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香料是重要的食品、日用品添加剂之一,近些年来,部分香料在环境中的行为、生态毒性和污染备受关注。前人的研究主要针对鱼类等水生生物,数据显示一些香料表现出明显的亚致死效应,但对于低等生物关注较少。本文测定了48种日用香料对藻和家蚕的毒性作用,并对致毒机制进行研究。论文实验结果可为日用香料对低等生物的风险评估做参考。本文以水生生物中的初级生产者藻作为研究对象,将香料直接暴露在藻培养液中,发现月桂烯、2-甲氧基萘、麝香草酚和吲哚四种化合物对藻的生长有显著的抑制作用,IC50值分别为5.63*10-55 M、2.01*10-44 M、1.60*10-44 M和1.04*10-44 M。机理研究结果显示藻在上述香料的胁迫下,产生氧化应激反应,抗氧化损伤酶受到不同程度的损伤,导致蛋白质浓度下降;同时由于细胞内自由基水平升高导致叶绿素结构被破坏,藻无法进行正常光合作用,从而抑制了藻的生长。另外我们采用胃毒实验研究了香料对家蚕的毒性,发现高浓度(10-33 M)的香料对家蚕表现出明显的毒性作用。在低浓度(10-66 M)下,香料对家蚕的毒性作用不明显。进一步的毒性实验发现下列13种香料显著延缓家蚕幼虫生长,在高龄幼虫或蛹期有死亡现象:3-羟基2-甲基-4-吡喃酮(IC50=5.63*10-55 M)、丁基硫醚(IC50=1.07*10-44 M)、3-乙氧基-4-羟基苯甲醛(IC50=2.38*10-55 M)、橙花叔醇(顺反异构混合物)(IC50=1.37*10-44 M)、α-己基肉桂醛(IC50=9.62*10-55 M)、香草醛(IC50=1.00*10-44 M)、2,3,5-三甲基吡嗪(IC50=7.66*10-55 M)、西藏麝香(IC50=8.81*10-5M)、二甲苯麝香(IC50=6.07*10-55 M)、肉桂醇(IC50=1.65*10-44 M)、粉檀麝香(IC50=9.64*10-5M)、2-苯乙醇(IC50=1.29*10-44 M)和开司米酮(IC50=8.42*10-55 M)。昆虫的生长发育受到体内蜕皮激素和保幼激素的调控。本文通过UPLC-MS/MS和GC-MS/MS测定家蚕体内蜕皮激素和保幼激素含量变化,发现经肉桂醇、α-己基肉桂醛、3-羟基-2-甲基-4-吡喃酮、丁基硫醚、西藏麝香、2,3,5-三甲基吡嗪、3-乙氧基-4羟基苯甲醛、(+/-)-薄荷醇饲喂的家蚕体内蜕皮激素含量降低;经二甲苯麝香饲喂后,蜕皮激素含量升高。经3-羟基-2-甲基-4-吡喃酮、二甲苯麝香、2,3,5-三甲基吡嗪、3-乙氧基-4-羟基苯甲醛、α-己基肉桂醛、丁基硫醚、肉桂醇、(+/-)-薄荷醇饲喂后,家蚕保幼激素含量降低;经西藏麝香饲喂后保幼激素含量升高。可见部分香料影响了昆虫体内两种激素的含量,从而延缓了家蚕的生长发育,具有长期慢性毒性的可能。论文工作揭示了尽管环境中的香料残留量很低,不会对藻和家蚕等低等生物产生显著的急性毒性;但由于部分香料可能具有长期慢性毒性,它们日常使用量大,在环境中长期存在。因此香料对低等生物的长期影响值得关注。