纳米二氧化钛联合镉暴露的多代生物效应

　　近期，中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究员许安课题组以秀丽线虫为模型在纳米二氧化钛联合镉暴露的多代生物效应方面取得新进展。相关成果已被英国皇家化学学会期刊Environmental Science: Nano 接受在线发表（DOI: 10.1039/C8EN01042K）。

　　纳米二氧化钛（TiO2NPs）是最早实现商业化并且应用广泛的一种纳米材料。随着纳米二氧化钛产量不断提升，其在环境中的持有量不断增长。在实际水环境中，纳米二氧化钛不可避免的与重金属镉（Cd）接触并发生相互作用，从而改变其环境行为与生态毒性。

　　该课题组研究发现，纳米二氧化钛在水环境中可对镉进行有效吸附并发生团聚作用。线虫暴露于无毒剂量的纳米二氧化钛环境中，不仅能增强镉对当代线虫的生殖毒性，还能增强其子一代和子二代的生殖毒性。同时发现，小粒径的纳米二氧化钛对镉多代生殖毒性的促进作用高于大粒径的纳米二氧化钛。研究认为，纳米二氧化钛与镉在生物体内的积累具有密切相关性，纳米二氧化钛的存在促进生物体对重金属的摄取和积累。纳米二氧化钛与镉团聚体被摄入肠道后会受肠道pH环境的影响，肠道的酸性pH促进纳米二氧化钛与镉的解吸附，增强镉离子在肠道中的释放，从而进一步提高其生物利用率。

　　该课题组利用原位成像技术LA-ICP-MS发现，纳米二氧化钛促进了镉的生物积累，且纳米二氧化钛与镉的生物体分布存在差异，镉在线虫中的分布范围较大，而纳米二氧化钛则大量积累于肠道、咽泵、阴部和肛门；此外，纳米二氧化钛可促进镉在线虫生殖细胞和胚胎中的积累，从而增强了重金属沿生殖系的世代间传递作用。