存在于我们河流和河口中的微量抗抑郁药可能会影响水生生物的想法,通常会引起惊讶,有时是怀疑,甚至带有一些幽默感。
20世纪90年代,通过研究,公众首次注意到环境中的药物。这些研究表明,避孕药中的合成雌激素可以使雄性鱼类女性化,即使浓度低至每升数纳克(ng/L)。这引起了人们对男性人类生育能力类似影响的担忧,尽管很难得出任何结论。
即使微量的化学物质也可能极大地改变鱼类和其他水生生物的生理机能,这种想法并非新事物。早在20世纪80年代,科学家们就意识到,即使浓度低于10ng/L的三丁基锡(TBT)——一种用于船舶船体防污涂料的化合物——就会导致雌性狗螺(一种海螺)长出阴茎。这导致了雌性繁殖的灾难性失败,几乎消灭了世界沿岸的螺类种群,这对食物链上下游的其他生物产生了连锁反应。
一个更近期的例子是双氯芬酸,一种非甾体抗炎药,用于印度和巴基斯坦的跛足牛。虽然对哺乳动物无害,但人们没有预料到的是,捕食死牛的秃鹫会遭受灾难性的肾衰竭,导致它们的数量下降了90%。
一些科学家认为,秃鹫数量的减少导致了流浪狗数量的激增以及人类狂犬病病例的增加。广为宣传,这引起了人们对人类和兽药对野生动物毒理学影响的关注。
抗抑郁药的两栖类
那么,抗抑郁药(现在是相当普遍的处方药)影响水生野生动物的证据是什么呢?毕竟,研究发现进入河流的污水可能携带浓度高达1微克/升(1微克,相当于1000纳克/升)的抗抑郁药,尽管在大多数河流中,记录的浓度要低得多,约为10-20纳克/升。越来越多的证据表明,即使在低于100纳克/升的低浓度下,药物也能引起广泛的生物功能和行为变化。
例如,许多抗抑郁药的设计旨在调节血清素。血清素是一种遍布整个动物界的激素,已知在控制行为、生长、新陈代谢、繁殖、颜色和免疫系统方面起作用。
在朴茨茅斯大学海洋科学研究所,我们于2010年发表了一篇文章,证明了类虾(一种类似小虾的甲壳类动物)中的血清素负责控制它们偏好寻找明亮或黑暗区域。
由于血清素含量高的类虾偏好明亮区域,像氟西汀(Prozac)这样的抗抑郁药是否会产生相同的影响?我们发现,暴露于10-100ng/L的氟西汀几周——这大约是城市地区河流中的水平——导致了对光线的偏好增加了五倍。
对许多生物的许多影响
《水生毒理学》杂志的一期特刊汇集了关于水生环境中抗抑郁药的研究。最引人注目的结果表明,包括鱼类、蜗牛、双壳类、乌贼和甲壳类在内的许多物种,即使在低浓度下也会受到抗抑郁药的影响。观察到的影响包括游泳和行为模式、运动、免疫功能、繁殖、觅食和捕食行为的改变,甚至包括基因表达——甚至是颜色的物理变化。受影响的物种之间似乎存在相当大的差异。
然而,尽管有这些发现,但没有证据表明这些特定的药物在野外会产生同样的影响,因为迄今为止的所有研究都是实验室研究。虽然很容易确定一条鱼是否曾暴露于例如雌激素化学物质,但目前很难通过抗抑郁药暴露来确定异常行为。其他人表示谨慎,认为必须在其他实验室重复这些研究,并且必须对实验室实验中使用的暴露浓度进行严格测量。
还有其他因素需要考虑:虽然暴露于血清素的甲壳类动物偏好光线,但一些研究的物种也携带寄生虫,这些寄生虫已经进化到能够精确改变宿主的血清素,以便它们游到开阔区域。这使它们更容易被吃掉——这是寄生虫的最终目标,对寄生虫而言,甲壳类动物仅仅是进入捕食者体内完成生命周期的中间步骤。
到处都是药物
这不仅仅是关于抗抑郁药。我们每天服用数百种不同类型的药物,它们在某种程度上都会出现在污水中。即使是最现代、最昂贵的污水处理工艺也无法过滤掉所有的化学污染物。
有人提出了“更绿色”的药物(更容易分解成无害化学物质)的观点,但这可能非常难以实现,因为它们是专门配制的,以便在人体(或动物)体内发挥最佳作用。一些国家正在激烈辩论是否需要国家回收计划,即收集未使用的药物并妥善处理。
我预计在未来几年,将会有更多证据表明抗抑郁药和其他生物活性化合物是令人担忧的污染物,届时它们将加入包括硫和铅等工业污染物在内的长长清单,这些污染物的健康影响已被科学确立,并已制定法规以保护人类和环境健康。

Alex Ford 获得英国自然环境研究理事会(NERC)和欧盟Interreg计划(PeReNE)的资助,以研究甲壳类动物的繁殖和神经内分泌干扰。
本文最初发布在The Conversation。阅读原文。