吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯對斑馬魚的氧化脅迫及DNA損傷.pdf

1、甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑是一種以天然抗生素Strobilurin A為先導(dǎo)化合物開發(fā)的新型殺菌劑，是能量生成抑制劑。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑屬于高效、廣譜、內(nèi)吸性殺菌劑，對幾乎所有的真菌性病害均具有良好的活性，特別是對其他殺菌劑有抗藥性的病原菌，也能夠有效防治。另外，該類殺菌劑可以延長農(nóng)作物的生長時(shí)間，進(jìn)而提高產(chǎn)量。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑由于超高的生物活性，特有的作用機(jī)制已經(jīng)成為全球最大的殺菌劑類別。因此，它成為繼苯并咪唑類、三唑類后，殺菌

2、劑開發(fā)史上樹立的又一個(gè)新的里程碑。目前，已經(jīng)市場化的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的制劑有十多種，2013年甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑占世界農(nóng)藥市場的5.5％，占全球殺菌劑總市場的21.2%。預(yù)計(jì)到2018年甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑世界市場可達(dá)36.88億美元。吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯作為其中銷售額過億的兩個(gè)新型品種，近年來應(yīng)用廣泛，前景十分廣闊。然而，由于大量、不科學(xué)地使用，使得它們在施用過程中利用率較低，在土壤、水體等生態(tài)系統(tǒng)中農(nóng)藥殘留量大，給生態(tài)環(huán)

3、境安全帶來潛在危害。
　　為評價(jià)吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯對水生生態(tài)環(huán)境安全的影響，本研究以斑馬魚（Dania rerio）為模式生物。斑馬魚是國際上公認(rèn)的發(fā)育生物學(xué)的模式生物，具有體積小、養(yǎng)殖費(fèi)用低、生命力頑強(qiáng)等特點(diǎn)，常常被用來檢測水質(zhì)環(huán)境，在應(yīng)用與生命科學(xué)研究中得到廣泛應(yīng)用。
　　首先，通過吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯對斑馬魚的急性毒性試驗(yàn)，計(jì)算出兩種殺菌劑對斑馬魚96h的半數(shù)致死濃度（LC50）。然后根據(jù)半數(shù)致死濃度來設(shè)置亞慢性毒性

4、試驗(yàn)的濃度。將斑馬魚暴露于經(jīng)吡唑醚菌酯染毒的去氯自來水中，染毒濃度為0、0.001、0.01、0.02mg?L-1，和經(jīng)氟嘧菌酯染毒的去氯自來水中，染毒濃度為0、0.001、0.01、0.1mg?L-1，分別在染毒后的第7、14、21和28天取樣進(jìn)行測定。在試驗(yàn)中測定了活性氧（ ROS）、超氧化物歧化酶（ SOD）、過氧化氫酶（ CAT）、過氧化物酶（POD）、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶（GST）、丙二醛（MDA）的活性和肝臟細(xì)胞 DNA的損傷程

5、度以及這兩種殺菌劑在水中的殘留濃度，綜合評價(jià)了吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯對斑馬魚的氧化脅迫和遺傳毒性，為今后全面、科學(xué)地評價(jià)吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯對水生生態(tài)系統(tǒng)帶來的影響提供理論基礎(chǔ)。本試驗(yàn)的研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　?。?）吡唑醚菌酯對斑馬魚的96h LC50為0.056 mg?L-1，急性毒性為劇毒；氟嘧菌酯對斑馬魚的96h LC50為0.514mg?L-1，急性毒性為高毒，且吡唑醚菌酯對斑馬魚的急性毒性要高于氟嘧菌酯。
　?。?

6、）吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯均會(huì)對斑馬魚產(chǎn)生氧化脅迫效應(yīng)。在吡唑醚菌酯（0.001、0.01、0.02mg?L-1）和氟嘧菌酯（0.001、0.01、0.1mg?L-1）的暴露下，在整個(gè)染毒期間 ROS含量均高于對照組水平且與對照組差異性顯著，ROS的含量隨染毒濃度的增大而逐步升高。
　?。?）在吡唑醚菌酯的暴露下，各處理組（0.001、0.01、0.02mg?L-1）斑馬魚肝臟細(xì)胞內(nèi)的 SOD和 CAT活性均出現(xiàn)被抑制現(xiàn)象；氟嘧菌酯處

7、理組（0.001、0.01、0.1mg?L-1）的SOD活性先被激活狀態(tài)然后處于被抑制狀態(tài)，CAT活性表現(xiàn)為先被抑制后激活的現(xiàn)象。酶活性的變化表明斑馬魚肝臟細(xì)胞受到了一定程度的損傷。
　?。?）經(jīng)吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯染毒處理后，各濃度處理組斑馬魚肝臟細(xì)胞內(nèi)的解毒酶 GST活性有明顯的變化。吡唑醚菌酯的處理組0.001和0.01mg?L-1，GST活性在第7天~21天處于被抑制狀態(tài)，第28天被激活，處理組0.02mg?L-1一直處于

8、被激活狀態(tài)；氟嘧菌酯各處理組 GST活性整體上處于被激活狀態(tài)，除處理組0.001mg?L-1，GST活性在第21天后恢復(fù)至對照水平。
　?。?）經(jīng)吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯染毒處理后，斑馬魚肝臟細(xì)胞內(nèi) MDA含量出現(xiàn)明顯的變化。吡唑醚菌酯處理組（0.001、0.01和0.02mg?L-1）的MDA含量均處于激活狀態(tài)，并且與對照組差異顯著；氟嘧菌酯處理組（0.001、0.01和0.1mg?L-1）MDA含量在第14天和第21天處于被激活狀

9、態(tài)，第7天和第28天出現(xiàn)輕微的降低。
　　（6）經(jīng)吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯染毒處理后，斑馬魚肝臟細(xì)胞 DNA均受到了明顯損傷，并且 DNA損傷程度均隨著濃度的增高和染毒時(shí)間的增加而增強(qiáng)，存在明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系，彗星試驗(yàn)也是本試驗(yàn)最為敏感的指標(biāo)。
　?。?）在測定各項(xiàng)指標(biāo)的毒性效應(yīng)的同時(shí)，對染毒的水溶液進(jìn)行了殘留分析測定。吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯各處理組回收率均在90.3%~100.4%范圍內(nèi)波動(dòng)。吡唑醚菌酯和氟嘧菌酯在整個(gè)暴露期間