3种尼泊金酯类防腐剂对发光菌Q67联合毒性相互作用的定量评估

摘要

尼泊金酯类防腐剂广泛用于化妆品、食品等领域,可能会随使用过程进入环境中,给环境健康带来威胁。以3种尼泊金酯类防腐剂尼泊金甲酯(methylparaben,MET)、尼泊金乙酯(ethylparaben,ETH)、尼泊金丙酯(propylparaben,PRO)为研究对象,运用直接均分和均匀设计射线法分别设计3个二元混合物体系(MET-ETH、MET-PRO、ETH-PRO)和一个三元混合物体系(METETH-PRO),采用时间毒性微板分析法(t-MTA)测定3种防腐剂及其混合物体系对发光菌青海弧菌(Vibrio qinghaiensis sp.-Q67,Q67)在暴露时间0.25、2、4、8和12 h的毒性数据,应用浓度加和(CA)模型分析混合物体系的联合毒性相互作用,并采用绝对残差模型(dCA)定量评估毒性相互作用强度。结果表明,3种防腐剂MET、ETH、PRO对Q67的浓度-效应曲线呈现“S”型,具有明显的急性毒性,但时间依赖性不明显;3种防腐剂的所有混合体系对Q67的毒性均具有浓度依赖性,即混合污染物的毒性随着混合体系的浓度增大而增大,但随暴露时间的延长毒性逐渐减小;3个二元混合体系的毒性大小(pEC_(50))与混合物体系的组分浓度比(p_(i))呈良好的线性关系,但三元混合体系的线性关系不明显;CA和dCA对3种防腐剂的联合毒性相互作用分析结果一致:所有混合体系均呈现出毒性相互作用,其中MET-ETH混合体系呈现协同作用,MET-PRO、ETH-PRO和MET-ETH-PRO混合体系呈现拮抗作用,且均具有时间依赖性;依据dCA三维曲面图,4个混合物体系的毒性相互作用强度(dCA绝对值)均受暴露时间和混合物浓度的影响,在二元混合体系中,MET-PRO-R5射线在混合物体系浓度为6.26E-4 mol·L^(-1)、暴露时间为12 h的拮抗作用强度最大,其dCA绝对值的最大值为0.380;在三元混合体系MET-ETH-PRO中,R4射线在混合物体系浓度为6.34E-4 mol·L^(-1)、暴露时间为12 h时的协同作用强度最大,其dCA绝对值的最大值为0.384。dCA三维曲面图可以直观且定量地评估3种尼泊金酯类防腐剂污染物的毒性相互作用,可用于评估混合污染物的生态环境风险。