《Journal for Nature Conservation》：Hormonally active contaminants in urban protected areas: lessons to learn from COVID-19 lockdown
編輯推薦：
城市生態保護區激素活性污染物負荷及COVID-19封鎖影響評估。通過酵母細胞檢測系統測定阿根廷兩個城市保護區在封鎖前后的雌激素及抗雄激素活性，發現人類活動減少后污染物水平顯著下降。研究強調需加強環境教育并針對污染熱點實施管控措施。
Y.E. Tavalieri | J.C. Truter | G. Dioguardi | M. Fritz | O.E. Rivera | E.H. Luque | M. Mu?oz-de-Toro | G.H. Galoppo
濱海健康與環境研究所（ISAL），濱海國立大學（UNL）– 國家科學技術研究委員會（CONICET），大學城，4樓，郵編3000，圣菲，阿根廷
摘要
城市保護區（UPAs）是保護生物多樣性、維護自然生態系統和開展環境教育的有效工具。這些區域與城市環境相互作用，提供服務和資源，顯著改善了人類的生活質量和健康狀況。然而，這種互動可能導致污染物進入保護區。激素活性污染物（HACs）是普遍存在于環境中的污染物，會干擾多種野生動物的激素信號傳導。塑料、農業和家用殺蟲劑、化妝品和洗滌劑等都會將HACs釋放到環境中，影響水生和半水生生態系統的生物多樣性，并降低保護區提供上述效益的效果。因此，減輕人類活動的影響可能對減輕HACs造成的激素負擔產生積極效果。COVID-19大流行期間實施的封鎖措施為研究人類活動對保護區污染的影響提供了前所未有的機會。我們的目標是評估封鎖前后兩個阿根廷保護區內HACs的負荷和存在情況。為此，我們使用了基于酵母的體外檢測方法來檢測封鎖前后的雌激素活性、抗雌激素活性、雄激素活性和抗雄激素活性。在兩個保護區內都檢測到了雌激素活性和抗雄激素活性，且這兩種激素活性的水平在封鎖后都有所下降。我們的研究結果表明，為了確保保護區帶來的效益，有必要鼓勵環境教育，并在保護區管理中考慮HACs的存在及其潛在來源。
引言
城市保護區（UPAs）包括國家公園、荒野地區或自然保護區，通常位于較大人口中心的內部或邊緣。管理良好的保護區是城市景觀中生物多樣性保護的重要支柱。它們通過調節當地空氣和水污染以及增強對氣候變化的影響來維護生態系統（Trzyna, 2014）。保護區還為社會和心理層面帶來好處，如增強社會凝聚力和提升居民的歸屬感。此外，它們還通過旅游業和提升房地產價值為當地經濟做出貢獻（De Leon和Kim, 2017）。
最近有報告指出，拉丁美洲國家的保護區數量呈指數級增長，覆蓋了該地區約12%的面積。然而，化學污染的影響挑戰了保護區保護生物多樣性和生態系統功能的能力（Rodriguez-Jorquera等人, 2017）。激素活性污染物（HACs）是一類重要的污染物，會對保護區產生影響。HACs也被稱為內分泌干擾物，是一類普遍存在且主要來源于人為活動的物質，會干擾激素作用的各個方面。據報道，接觸HACs會導致生殖生理、配子功能和生物行為的受損（Aulsebrook等人, 2020；Tavalieri等人, 2020）。
許多HACs通過激素受體發揮其作用（Luque等人, 2018；Tavalieri等人, 2020）。因此，表達雌激素受體和雄激素受體的重組酵母系統是環境毒理學中評估激素活性最常用的報告基因檢測方法之一（Wagner等人, 2017）。這種酵母篩選方法可以獨立于單一化合物的身份來評估復雜HAC混合物中的激素活性，從而捕捉混合物中激動劑和拮抗劑相互作用的綜合效應（Routledge和Sumpter, 1996；Sohoni和Sumpter, 1998）。
阿根廷在COVID-19大流行期間實施的預防性和強制性社會封鎖措施造成了嚴格的人類活動限制。這一情況形成了一次前所未有的實驗機會，使我們能夠了解人類活動對自然系統和野生動物的影響。從這次意外實驗中獲得的見解可能為促進生物多樣性保護和緩解氣候變化提供策略（Bates等人, 2020）。在本研究中，我們假設由于訪客限制和周邊地區人類活動的減少，封鎖期間保護區內HACs的存在可能會減少。因此，本研究旨在評估兩個阿根廷保護區中與水生污染物相關的激素活性，并評估COVID-19封鎖的影響。我們選擇了兩個阿根廷保護區進行研究：位于圣菲省的Universidad Universitaria生態保護區（RECU）和位于布宜諾斯艾利斯省的Santa Catalina省級自然保護區（RSC）。RECU使我們能夠更全面地比較封鎖效果，因為采樣是在連續幾年內的同一月份進行的，且樣本量更大。相比之下，RSC提供了補充證據，盡管其季節性控制程度較低。
選定保護區的特征
選定保護區的特征
本研究選定的RECU和RSC保護區相距近500公里，兩者都靠近大學校園，這些校園內人類活動頻繁（圖1）。這些校園包括教學樓、食堂、運動場以及野餐和休閑區。
RECU位于圣菲市，占地12公頃，毗鄰濱海國立大學（UNL）的校園。設立RECU的目的是為了促進濕地的自然化和生態恢復。
季節性變化
季節性變化
RECU（n=6）顯示出雌激素活性，表明該保護區的水生系統中存在HACs。不同季節之間沒有統計學差異 [2019年2月（n=6）0.635 ± 0.230；2019年7月（n=6）0.585 ± 0.319；p=0.4688]。抗雌激素活性、雄激素活性和抗雄激素活性均低于檢測限。
封鎖對保護區激素活性的影響
封鎖對激素活性的影響
在RECU（n=6）中，封鎖前檢測到了雌激素活性（2019年7月）。封鎖后（2020年7月），雌激素活性顯著下降。
討論
討論
在城市景觀中成功保護生物多樣性的最有效機制之一是建立、擴展和有效管理保護區（Watson等人, 2014）。與其他類型的保護區相比，城市保護區的一個顯著特點是它們接待大量游客，其中許多人經常甚至每天都會訪問，且在與野生動物互動時缺乏經驗。因此，它們可能會受到破壞行為、亂扔垃圾等問題的影響。
結論
結論
本研究結果表明，這兩個阿根廷保護區的雌激素活性和抗雄激素活性水平較低，同時也揭示了人類活動對這種污染形式的影響。為了更好地實現保護區的目標，我們建議：
- 定期監測保護區地表水中的雌激素活性和抗雄激素活性；
- 在確定的污染熱點區域（特別是校園周邊）采取針對性的緩解措施。
CRediT作者貢獻聲明
Y.E. Tavalieri：撰寫初稿、數據可視化、方法設計、實驗實施、數據分析、概念構思。
J.C. Truter：撰寫、審稿與編輯、資源獲取。
G. Dioguardi：方法設計。
M. Fritz：方法設計。
O.E. Rivera：資源獲取、方法設計。
E.H. Luque：撰寫、審稿與編輯、資金獲取。
M. Mu?oz-de-Toro：撰寫、審稿與編輯、項目監督、資金獲取、概念構思。
G.H. Galoppo：
利益沖突聲明
利益沖突聲明
作者聲明以下可能被視為潛在利益沖突的財務利益/個人關系：Monica Munoz de Toro表示獲得了阿根廷科技和創新部的財政支持。如果還有其他作者，他們聲明沒有已知的可能影響本文研究的財務利益或個人關系。
致謝
致謝
我們感謝C. Walker（Hábitat y Desarrollo基金會，圣菲）和A. De Magistris（Organización Ambiental Pilmayque?，Lomas de Zamora，布宜諾斯艾利斯，Santa Catalina自然保護區）允許我們進入保護區。同時感謝M.P. Cardona、L. Bergero和W. Nykolajczuk在技術支持和野外工作方面的協助。本研究得到了濱海國立大學（CAI + D項目1–15，2016年）和南非政府的資助。
