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魚類被迫"服用"抗抑鬱藥?60種藥物在水生生物體出現

http://finance.sina.com   2018年11月08日 17:54   北京新浪網

  來源:科研圈

  11 月 6 日,《自然-通訊》的一篇論文指出,研究人員在澳大利亞墨爾本附近六條河流中的水生無脊椎動物和河岸蜘蛛體內檢測到了 60 多種藥物化合物,包括抗抑鬱藥、止痛藥、抗生素和抗組胺藥。作者認爲藥物是在蜘蛛食用無脊椎動物時被轉移到蜘蛛身上的。初步估計表明,位於食物鏈上游的鴨嘴獸和褐鱒在理論上可能因爲飲食而被暴露於某些藥物,其劑量可能高達人類劑量的 50% 。

  人類在服用藥物的時候,並不會將它們 100% 吸收掉。那些沒被吸收的部分會被我們的身體排泄出來,進入排污管道。經過污水處理系統的處理後,匯入溪流或其他水路。

  但是這個淨化過程並不能將這些殘留藥物過濾掉。11 月 6 日發表在 Nature Communications 上的一項研究表明,這種殘留藥物的排放對河流生態系統的影響之大,超乎我們的想象。

  在澳大利亞,研究人員在墨爾本附近六條河流中的水生無脊椎動物,以及它們的捕食者河岸蜘蛛體內檢測到了 60 多種人用藥物。研究人員有理由擔心這會對食物鏈上游的捕食者——例如褐鱒和鴨嘴獸產生更加深遠和複雜的影響。

圖片來源:The Scientist Magazine圖片來源:The Scientist Magazine

  無聲潛入

  淡水水生無脊椎動物是全球溪流生態系統的基礎成員。它們是生活在岩石和倒塌樹木下的小生物,以藻類、落葉、甚至彼此爲食,以保持生態系統的正常運行。蝸牛、蠕蟲、貽貝、小龍蝦、以及蜻蜓等昆蟲的幼蟲都屬於這類生物。

  這項新研究由當時在莫納什大學(Monash University)工作的 Erinn Richmond 領導,他和他的研究團隊對這些水生無脊椎動物對造成河流污染的化合物的吸收情況,特別是對藥物化合物的吸收情況感興趣。

  Richmond 選擇了澳大利亞墨爾本附近的六條河流,從中收集水生無脊椎動物。這六條河流既有被廢水高度污染的,也有相對清潔的——被污染程度呈梯度分佈。

  然後,研究團隊使用一種名爲液相色譜-質譜(LC-MS)的技術檢測了無脊椎動物體內的化合物。液相色譜能夠分離並鑑別不同的化合物,接下來質譜可以測量每種化合物離子的質量與電荷的比值,根據質荷比就能夠鑑定不同的化合物。

  在採集到的所有無脊椎動物樣本體內,研究者檢測到了 69 種不同的藥物化合物。而且每個無脊椎動物體內都能檢測到至少一種藥物,即使是從最清澈的河流中採集到的樣本也不例外。

在毛翅蠅幼蟲體內檢測到的各種藥物濃度。  圖片來源:論文在毛翅蠅幼蟲體內檢測到的各種藥物濃度。  圖片來源:論文

  “我們對化合物的多樣性感到非常震驚,” Richmond 說。“我們預料到了位於廢水處理廠直接排放處的下游水域會有更高程度的(藥物化合物)污染,但我們還是被這個測出來的(被藥物污染的生物樣本)數值嚇着了。”

  “嗑藥”的蜘蛛

  這些水生無脊椎動物中很大一部分會在發育結束後離開水生環境,成爲在陸地上生活的昆蟲。這意味着它們可能會被蜘蛛等陸地捕食者吃掉。

  因此,爲了瞭解水體中的藥物污染是否會被這些昆蟲其帶到陸地上,科學家們還檢測了河岸蜘蛛,這些蜘蛛專門捕食那些幼蟲在水中生活、成蟲在陸地上生活的昆蟲。

  他們在蜘蛛體內發現了 66 種藥物化合物的痕跡。在一些採樣點,蜘蛛體內的藥物濃度比它附近的水生無脊椎動物甚至高了一個數量級。

  這表明這些化合物中的一部分會造成生物富集效應,也就是隨着它們在食物鏈中的層層上升,它們在宿主體內的濃度會變得越來越高。一隻蜘蛛會吃掉很多昆蟲,所以一旦某種化合物積聚在昆蟲體內,捕食它們的蜘蛛就會暴露在更高水平的污染之下。

  不過現在下結論還爲時尚早:研究人員發現,在污染最嚴重的採樣點,蜘蛛體內的藥物濃度低於水生無脊椎動物體內的藥物濃度,而不是更高。這可能表明生活在這個採樣點的蜘蛛所捕食的水生無脊椎動物數量,比那些生活在污染較少的水體邊的蜘蛛要少。不過這也只是個猜測,因爲目前尚缺乏更直接的證據。

  無論這種污染造成的富集和放大效應如何,存在於水體中的衆多藥物化合物會通過食物鏈的傳播出現在陸地上,這一點是毋庸置疑的。

  褐鱒和鴨嘴獸的危機

  研究人員最後研究了這些藥物對澳大利亞河流生態系統中位於食物鏈頂層的兩種捕食者的影響:外來物種褐鱒(又名棕鮭),以及澳大利亞本地物種鴨嘴獸。褐鱒是能夠帶來高經濟價值的食用魚類,常出現在世界各地的餐桌上。鴨嘴獸目前只生活在澳大利亞,2500 萬年前就已出現,被稱爲生物界的活化石。二者都以河流中的水生無脊椎動物爲食,因此研究人員希望估算出它們可能接觸到多少這類藥物污染。

捕食中的鴨嘴獸。圖片來源:Medical News Today捕食中的鴨嘴獸。圖片來源:Medical News Today

  根據在無脊椎動物體內測量到的藥物濃度,以及捕食者的一般攝入量推算,科學家們發現這兩種捕食者可能每天會攝入 22 種不同種類的藥物,攝入量約爲人類劑量的 2% 至 10% 。

  一個值得注意的例外是抗抑鬱藥:科學家估計褐鱒每天的攝入劑量幾乎是人類劑量的 30%,而鴨嘴獸則接近 50% 。Richmond 認爲這可能是因爲這些藥物的使用率以及在水系中的穩定性均高於其他類型的藥物,這使得它們能夠在水體環境和動物體內保持較高的濃度。

科學家估計褐鱒每天的抗抑鬱藥攝入劑量幾乎是人類劑量的 30%,而鴨嘴獸則接近 50%。圖片來源:論文科學家估計褐鱒每天的抗抑鬱藥攝入劑量幾乎是人類劑量的 30%,而鴨嘴獸則接近 50%。圖片來源:論文

  隨着人口數量的增長,人類對藥物及個人護理產品的使用也會增加,未來還需要更多的研究來明確全球範圍內藥物污染問題的嚴重程度,以及這種藥物濃度對食物鏈和食物網的影響。

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