研究发现TAML激活剂不会干扰斑马鱼胚胎的发育

卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)开发的一种分解水中污染物的分子家族离商业用途又近了一步。研究结果在线发表在该杂志上绿色化学这些分子旨在从水源中去除有害的内分泌干扰物，但它们本身并不是内分泌干扰物，因为它们被证明对正在发育的斑马鱼胚胎无毒。

由卡内基梅隆大学绿色化学家特里·柯林斯创造的分子，称为TAML®活化剂，提供了一种环保的分解方法有毒的化合物污染水源，包括内分泌干扰物。在我们近25%的溪流、河流和湖泊中发现了内分泌干扰物，它们可以通过模仿或阻断野生动物体内激素的活动来破坏内分泌系统的正常功能，从而导致发育受损。而内分泌干扰的不良影响之间的联系水污染物在水生生物人类健康尚未得到证实，动物研究表明，内分泌干扰物可能与许多现代健康流行病有关，包括癌症、学习障碍、肥胖、免疫和生殖系统疾病。

某些药物会破坏内分泌系统，比如避孕药乳房和前列腺抗癌药物．在某些情况下，服用这些药物的人会将大量的活性成分排泄到废水中。集中饲养动物的操作也释放了大量的兽药将人造和天然激素注入水体。的有毒分子然后污染我们的水道，部分原因是它们没有被传统的污水处理方法清除。

即使是极微量的炔雌醇也会对河流和湖泊中的鱼类产生不利影响，炔雌醇是避孕药中发现的一种人工雌激素。这是一个世界性的问题，雄鱼变得更加女性化，这削弱了它们的繁殖能力，导致鱼类数量下降，”柯林斯说。

在之前的工作中，Collins和他的合作者表明，与双氧水一起使用的TAMLs可以在一次处理后轻松有效地去除水中的类固醇激素，包括乙炔雌二醇。

“相当多常见的商业化学物质会导致内分泌紊乱，”特里萨·海因茨教授说绿色化学．“在TAML活化剂商业化用于处理城市水之前，重要的是要确保它们不会将它们设计用来减少或消除的问题引入水中。”

在目前的研究中，卡内基梅隆大学的Collins和俄勒冈州立大学的Robert L. Tanguay的研究小组测试了几种TAML激活剂，以确定它们是否表现出任何内分泌干扰能力。以斑马鱼为模型系统，研究人员将鱼胚胎暴露于七种不同类型的TAML激活剂中。研究中使用的胚胎的外层膜(绒毛膜)被去除，以提高它们对化学物质的敏感性。在通常用于净化水的浓度下，taml没有损害胚胎发育。Collins说，浓度较高的taml中有三种会损害发育，这表明它们应该避免用于水处理。

研究人员还研究了TAML活化剂的化学结构与毒性水平之间的关系。

“我们发现TAML活化剂的某些结构特征导致了更高程度的毒性。这些知识可以指导对鱼类或其他野生动物无毒的新TAML分子的重新设计或设计。”Collins说。“幸运的是，用于处理水的最有用的催化剂具有最低的毒性。”

斑马鱼测试只是一系列测试中的一步，这些测试可用于确认TAML激活剂或任何化学物质不具有内分泌干扰活性。该测试是五层测试系统的一部分，称为“内分泌干扰分层协议”(TiPED)，由24位化学家、生物学家和环境健康科学家开发，包括柯林斯，供化学家和制造商使用，以确定他们的化学品是否具有内分泌破坏活动。从基于计算机的方法和细胞分析到对鱼类和哺乳动物的测试，这些层次都有。斑马鱼测试构成了系统的第四层。

柯林斯及其在美国和英国的合作者已经或正在使用TiPED级别的其他测定方法对taml进行测试。在迄今为止的所有情况下，测试表明TAML激活剂可以设计为在水中使用时不会引起水生生物的发育中断水治疗。

柯林斯说:“这些合作研究共同提供了一个模型，可以被那些对生产已知不受当代科学最高标准影响的化学物质感兴趣的化学家一次又一次地复制，以促进我们全球文明的可持续性。”