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替代动物实验中的体外-体内外推方法

生态毒理学报 2024年第4期19卷 13-26页

作者：王小丹谢锐莉许宜平张磊马梅饶凯锋王子健国家食品安全风险评估中心北京100022 中国科学院生态环境研究中心北京100085

危害和暴露数据的匮乏是化学物质风险评估面临的艰巨挑战。21世纪以来,使用高效经济的非动物试验方法替代传统的资源消耗型动物试验已成为必然趋势,形成了以体外测试(in vitro)、计算机模拟(in silico)、交叉参照(read across)和体外-... 详细信息

危害和暴露数据的匮乏是化学物质风险评估面临的艰巨挑战。21世纪以来,使用高效经济的非动物试验方法替代传统的资源消耗型动物试验已成为必然趋势,形成了以体外测试(in vitro)、计算机模拟(in silico)、交叉参照(read across)和体外-体内外推(IVIVE)等新路线方法学(NAMs),为下一代健康风险评估(NGRA)提供了新的解决方案。NAMs的主流技术路线利用体外测试方法获得化学物质的吸收、分布、代谢和排泄数据(ADME)构建毒代动力学(TK)模型、利用高通量体外测试和有害结局路径(AOP)等方法获得毒效动力学(TD)参数,代替传统危害评估中的动物实验方法。其中,IVIVE是沟通体外测试数据与动物试验数据等效链接的桥梁。本文从IVIVE的方法内涵与策略、生理毒代动力学模型(PBTK)技术框架与IVIVE流程、应用典型案例、风险管理实践等多角度综述分析IVIVE在推进替代动物实验方法应用以及在风险评估研究前沿中的重要地位,并以TK-IVIVE为重点讨论其在食品中化学物质风险评估与管理中的策略和应用。

关键词：毒代动力学生理毒代动力学模型体外-体内外推危害评估新路线方法学下一代风险评估

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基于有机污染物生物有效性的土壤环境质量基准的探讨

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生态毒理学报 2022年第1期17卷 32-46页

作者：王鑫格李娜许宜平韩颖楠饶凯锋马梅中国科学院生态环境研究中心中国科学院饮用水科学与技术重点实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 工业废水无害化与资源化国家工程研究中心北京100085 中国科学院大学北京100049

我国的土壤污染日益严重,由于污染物对土壤生物产生的毒性效应与其生物有效态含量相关,以污染物总量为指标的土壤环境质量标准已无法满足当前土壤管理的需求,亟需开展以生物有效性为基础的土壤环境质量基准的研究工作。目前对土壤中重... 详细信息

我国的土壤污染日益严重,由于污染物对土壤生物产生的毒性效应与其生物有效态含量相关,以污染物总量为指标的土壤环境质量标准已无法满足当前土壤管理的需求,亟需开展以生物有效性为基础的土壤环境质量基准的研究工作。目前对土壤中重金属的生物有效性的研究较为深入,但是针对有机污染物的土壤生物有效性研究相对匮乏。本研究综述了有机污染物在土壤中的结构形态、吸附吸收和迁移转化,以及影响土壤中有机污染物生物有效性的关键因素。从我国有机污染物的污染现状、土壤类型分布情况,以及物种选择3个方面对基于生物有效性的土壤环境质量标准/基准的制定进行探讨,以期为我国根据国情制定适合本土特征的生态安全土壤质量标准提供借鉴。

关键词：有机污染物生物有效性土壤环境质量基准本土化

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南方某水厂处理工艺过程中内分泌干扰物的变化规律

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环境科学 2004年第6期25卷 123-126页

作者：饶凯锋马梅王子健刘丽君中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 深圳市水务(集团)有限公司深圳5180312

对南方某水厂处理工艺过程中内分泌干扰效应进行了研究 .将水源水和各处理工艺的出水用固相萃取方法富集后 ,按不同极性洗脱 ,得到从非极性到极性 3个组分 ,对总提取物和各分级富集组分分别进行重组基因酵母检测 .探讨了该水厂不同处理... 详细信息

对南方某水厂处理工艺过程中内分泌干扰效应进行了研究 .将水源水和各处理工艺的出水用固相萃取方法富集后 ,按不同极性洗脱 ,得到从非极性到极性 3个组分 ,对总提取物和各分级富集组分分别进行重组基因酵母检测 .探讨了该水厂不同处理工艺过程中内分泌干扰物的变化规律 .结果表明 :水源水中该类污染物浓度最高 ,相当于 0 2 5 pmol/L雌二醇当量 ,主要存在于非极性组分 (正己烷洗脱组分 )中 .各处理工艺段水样都存在一定程度的内分泌干扰物效应 .经处理后 ,非极性组分内分泌干扰物效应降低 ,极性组分内分泌干扰物效应逐渐增加 ,但总地内分泌干扰物效应逐渐递减 ,现有工艺对雌激素类物质有较好的去除效果 ,去除率达到 83% .研究表明 ,重组基因酵母检测技术结合水样的固相萃取、三步纯化分级前处理方法可以快速。

关键词：饮用水内分泌干扰物生物测试样品分级重组基因酵母

突发性水源水质污染的生物监测、预警与应急决策

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给水排水 2013年第10期39卷 1-3页

作者：王子健饶凯锋中国科学院生态环境研究中心

近年来，我国水源水质逐渐恶化，病原微生物、有毒有害污染物和突发性污染事件等给饮用水水质安全保障带来极大的隐患。据国家环境保护部的数据，自2005年松花江水污染事故以来，中国平均每2～3日发生一起水污染事故；2012年监察部统计... 详细信息

近年来，我国水源水质逐渐恶化，病原微生物、有毒有害污染物和突发性污染事件等给饮用水水质安全保障带来极大的隐患。据国家环境保护部的数据，自2005年松花江水污染事故以来，中国平均每2～3日发生一起水污染事故；2012年监察部统计数据显示中国水污染事件年发1700起以上，发生事件的污染指标涉及不同重金属、有毒有机污染物和藻华毒素，相当一部分不在国家水质标准规范的监测范围，或没有相应的监测技术规范。

关键词：水质污染水源水质突发性生物监测应急决策有毒有机污染物水污染事件水污染事故

酵母双杂交技术构建重组维甲酸X受体(RXR)基因酵母

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科学通报 2008年第17期53卷 2028-2033页

作者：李剑饶凯锋马梅王子健中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

应用酵母双杂交技术构建重组维甲酸X受体(RXR)基因酵母,用以筛选具有类/抗维甲酸活性的化合物.构建含有RXR基因的酵母表达质粒pGBT9-RXRβ,称为诱饵质粒;构建含有RXR协同激活因子GRIP1基因的酵母表达质粒,形成靶质粒pGAD424-GRIP1;诱饵... 详细信息

应用酵母双杂交技术构建重组维甲酸X受体(RXR)基因酵母,用以筛选具有类/抗维甲酸活性的化合物.构建含有RXR基因的酵母表达质粒pGBT9-RXRβ,称为诱饵质粒;构建含有RXR协同激活因子GRIP1基因的酵母表达质粒,形成靶质粒pGAD424-GRIP1;诱饵质粒和靶质粒同时转染酵母细胞Y187,于营养缺陷型培养基(SD/-Trp/-Leu)上筛选阳性菌落,构建RXRβ-GRIP1双杂交酵母.考察RXRβ-GRIP1酵母与典型的RXR配体化合物天然激素-9-顺维甲酸的结合情况.结果表明,9-顺维甲酸能够诱导RXRβ-GRIP1酵母酶活性,并存在显著的剂量-效应关系,EC50值为1.5×10-7mol·L-1.构建的RXRβ-GRIP1酵母与报道的RXRβ-TIF2酵母相比,对9-顺维甲酸的EC50值接近,但诱导活性较高.进一步建立了检测环境污染物诱导/抑制RXRβ-GRIP1酵母β-半乳糖苷酶活性的实验方法,用于检测三丁基锡乙酸盐化合物、Aroclor1254以及水厂进水和出水样品.证明三丁基锡乙酸盐能够较强地诱导RXRβ-GRIP1酵母酶活性;而Aroclor1254能够显著抑制9-顺维甲酸诱导的RXR酶活性,是RXR拮抗剂;水厂进水样品能够抑制9-顺维甲酸诱导的酶活性,而现行工艺对RXR拮抗剂有很好的去除效果.证实了该重组基因酵母用于环境污染物类/抗维甲酸干扰效应的筛选可行性。

关键词：酵母双杂交维甲酸受体重组基因酵母类/抗维甲酸活性

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用生物测试评价臭氧-生物活性炭净水工艺

高技术通讯 2006年第10期16卷 1073-1076页

作者：崔青李剑饶凯锋马梅王子健中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

设计了一组基于生物标记物的生物测试方法,并用于评价南方某水厂臭氧-生物活性炭中试工艺对水中痕量有机有毒污染物的去除效果.测试方法包括检测类雌激素效应物质的重组基因酵母试验,检测遗传毒性物质的SOS/umu试验和检测芳烃（Ah）受... 详细信息

设计了一组基于生物标记物的生物测试方法,并用于评价南方某水厂臭氧-生物活性炭中试工艺对水中痕量有机有毒污染物的去除效果.测试方法包括检测类雌激素效应物质的重组基因酵母试验,检测遗传毒性物质的SOS/umu试验和检测芳烃（Ah）受体效应物质的EROD试验.研究表明,仅在水库原水中存在很低浓度水平的间接遗传毒性物质,水处理各工艺出水均为阴性.工艺对类雌激素效应物质和Ah受体效应物质的去除率分别为91.3%和90.6%,主要在臭氧工艺段得到有效去除.采用成组生物标记物方法可以对饮用水中的痕量有机污染物进行毒性筛选或测试,适用于对水处理工艺的风险评价.

关键词：饮用水臭氧-生物活性炭痕量有机污染物生物标记物

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水环境质量预报预警大数据平台研究

中国环境监测 2022年第1期38卷 230-240页

作者：马金锋郑华彭福利邓力张晓岭黄程李若男饶凯锋中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院生态环境研究中心中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085 中国科学院大学北京100049 中国环境监测总站国家环境保护环境监测质量控制重点实验室北京100012 重庆市生态环境监测中心重庆401120

构建基于水环境模型的水质预报预警大数据平台是一项复杂的系统工程,主要面临模型的规模计算及其引发的模拟结果规模存储、规模分析的挑战。相关挑战极大地限制了水环境质量预报预警业务的深入开展,但目前国内外关于此方面的研究极少。... 详细信息

构建基于水环境模型的水质预报预警大数据平台是一项复杂的系统工程,主要面临模型的规模计算及其引发的模拟结果规模存储、规模分析的挑战。相关挑战极大地限制了水环境质量预报预警业务的深入开展,但目前国内外关于此方面的研究极少。为此,提出了水环境质量预报预警大数据平台框架。该框架以水环境模型体系为基础,以大数据集群计算体系为核心,通过水环境模型融合大数据技术,以实现水环境质量预报预警应用服务为目标,旨在解决预报预警业务自动化和自定义化问题。框架明确了水环境质量预报预警大数据平台的组成及建设流程,并以实际项目为案例,介绍了实现框架的技术方案并证明了其可行性。研究成果可为重新审视复杂水环境模型与大数据技术的关系提供新的见解,也可为基于大数据技术的水环境质量预报预警平台的构建提供思路和参考。

关键词：水环境模型水环境质量预报水环境质量预警大数据 Hadoop

检测饮用水中雌激素物质的方法——结合S9代谢活化的重组基因酵母法

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高技术通讯 2007年第6期17卷 643-647页

作者：崔青李剑饶凯锋马梅王子健中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

采用将大鼠肝脏微粒体酶系统（S9）代谢活化体系和重组基因酵母测试体系相结合的方法检测饮用水中的间接雌激素物质。通过对双酚A代谢活化前后的活性对比,优化了S9代谢活化方法,并将该方法应用于南方某水厂饮用水处理工艺样品的雌激素... 详细信息

采用将大鼠肝脏微粒体酶系统（S9）代谢活化体系和重组基因酵母测试体系相结合的方法检测饮用水中的间接雌激素物质。通过对双酚A代谢活化前后的活性对比,优化了S9代谢活化方法,并将该方法应用于南方某水厂饮用水处理工艺样品的雌激素效应检测。研究表明水样中存在间接雌激素效应物质,经S9代谢活化后可检出其活性。原水中的间接雌激素物质在混凝、砂滤两工艺段得到有效去除。检测标准样品和实际样品的应用研究表明,重组基因酵母检测方法结合S9代谢活化步骤简单、方便,更全面地反映了样品潜在的雌激素水平,有望在水质安全评价上得到广泛的应用。

关键词：饮用水安全重组基因酵母法雌激素物质代谢活化

应用重组孕激素基因酵母测定饮用水中内分泌干扰物的方法

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环境科学 2006年第12期27卷 2463-2466页

作者：李剑崔青马梅饶凯锋王子健中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

研究了用重组孕激素受体基因酵母测定饮用水中内分泌干扰物的方法,并利用该种方法检测了南方某水厂不同处理工艺过程水样对孕激素受体活性的抑制水平.结果表明,重组孕激素受体基因酵母能够与孕激素专一性的结合,诱导产生明显的剂量-效... 详细信息

研究了用重组孕激素受体基因酵母测定饮用水中内分泌干扰物的方法,并利用该种方法检测了南方某水厂不同处理工艺过程水样对孕激素受体活性的抑制水平.结果表明,重组孕激素受体基因酵母能够与孕激素专一性的结合,诱导产生明显的剂量-效应关系,EC50值为0.5 nmol/L,具有较高灵敏度;环境内分泌干扰物五氯酚和壬基酚具有孕激素受体抑制活性,其IC50值分别为2.4μmol/L和3.7μmol/L;重组孕激素受体基因/报道基因的酵母技术是一种筛选和定量分析具有孕激素受体抑制活性的内分泌干扰物的快速、有效方法.结合固相萃取的前处理技术,重组孕激素受体基因酵母对水厂不同处理工艺水样检测出明显的孕激素受体抑制活性,抑制率均大于58%,表明重组孕激素受体基因酵母检测技术能够快速监测和鉴别水样中具有抑制孕激素受体活性的物质.

关键词：重组基因酵母内分泌干扰物饮用水生物测试