)
22 DBP對(duì)果蠅生育期的影響(表3) 由表3可見(jiàn),各組親代已育果蠅的產(chǎn)卵期分布構(gòu)成比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<001)。對(duì)照組和02%濃度組中超過(guò)50%果蠅的產(chǎn)卵期≥20d,06%濃度組果蠅的產(chǎn)卵期主要集中在10~19d,而18%濃度組中有515%果蠅的產(chǎn)卵期<10d。即隨著DBP濃度的增加,果蠅產(chǎn)卵期變短的比例在增大,平均產(chǎn)卵期逐漸縮短,18%濃度組與對(duì)照組比較平均產(chǎn)卵期減少53d,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<005)。
表2 各組親代果蠅的平均生育數(shù)(略)
注:與對(duì)照組比較,*P<005
表3 各組已育果蠅的產(chǎn)卵期分布和平均產(chǎn)卵期(略)
注:與對(duì)照組比較,*P<005
23 DBP對(duì)親代果蠅壽命的影響(表4) 隨著DBP濃度的增加親代染毒果蠅的平均壽命呈現(xiàn)逐漸縮短的趨勢(shì),18%濃度組雌蠅的平均壽命比對(duì)照組縮短131d,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<001);06%和18%濃度組雄果蠅的平均壽命分別比對(duì)照組縮短56和144d,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<005和P<001)。
表4 DBP對(duì)親代染毒果蠅平均壽命的影響(略)
注:與同性別對(duì)照組比較,*P<005;**P<001
3 討論 目前普遍認(rèn)為,DBP是環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(EEDs)的一種。結(jié)果發(fā)現(xiàn),DBP可明顯降低染毒果蠅的生育能力,導(dǎo)致不育率升高和子代數(shù)目的減少,此結(jié)果與嚙齒類動(dòng)物的研究結(jié)果基本一致,這從非嚙齒類動(dòng)物水平驗(yàn)證了DBP的生殖發(fā)育毒性作用。嚙齒類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí),DBP可穿透血睪屏障作用于生殖細(xì)胞,干擾正常的生精過(guò)程,影響生殖細(xì)胞的發(fā)生、分化和成熟,干擾胚胎發(fā)育和成熟,造成流產(chǎn)率和死胎率升高〔6,7〕;遺傳毒性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),較高濃度的DBP、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)對(duì)果蠅生殖細(xì)胞有致突變作用并導(dǎo)致果蠅不育率升高〔8〕。由此推測(cè),DBP對(duì)親代和子代毒性的綜合作用是導(dǎo)致染毒果蠅的不育率升高和子代數(shù)目減少的原因。本實(shí)驗(yàn)用5d齡果蠅給予喂飼DBP直至終生,觀察DBP對(duì)果蠅生育期的影響。結(jié)果顯示,隨著DBP濃度的增加,染毒組果蠅的平均產(chǎn)卵期逐漸縮短,18%濃度組的平均產(chǎn)卵期比對(duì)照組縮短了293%(53d),這從生育期的變化更進(jìn)一步證明了DBP對(duì)生物體具有明顯的生殖毒性。盡管成年動(dòng)物不如幼年動(dòng)物對(duì)DBP的毒作用敏感,但本次實(shí)驗(yàn)證實(shí),DBP對(duì)較低級(jí)的動(dòng)物性成熟的果蠅能造成一定的生育障礙,表明DBP可能對(duì)自然界廣泛的生物體都具有生殖毒性。本實(shí)驗(yàn)對(duì)受試果蠅終生染毒結(jié)果顯示,06%和18%濃度組果蠅平均壽命低于對(duì)照組,且雄性果蠅比雌性果蠅更敏感,表明DBP對(duì)果蠅所產(chǎn)生的毒性作用干擾了其正常的生長(zhǎng)發(fā)育和新陳代謝并加速衰老進(jìn)程,最終導(dǎo)致果蠅壽命的縮短。