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纳米级的氧化锌对动物的毒性
发布时间:2015-07-11 09:13 发布人:admin 点击:
 
       纳米氧化锌对生态环境中的动物同样可能产生影响。这些动物暴露在含有纳米氧化锌的环境中,可能通过皮肤和胃肠道与纳米氧化锌发生直接的接触。对应的毒性效应也可能来自这两个方面,而模拟的毒性测试中也都按照这样的思路来设计。下面的几个实例都反映了皮肤和经口两种毒性的综合效应。
       在以线虫为模型的研究中,Wan9等发现纳米氧化锌(直径为20 nm)和微米氧化锌(直径为532 nm)的毒性没有显著的差异,24 h的半数致死浓度一样。他们发现Ll期线虫的存活率被微米氧化锌、纳米氧化锌以及ZnCl。抑制,在这三种锌试剂问没有显著差异。这三种锌试剂都能抑制线虫的长度以及体内的卵数和后代数目。有趣的是,他们发现纳米氧化锌的上清对线虫长度和体内卵数的抑制和纳米氧化锌本身是一致的。但是1.6 m9/L纳米氧化锌对后代数目的抑制比上清要强,说明纳米氧化锌的毒性并不能完全归结于氧化锌的溶解。他们测试了纳米氧化锌和微米氧化锌的溶解度,分别为5.8 m9/L和5.6 m9/L,一定程度上支持了氧化锌的毒性部分来源于溶解。需要注意的一点是氧化锌的溶解度大于实验所用的浓度,但是氧化锌在体系的溶解较为缓慢,这也许是氧化锌颗粒本身仍有一定作用的原因。
        Zhu等报道了纳米氧化锌颗粒对斑马鱼(Danio rerio)的早期发育阶段产生影响。作者对比了纳米氧化锌(直径为20 nm)和微米氧化锌对斑马鱼胚胎和幼鱼的影响,发现两种尺寸的氧化锌都引起胚胎发育延缓、幼鱼生长减缓、存活率下降以及组织的病理变化。氧化锌的毒性显著高于Ti02等其他金属氧化物。在随后的研究中,他们发现纳米氧化锌能引起胚胎的心包囊肿和卵黄囊肿。比较纳米氧化锌和锌离子的毒性,数据显示纳米氧化锌对孵化率的抑制高于同样锌浓度的锌离子。纳米氧化锌和锌离子对孵化率的影响有明显的剂量效应。在毒性机理方面,由于胚胎的活性氧含量升高,作者推测毒性机理是氧化应激。纳米氧化锌引起的活性氧比锌离子要高。分析抗氧化相关mRNA表达水平,可以看到即使lo m9/L的纳米氧化锌仍不能有效地提高抗氧化mRNA表达水平,而锌离子在1 m9/L时就能显著地提高抗氧化mRNA的表达。作者推测,纳米氧化锌不能促使抗氧化mRNA的表达水平提高,因此导致体内活性氧水平高于锌离子,进而引起更大的毒性。此外,他们发现将纳米氧化锌与自然沉积物混合能显著地降低纳米氧化锌的毒性,同时提高抗氧化mRNA的表达水平。这一点对于纳米毒性研究非常重要,说明由于环境因素的存在,实际环境中纳米氧化锌的毒性与常规评估中的毒性之间可能存在差异。
       在最近的报道中,Zhu等还发现纳米氧化锌引起水蚤死亡率的升高。纳米氧化锌(直径为20 nm)和微米氧化锌都能引起水蚤的死亡率上升,并具有剂量效应,但两种氧化锌样品间没有显著性差异,暴露48 h的ECs。值和IC。。值都类似。作者测量了多种纳米材料,纳米氧化锌的毒性是其中最大的。
        以上的结果都显示纳米氧化锌可能对生态环境产生毒性,导致生态环境的破坏。纳米氧化锌的毒性较大,需要严格地控制纳米氧化锌向环境的排放。考虑到纳米氧化锌可能被生态中的各个物种摄取,在食物链中可能发生传递,会使得纳米氧化锌的毒性从动植物向人类传递。