易科(ke)泰能(neng)量代(dai)謝技(ji)術(shu)賦(fu)能(neng)動(dong)物毒(du)理(li)學(xue)研究邁向(xiang)新(xin)高(gao)度(du)

能(neng)量代(dai)謝是(shi)動(dong)物生理學(xue)的核(he)心組成(cheng)部(bu)分，其(qi)變化(hua)往往反(fan)映(ying)了動(dong)物在(zai)面對環(huan)境壓力時(shi)的生理響應。近年(nian)來(lai)，隨著(zhe)毒(du)理(li)學研(yan)究的不(bu)斷(duan)深(shen)入(ru)，能(neng)量代(dai)謝在(zai)動(dong)物毒(du)理(li)學(xue)中的應用(yong)日益受(shou)到(dao)關(guan)註(zhu)。北(bei)京(jing)易科(ke)泰能(neng)量代(dai)謝測量技(ji)術(shu)能(neng)夠精(jing)確地測量動(dong)物的標準代(dai)謝(xie)率（SMR）和耗(hao)氧(yang)率（VO₂）等，為研(yan)究動(dong)物在(zai)汙(wu)染物暴露(lu)下的生理變(bian)化(hua)提供了重要(yao)的數據(ju)支持(chi)。

Ø 易科(ke)泰技(ji)術(shu)方(fang)案(an)

（壹）動(dong)物呼吸(xi)代(dai)謝測量系(xi)統

（二）動(dong)物遊(you)泳(yong)能(neng)力及(ji)喜(xi)好監測系統

（三）動(dong)物視(shi)頻跟蹤和行(xing)為(wei)分析系(xi)統

（四）水環(huan)境監測技(ji)術(shu)

Ø 應用(yong)案(an)例(li)

（壹）非(fei)洲(zhou)爪蟾(chan)暴露(lu)於(yu)鹽和農(nong)藥後的能(neng)量代(dai)謝響應

Alvarez-Vergarat團(tuan)隊利(li)用(yong)便攜(xie)式(shi)能(neng)量代(dai)謝系(xi)統研究了鹽度和有(you)機磷(lin)農(nong)藥氯氰菊酯(zhi)（CPF）對非(fei)洲(zhou)爪蟾(chan)（Xenopus laevis）的生理和(he)代(dai)謝影響。實驗設(she)置(zhi)了兩種(zhong)鹽度環(huan)境（150 mOsm和400 mOsm NaCl）以及(ji)兩(liang)種農(nong)藥濃(nong)度(du)（0和1.0 μg/L CPF），並(bing)讓(rang)成年(nian)雄(xiong)性非(fei)洲(zhou)爪蟾(chan)暴露(lu)於(yu)這(zhe)些(xie)環(huan)境45天。

研究人(ren)員發現(xian)，暴露(lu)於(yu)農(nong)藥的動(dong)物SMR顯著降低(di)，表明(ming)CPF對非(fei)洲(zhou)爪蟾(chan)的能(neng)量代(dai)謝產(chan)生了顯著的抑制作用(yong)。此外，同(tong)時(shi)暴露(lu)於(yu)鹽水和農(nong)藥的動(dong)物在(zai)調(tiao)節(jie)血漿(jiang)滲(shen)透(tou)壓方(fang)面的能(neng)力也顯著下降，這(zhe)進壹步證(zheng)實(shi)了農(nong)藥對(dui)動(dong)物滲(shen)透(tou)調節(jie)能(neng)力的負面影響。這些(xie)結果(guo)表明(ming)，鹽度和農(nong)藥的聯(lian)合(he)暴露(lu)對(dui)非(fei)洲(zhou)爪蟾(chan)的生理功(gong)能(neng)產(chan)生了協同(tong)抑制作用(yong)，影響了其(qi)生存(cun)和適應能(neng)力。

（二）佛(fo)羅裏(li)達綠水(shui)蛇體內汞(gong)和(he)放射(she)性銫積(ji)累與能(neng)量代(dai)謝的關(guan)系(xi)

Brown等人（University of Georgia）利用(yong)便攜(xie)式(shi)能(neng)量代(dai)謝系(xi)統研究了汞(gong)（Hg）和放(fang)射(she)性銫（137Cs）在佛(fo)羅裏(li)達綠水(shui)蛇（Nerodia floridana）中的生物累積及(ji)亞(ya)致死(si)效應。研(yan)究團(tuan)隊從美國(guo)能(neng)源部薩(sa)凡納(na)河基(ji)地（South Carolina, USA）的三(san)個前核(he)冷(leng)卻(que)水庫中捕(bu)獲(huo)了 78 條佛(fo)羅裏(li)達綠水(shui)蛇，並(bing)通(tong)過(guo)能(neng)量代(dai)謝系(xi)統測量了它們(men)的標準代(dai)謝(xie)率（SMR）。

研究發(fa)現，佛(fo)羅裏(li)達綠水(shui)蛇能(neng)積(ji)累汞(gong)和(he)放射(she)性銫，其(qi)體內含(han)量與(yu)蛇的體型(xing)和捕(bu)獲(huo)地點(dian)的汙(wu)染歷史相(xiang)關(guan)。盡管這些(xie)汙(wu)染物對(dui)蛇的標準代(dai)謝(xie)率無(wu)顯(xian)著影響，但(dan)放(fang)射(she)性銫含(han)量與(yu)血細(xi)胞(bao)寄(ji)生蟲感(gan)染率(lv)呈(cheng)負相(xiang)關(guan)，表(biao)明(ming)放(fang)射(she)性銫可(ke)能(neng)對(dui)寄生蟲或(huo)宿(xiu)主(zhu)有負面影響。這為理解(jie)放(fang)射(she)性汙(wu)染物的生態影(ying)響提供了新(xin)視(shi)角(jiao)，並(bing)凸(tu)顯了佛(fo)羅裏(li)達綠水(shui)蛇作為(wei)環(huan)境汙(wu)染生物指(zhi)示(shi)物種(zhong)的價值(zhi)。

（三）微塑料(liao)汙(wu)染對(dui)水(shui)生生物的毒(du)性(xing)影響

武漢(han)大(da)學的劉(liu)曉寧等研究人(ren)員在《環(huan)境化(hua)學工(gong)程雜誌(zhi)》上發表(biao)了壹項(xiang)研究，探(tan)討了微塑料(liao)對(dui)草魚(yu)（Ctenopharyngodon idellus）的毒(du)性(xing)效應及(ji)其(qi)對遊(you)泳(yong)能(neng)力的影(ying)響。該研究基(ji)於(yu)控(kong)制實驗，將(jiang)草魚(yu)幼魚(yu)暴露(lu)於(yu)不(bu)同(tong)濃度(du)的聚(ju)苯(ben)乙(yi)烯(xi)微塑料(liao)（PS-MPs）中6天，評估(gu)了微塑料(liao)在(zai)魚(yu)體內的積(ji)累情況及(ji)其(qi)對草魚(yu)氧化(hua)應激(ji)、神經毒(du)性、腸道(dao)微生物多(duo)樣(yang)性和遊(you)泳(yong)能(neng)力的影(ying)響。

結果(guo)顯示(shi)，PS-MPs暴露(lu)顯(xian)著抑制了草魚(yu)大腦(nao)中的乙(yi)酰膽堿酯(zhi)酶（AChE）活性(xing)，並(bing)在(zai)1和10 mg/L暴露(lu)濃(nong)度下顯著增加了超(chao)氧化(hua)物歧(qi)化(hua)酶(mei)（SOD）活性(xing)和(he)丙二醛(quan)（MDA）水平(ping)，同(tong)時(shi)改變(bian)了草魚(yu)腸道(dao)微生物群落並(bing)降(jiang)低(di)了香農(nong)多(duo)樣(yang)性指(zhi)數(shu)。此(ci)外(wai)，PS-MPs顯著提高(gao)了草魚(yu)的誘導(dao)遊(you)泳(yong)速(su)度(du)，並(bing)降(jiang)低(di)了臨(lin)界遊(you)泳(yong)速(su)度(du)，這可(ke)能(neng)延(yan)遲(chi)草魚(yu)完(wan)成生命周(zhou)期。研究還發(fa)現生物標誌(zhi)物與(yu)遊(you)泳(yong)能(neng)力指(zhi)標之間存(cun)在顯(xian)著相(xiang)關(guan)性(xing)。該(gai)研究結果(guo)表明(ming)，微塑料(liao)對(dui)魚(yu)類的生理特性(xing)產(chan)生了負面影響，降低了遷(qian)徙魚(yu)類的遊(you)泳(yong)能(neng)力，強調了微塑料(liao)汙(wu)染可(ke)能(neng)對(dui)水生生態系(xi)統功(gong)能(neng)和(he)生物多(duo)樣(yang)性的長(chang)遠(yuan)影響，為理解(jie)持(chi)久(jiu)性汙(wu)染物微塑料(liao)對(dui)水生生態系(xi)統的影(ying)響提供了新(xin)的見(jian)解(jie)。

易科(ke)泰生態技(ji)術(shu)公(gong)司(si)設(she)有EcoTech^®實驗(yan)室、能(neng)量代(dai)謝實(shi)驗(yan)室、光譜成像與無(wu)人(ren)機(ji)遙(yao)感(gan)技(ji)術(shu)研(yan)究中心及(ji)SpectrAPP光譜成像創(chuang)新(xin)應用(yong)項(xiang)目，歡(huan)迎(ying)合作！

參考文(wen)獻：

1、 Álvarez-Vergara F, Sanchez-Hernandez J C, Sabat P. Biochemical and osmoregulatory responses of the African clawed frog experimentally exposed to salt and pesticide[J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology, 2022, 258: 109367.

2、 Brown M K, Haskins D L, Russell A L, et al. Mercury and radiocesium accumulation and associations with sublethal endpoints in the Florida green watersnake (Nerodia floridana)[J]. Environmental Toxicology and Chemistry, 2022, 41(3): 758-770.

3、 Liu M, Liu X, Xu J. Influence of microplastic pollution on the toxicity of potamodromous fish grass carp (Ctenopharyngodon idellus) and its swimming capacity[J]. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2024, 12(5): 113520.