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全氟辛酸(PFOA)及其醚羧酸替代品在菲律宾蛤仔体内的蓄积差异研究
1
作者
秦翰林
毕宇杰
+4 位作者
姜舒祺
吴成辰
谭志军
耿倩倩
郭萌萌
《渔业科学进展》
北大核心
2025年第2期133-146,共14页
以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为受试生物,研究了全氟辛酸(PFOA)及其醚羧酸替代品(HFPO-DA、HFPO-TA、HFPO-TeA)的生物富集、组织分布与消除规律以及机体蛋白质对目标物蓄积的影响。通过计算动力学参数,解析菲律宾蛤仔对PFOA...
以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为受试生物,研究了全氟辛酸(PFOA)及其醚羧酸替代品(HFPO-DA、HFPO-TA、HFPO-TeA)的生物富集、组织分布与消除规律以及机体蛋白质对目标物蓄积的影响。通过计算动力学参数,解析菲律宾蛤仔对PFOA及其醚羧酸替代品的富集、分布与消除行为。此外,通过提取菲律宾蛤仔体内水溶性蛋白,进行了体外蛋白质孵育实验,分析不同目标物与蛤仔机体蛋白质的结合率差异,并进一步通过分子对接技术,探讨了目标物分子–蛋白质之间的结合作用力及其与富集特征的相关性。结果表明,PFOA及其醚羧酸替代品在菲律宾蛤仔体内快速富集,富集速率按照HFPO-DA、PFOA、HFPO-TA、HFPO-TeA的顺序依次升高,在不同组织中的富集作用由强到弱依次为内脏团、鳃、外套膜、闭壳肌,并在净化21 d后趋于空白组水平。PFOA及其醚羧酸替代品在菲律宾蛤仔体内的蓄积能力、不同目标物分子–蛤仔机体蛋白质的结合率均与目标物浓度密切相关,浓度越低,吸收速率常数(Ku)和生物浓缩系数(BCF)越大,蛋白质结合率越低,其分子结构也是富集能力强弱和蛋白质结合力强弱的关键影响因素,C-O键和碳氟链的增加有助于目标物分子与蛋白质残基的碱基结合,目标物在各组织中的含量和蛋白结合率由低到高依次为HFPO-DA、PFOA、HFPO-TA、HFPO-TeA。使用分子对接技术进一步验证了4个目标物与脂肪酸结合蛋白FABP1-A之间的结合作用力,其结合能由低到高依次为HFPO-TeA、HFPO-TA、PFOA、HFPO-DA,结合能越低,越容易与蛋白质结合。目标物的极性端与FABP1-A氨基酸残基直接形成氢键,疏水端则与非极性残基有疏水相互作用,氢键作用与疏水相互作用共同促进了PFOA及其醚羧酸替代品与蛋白质的相互结合,氢键数量的多少是导致目标物与蛋白结合亲和力差异的重要原因。本研究结果有助于阐释双壳贝类中PFOA及其醚羧酸替代品的差异化生物富集行为及富集机制,为新污染物的防控和治理奠定科学基础。
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关键词
全氟辛酸(PFOA)
醚羧酸替代品
菲律宾蛤仔
生物富集
蛋白质结合模式
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题名
全氟辛酸(PFOA)及其醚羧酸替代品在菲律宾蛤仔体内的蓄积差异研究
1
作者
秦翰林
毕宇杰
姜舒祺
吴成辰
谭志军
耿倩倩
郭萌萌
机构
上海海洋大学食品学院
海水养殖生物育种与可持续产出全国重点实验室、中国水产科学研究院黄海水产研究所
出处
《渔业科学进展》
北大核心
2025年第2期133-146,共14页
基金
现代农业产业技术体系专项资金(CARS-49)
中国水产科学研究院基本科研业务费(2023TD76)共同资助。
文摘
以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为受试生物,研究了全氟辛酸(PFOA)及其醚羧酸替代品(HFPO-DA、HFPO-TA、HFPO-TeA)的生物富集、组织分布与消除规律以及机体蛋白质对目标物蓄积的影响。通过计算动力学参数,解析菲律宾蛤仔对PFOA及其醚羧酸替代品的富集、分布与消除行为。此外,通过提取菲律宾蛤仔体内水溶性蛋白,进行了体外蛋白质孵育实验,分析不同目标物与蛤仔机体蛋白质的结合率差异,并进一步通过分子对接技术,探讨了目标物分子–蛋白质之间的结合作用力及其与富集特征的相关性。结果表明,PFOA及其醚羧酸替代品在菲律宾蛤仔体内快速富集,富集速率按照HFPO-DA、PFOA、HFPO-TA、HFPO-TeA的顺序依次升高,在不同组织中的富集作用由强到弱依次为内脏团、鳃、外套膜、闭壳肌,并在净化21 d后趋于空白组水平。PFOA及其醚羧酸替代品在菲律宾蛤仔体内的蓄积能力、不同目标物分子–蛤仔机体蛋白质的结合率均与目标物浓度密切相关,浓度越低,吸收速率常数(Ku)和生物浓缩系数(BCF)越大,蛋白质结合率越低,其分子结构也是富集能力强弱和蛋白质结合力强弱的关键影响因素,C-O键和碳氟链的增加有助于目标物分子与蛋白质残基的碱基结合,目标物在各组织中的含量和蛋白结合率由低到高依次为HFPO-DA、PFOA、HFPO-TA、HFPO-TeA。使用分子对接技术进一步验证了4个目标物与脂肪酸结合蛋白FABP1-A之间的结合作用力,其结合能由低到高依次为HFPO-TeA、HFPO-TA、PFOA、HFPO-DA,结合能越低,越容易与蛋白质结合。目标物的极性端与FABP1-A氨基酸残基直接形成氢键,疏水端则与非极性残基有疏水相互作用,氢键作用与疏水相互作用共同促进了PFOA及其醚羧酸替代品与蛋白质的相互结合,氢键数量的多少是导致目标物与蛋白结合亲和力差异的重要原因。本研究结果有助于阐释双壳贝类中PFOA及其醚羧酸替代品的差异化生物富集行为及富集机制,为新污染物的防控和治理奠定科学基础。
关键词
全氟辛酸(PFOA)
醚羧酸替代品
菲律宾蛤仔
生物富集
蛋白质结合模式
Keywords
Perfluorooctanoic acid(PFOA)
Ether carboxylic acid alternatives
Manila clams(Ruditapes philippinarum)
Bioaccumulation
Protein binding modes
分类号
X503.2 [环境科学与工程—环境工程]
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出处
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1
全氟辛酸(PFOA)及其醚羧酸替代品在菲律宾蛤仔体内的蓄积差异研究
秦翰林
毕宇杰
姜舒祺
吴成辰
谭志军
耿倩倩
郭萌萌
《渔业科学进展》
北大核心
2025
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