研究背景
磷酸三苯基酯（TPHP）是一種有機磷阻燃劑，它透過揮發以及溶解分散到環境中，並透過食物鏈富集生物體，對生態系統產生不可避免的負面影響。已發現TPHP可以引起組織病變，干擾脂質代謝，並降低免疫力。魚類可能透過不同的機制攝入TPHP，如呼吸，面板和食物鏈。
凌恩生物客戶曲阜師範大學王仁君團隊近期在《Chemosphere》 （IF=7。086）發
表“Toxic effect of triphenyl phosphate （TPHP） on
Cyprinus carpio
and the intestinal microbial community response”研究論文，確定了鯉魚中TPHP的毒性劑量。透過液相色譜質譜法測定鰓、腦、腸和肝中TPHP的富集，並使用16S rRNA測定鯉魚腸道微生物群落對TPHP應激反應。
發表期刊：
Chemosphere （IF=7。086）
發表時間：
2022。3
樣本型別：
鯉魚腸道樣本
DOI:
10。1016/j。chemosphere。2022。134463
實驗設計
研究結果
1、鯉魚的 TPHP 毒性測定與TPHP在腦、鰓、腸、肝的分佈
TPHP 在鯉魚體內的 96 h-LC50 計算為 7 mg/L（圖1）。第7天TPHP吸收順序為鰓>腸>肝>腦；但在第28天和淨化期（第31天），TPHP吸收順序為腦>鰓>腸>肝。同一類器官在不同時期所含的TPHP也不同（圖2）。
圖1 96小時劑量-反應曲線
圖2 鯉魚的鰓、腸、肝和腦中檢測TPHP
2、腸道微生物α多樣性與β多樣性
在TPHP刺激下，鯉魚腸道內微生物群落的α多樣性降低。使用夏農指數和 Chao 1 指數觀察到的 OTU 數量顯著減少。當TPHP去除時（表 1），α多樣性指數增加，與對照組無明顯差異。
TPHP 脅迫顯著降低了鯉魚腸道微生物群落的多樣性並改變了微生物群落的組成。DMSO溶劑組群落組成與對照組相似，在淨化期間（28-31day），淨化組鯉魚腸道微生物與對照組相似，與TPHP組相比變形菌門、擬桿菌門、放線菌門丰度降低（圖3）。
表1 不同處理的鯉魚腸道微生物群落α多樣性
圖3 不同水平下鯉魚優勢腸道種群的相對丰度
為了進一步確定與組間群落差異有關的優勢菌群，使用 STAMP 進行了t檢驗，發現兩個種群（
Crenobacter
和
Reyranella
）在對照組和淨化組之間
存
在顯著差異（圖4）。發現中慢生根瘤菌屬、葉桿菌屬、分枝桿菌屬、束村氏菌屬等是魚腸道內可用作確定 TPHP 汙染的指示微生物。
使用 Tax4Fun2功能預測，推斷出第 7 天各組腸道微生物群落的功能譜，然後使用 STAMP 對其進行視覺化（圖5），發現TPHP 組的腸道微生物群在去除汙染物有機物、能量代謝和炎症性疾病方面有效。
本研究的淨化期實驗結果表明，鯉魚腸道中的一些微生物在特定條件下透過自身功能代謝TPHP並降低其毒性。
圖4 對照組和淨化組（a），對照組和TPHP組（b）之間以及TPHP和淨化組（c）之間菌群（屬水平）的相對丰度
圖5 基於16S rRNA的腸道微生物群落功能預測
綜上所述，本研究採用鯉魚來探討TPHP在生物體內的毒性機制，TPHP在魚類不同器官組織中的富集程度不一，以及TPHP脅迫下鯉魚腸道微生物群落的多樣性顯著降低且群落組成發生變化，研究為在水生環境中進行TPHP汙染物風險評估提供見解。
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參考文獻
Toxic effect of triphenyl phosphate （TPHP） on Cyprinus carpio and the intestinal microbial community response。 Chemosphere， 2022。