《Environmental Pollution》：Community cats managed under Trap–Neuter–Return as sentinels of human diet-linked chemical exposure across contrasting feeding contexts
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在当地尺度上，环境监测往往忽视与饮食相关的暴露。本研究考察了通过捕捉-绝育-放归（TNR）管理的社区猫是否能作为由当地食物环境塑造的、对人类具有相关性的化学混合物的有效哨兵。研究在加那利群岛的两个岛屿——拉戈西奥萨岛（n=107）和格兰卡纳里亚岛（n=98）收
在当地尺度上，环境监测往往忽视与饮食相关的暴露。本研究考察了通过捕捉-绝育-放归（TNR）管理的社区猫是否能作为由当地食物环境塑造的、对人类具有相关性的化学混合物的有效哨兵。研究在加那利群岛的两个岛屿——拉戈西奥萨岛（n=107）和格兰卡纳里亚岛（n=98）收集了205只自由漫游猫的术中全血样本，并使用经过验证的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和微QuEChERS液相色谱/气相色谱-串联质谱（LC/GC-MS/MS）工作流程分析了55种元素和360多种有机污染物。结果显示，两个岛屿的化学特征存在明显差异。拉戈西奥萨岛表现出一致的“海洋/剩菜”特征，汞（Hg）、砷（As）、硒（Se）和锶（Sr）升高，持久性有机污染物（ΣPOPs）和多环芳烃（ΣPAHs）的复合负荷更高。相比之下，格兰卡纳里亚岛表现出较高的稀土元素和技术相关元素（ΣREEs）浓度以及其他城市/工业示踪剂，而铅（Pb）和镉（Cd）在两群猫中均保持较低水平。虽然许多有机污染物的单一化合物检测有限，但总和指标清晰地使两个岛屿区分开来，并最大限度地减少了零膨胀现象。芬普隆及其代谢产物芬普隆砜在两个地点均有检出，这与处理期间使用驱虫杀螨剂一致。第二代抗凝血杀鼠剂仅在格兰卡纳里亚岛被识别，这与城市害虫控制中的常规应用一致。将微创采样整合到常规TNR程序中，无需额外捕获即可获得标准化的化学特征，提供了适合跨地点筛选的简洁指标面板（Hg、As、Se、Sr、ΣPOPs、ΣPAHs和ΣREEs）。总体而言，TNR管理的社区猫提供了当地尺度上饮食相关化学暴露的实际哨兵信号。由于跨物种毒代动力学差异排除了向人类进行直接定量转化的可能性，这些结果应被解释为优先进行后续跟踪的哨兵信号，而非人类风险的证据。拉戈西奥萨岛信号的强度和内部一致性支持在该岛针对人类进行生物监测，优先进行甲基汞和砷的形态分析以及有针对性的饮食和源解析调查。更广泛地采用这种基于TNR的框架可以实现跨越市政当局和季节的一体化健康化学监测。
**论文解读**
环境污染物作为生态退化和人类暴露的主要驱动因素，其复杂的化学混合物进入空气、水、土壤和食物链（Escher et al., 2020; Pourchet et al., 2020）。金属、类金属、持久性有机污染物（POPs）和半持久性烃类沿营养级生物积累和生物放大，这在近期的食物网和海鲜污染研究中得到证实（Lee et al., 2023; Primost et al., 2024）。然而，许多监测项目仍侧重于非生物基质或难以重复采样的野生动物，限制了时间和空间分辨率（Dulsat-Masvidal et al., 2021; Espín et al., 2016）。这导致常规饮食相关人类暴露监测存在空白，迫切需要饮食知情的一体化健康（One Health）方法，该方法支持跨共享暴露途径的监测，具有可扩展性、伦理可接受性，并能在暴露组导向框架内提供决策相关数据。此类方法应依赖统一的分析方法，并在可行时采用非侵入性生物监测策略（Alves et al., 2014; Matus et al., 2024; Pourchet et al., 2020）。哨兵物种提供了一种可扩展的策略，通过整合生物意义时间窗口内的暴露，为风险评估和政策提供早期预警（Bertero et al., 2020; Hegedus et al., 2023; Schmidt, 2009）。传统哨兵如猛禽、海洋哺乳动物和淡水鱼虽有关键见解，但常面临后勤和伦理限制（稀有性、保护、特殊捕获），限制采样频率和空间覆盖（Dulsat-Masvidal et al., 2021）。家养和半家养物种提供了务实的替代方案，因为它们与人类共享空间和暴露途径，且可预测地易于获取（Backer et al., 2001; Bertero et al., 2020; Hegedus et al., 2023; Schmidt, 2009）。虽然水生哨兵对海洋食物网污染极具信息量，但不适合捕捉邻里尺度的人类补贴喂食背景，且常受保护状态和采样后勤限制。相比之下，社区猫和其他家养/半家养物种与人类共享空间和食物环境，可提供与局部人类暴露途径相关的、饮食知情型的哨兵信号。其中，由Managed colonies维持的自由漫游家猫（Felis catus）尤为突出，因为它们表现出强烈的地点忠诚度和相对较小的家域（Jensen et al., 2022; Lázaro et al., 2024; Philippe-Lesaffre et al., 2024）。狗也曾被用作哨兵，但猫的专性食肉性和污染物类别特异性生物积累模式使其对人类邻近食物环境中的饮食介导信号特别敏感。TNR程序的常规操作可利用规模化获取生物标本，提供邻里尺度的人类饮食相关化学暴露代理。
在西班牙，最新的国家动物福利法规通过市政项目要求对社区猫群进行系统绝育和管理（BOE, 2023; Spanish Directorate of Animal Rights, 2024）。TNR中的常规临床程序创造了一体化健康机会，将生物监测整合到现有工作流程中，实现大规模标准化采样而无需额外捕获（Baptista et al., 2024）。由看护人提供食物但获取人类衍生食物的Managed colonies猫，可反映与环境及公共卫生监测相关的饮食介导暴露途径（Piontek et al., 2021; Spanish Directorate of Animal Rights, 2024）。实验表明，食物分配塑造社会互动并围绕人为资源聚集，促进可预测采样（Solomon et al., 2025）。在绝育捕获时，许多猫依赖人类食物（看护人剩菜和 scavenging 家庭/餐馆废物），而TNR后的猫群通常转向受控的商业猫粮喂养。在此阶段采样可捕捉对人类相关的、标准化前的窗口，提供饮食相关暴露混合物的信息。鉴于西班牙广泛的Managed colonies网络（约180万只猫，超过125,000个群体），利用TNR接触点可提供可扩展的化学生物监测哨兵框架（Luzardo et al., 2025b）。
岛屿提供了理想测试床，因为清晰的边界有助于源归属，群岛提供社会经济对比，产生有信息量的暴露梯度（Medina and Nogales, 2009）。在加那尼群岛中，拉戈西奥萨岛是一个小型、受保护、人口密度低的岛屿，与人口更密集、受工业影响的格兰卡纳里亚岛形成鲜明对比（Luzardo et al., 2025a）。这些环境在食物环境（供应链、旅游强度、家庭/餐馆废物）和猫群管理实践（如常规看护人喂养）方面也存在差异。这些差异可能影响Mananged colonies猫可用的饮食相关人为输入的大小和成分，与城市喂养塑造猫饮食且食物可用性结构群内聚集和可预测性的证据一致（Piontek et al., 2021; Solomon et al., 2025）。在此，研究人员比较拉戈西奥萨岛和格兰卡纳里亚岛，以测试Managed colonies猫血液中的污染物特征是否反映不同岛屿背景下与饮食相关的人为暴露途径。
针对这一背景，研究人员评估了在拉戈西奥萨岛和格兰卡纳里亚岛TNR捕获的Managed colonies猫血液中的污染物，量化了55种元素（包括必需、宏量和有毒元素）和超过360种有机化合物（农药、兽医药物、人类药物、POPs和PAHs），使用高通量分析化学（Acosta-Dacal et al., 2025; González-Antu?a et al., 2017; Rial-Berriel et al., 2020b）。研究旨在实现三个目标：（i）表征两组猫血液中这套广泛的无机和有机污染物出现和变异性；（ii）测试岛间差异是否与饮食相关的人为暴露途径一致——特别是来自标准化前阶段典型的人类剩菜和废物流的贡献，同时承认其他并发途径（如空气/灰尘/土壤和饮用水）也可能贡献且在此观察性设计中无法分离；（iii）评估在Managed colonies常规TNR临床工作流程中嵌入生物标本收集用于化学生物监测的操作可行性和标准化潜力，作为优先和告知未来多基质和/或人类生物监测后续研究的平台。
研究人员主要利用的关键技术方法包括：在拉戈西奥萨岛（n=107）和格兰卡纳里亚岛（n=98）收集社区猫术中全血样本；采用微波辅助酸消化结合电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析55种无机元素；应用微QuEChERS萃取结合液相色谱/气相色谱-串联质谱（LC/GC-MS/MS）分析360多种有机污染物；使用非参数统计检验（如Mann-Whitney U检验）比较岛屿间差异，并通过总和指标（如ΣPOPs, ΣPAHs, ΣREEs）减少零膨胀偏差。
研究结果部分首先分析了无机元素。在必需和宏量元素方面，拉戈西奥萨岛锰（Mn）和锌（Zn）的中位浓度显著高于格兰卡纳里亚岛，格兰卡纳里亚岛钴（Co）较高，铜（Cu）和铁（Fe）无显著差异。拉戈西奥萨岛镁（Mg）和磷（P）较高，格兰卡纳里亚岛钠（Na）和钾（K）较高。在有毒和潜在有毒元素方面，拉戈西奥萨岛汞（Hg）和砷（As）显著高于格兰卡纳里亚岛，而格兰卡纳里亚岛铅（Pb）较高。镉（Cd）在两岛均未检出。在潜在有毒和技术相关元素方面，拉戈西奥萨岛锶（Sr）和镍（Ni）较高，格兰卡纳里亚岛铷（Rb）、锑（Sb）、锡（Sn）和镓（Ga）较高，稀土元素总和（ΣREEs）在格兰卡纳里亚岛更高。
在有机污染物方面，单个化合物的检测频率较低，但总和指标显示出清晰的岛屿分离。拉戈西奥萨岛的持久性有机污染物总和（ΣPOPs）和多环芳烃总和（ΣPAHs）显著高于格兰卡纳里亚岛。在非持久性和兽医用化合物中，芬普隆及其代谢物芬普隆砜在两个地点均有检出，拉戈西奥萨岛检出率更高。第二世代抗凝血杀鼠剂仅在格兰卡纳里亚岛检出，与城市害虫控制一致。
讨论部分指出，TNR捕获期间的社区猫血液展现出一致的饮食相关暴露特征，跨越无机标记物（Hg, As, Se, Sr）、复合有机负荷（ΣPOPs, ΣPAHs）和技术相关元素（ΣREEs）。拉戈西奥萨岛的模式与海洋/剩菜饮食一致，显示出较高的Hg, As, Se, Sr和ΣPOPs/ΣPAHs。格兰卡纳里亚岛的模式则反映城市/工业环境，具有较高的ΣREEs和技术相关元素。芬普隆检出主要反映围手术期驱虫剂使用，而非环境暴露。抗凝血杀鼠剂仅在格兰卡纳里亚岛检出，反映常规城市害虫控制，而在拉戈西奥萨岛受Natura 2000保护限制未检出。虽然猫与人类之间存在毒代动力学差异，阻碍了直接的定量转化，但拉戈西奥萨岛强烈的信号支持针对该岛人类进行甲基汞和砷形态分析的定向生物监测。该研究证明将标准化生物标本收集嵌入常规TNR工作流程在操作上是可行的，为一体化健康化学监测提供了可扩展的平台。
结论部分总结：在TNR下采样的社区猫为人类邻近环境中与饮食相关的化学暴露提供了实用、微创的窗口。在不同的喂食背景下，拉戈西奥萨岛的猫显示出清晰的海洋食品化学特征，全血汞和砷显著升高，且ΣPOPs/ΣPAHs高于主要喂食猫粮的格兰卡纳里亚岛猫——这些模式与海鲜影响输入一致，同时承认并发环境介质暴露也可能贡献。这些发现将TNR项目定位为监测人为饮食介导暴露的可扩展平台，补充传统人类调查，并使岛屿和其他资源有限背景下可重复、成本效益高的评估成为可能。
