次氯酸钙与三种季铵盐消毒剂对青海弧菌Q67的毒性机制及联合毒性
作者单位：长江水环境教育部重点实验室同济大学 污染控制与资源化国家重点实验室同济大学 安徽省水污染控制与废水资源化重点实验室安徽建筑大学
会议名称：《中国毒理学会第十次全国毒理学大会》
会议日期：2023年
学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学]
关 键 词：含氯消毒剂 季铵盐消毒剂 毒性机制 拟合归零法 拮抗作用
摘 要：自COVID-19爆发以来含氯消毒剂和季铵盐消毒剂被广泛使用,故对环境生物可能会产生毒性和联合毒性。目的本文旨在探究这两类典型消毒剂的毒性、致毒机制和相互作用。材料与方法选择次氯酸钙(CAL)和三种季铵盐消毒剂(苯扎溴铵(BEN)、双十二烷基二甲基溴化铵(DID)、度米芬(DOM)和十四烷基二甲基苄基氯化铵(TET),)作为毒性测试物质,采用直接均分射线法(EquRay)设计了CAL和三种季铵盐消毒剂的二元混合体系。应用以青海弧菌Q67(Vibrio qinghaiensis sp.-Q67,Q67)为指示性生物的时间微板毒性分析法获得四种消毒剂及其混合物的毒性数据,并通过观察各消毒剂对Q67细胞和生物大分子的损伤情况,探讨单一消毒剂对Q67的毒性机制。但对于CAL的毒性和毒性机制,采用我们之前工作中报道的结果。根据之前工作中的结果,CAL的毒性随暴露时间的延长有增强趋势,且其可通过破坏细胞、DNA和蛋白质结构对Q67产生毒性。各二元混合物组分间的相互作用采用基于浓度加和(CA)模型的拟合归零法进行评估。拟合归零法可更清楚的反映模型预测结果与实验结果之间的偏差,能实现协同与拮抗的定量评估,通过将实验观测置信区间和模型预测曲线投影到拟合的剂量效应曲线上得以实现。结果 3种季铵盐消毒剂在不同暴露时间下对Q67具有相似的毒性特性,BEN(pEC50=4.97～5.11)、DOM(pEC50=4.76～4.90)和TET(pEC50=4.97～5.20)对Q67的毒性随着暴露时间的延长变化不大,但毒性都较明显,它们可以破坏Q67细胞结构,并导致Q67的DNA变性。CAL和三种季铵盐消毒剂的二元混合物在不同暴露时间下表现出浓度比依赖毒性和明显的拮抗作用,即CAL与三种QAC的混合后毒性会减弱。其中,CAL与DOM、TET之间的拮抗作用强于BEN。结论 3种季铵盐消毒剂对Q67的毒性具有持续性,尽管其毒性随着暴露时间的延长变化不大,但长期暴露仍然具有明显毒性。此外,它们对Q67的毒性通过破坏细胞结构和导致DNA变性产生。在相同消毒效果时,建议使用DOM和TET,以降低可能存在的环境毒性风险,因为这两种消毒剂与CAL的拮抗作用更强。