阿特拉津和毒死蜱單一及聯(lián)合暴露對(duì)鯉魚毒理作用的研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，除草劑和殺蟲劑混合應(yīng)用的現(xiàn)象普遍存在，使用不當(dāng)造成了對(duì)環(huán)境的復(fù)合污染，增加了評(píng)價(jià)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境生物生態(tài)危害的復(fù)雜性。阿特拉津（Atrazine）和毒死蜱（Chlorpyrifos）分別為三氮苯類和有機(jī)磷類農(nóng)藥，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。這些農(nóng)藥能通過地表徑流、淋溶、干/濕沉降等方式進(jìn)入水體，在影響大型水生植物和浮游藻類的同時(shí)，對(duì)魚類等水生動(dòng)物也具有一定的毒理效應(yīng)。近年來，因這兩種農(nóng)藥使用量大、殘留期長(zhǎng)、水體環(huán)境中檢出率高和對(duì)動(dòng)物表現(xiàn)

2、出一定的毒性作用等而受到廣泛關(guān)注。但二者對(duì)水生脊椎動(dòng)物的毒理學(xué)研究剛剛起步，為了豐富其毒理學(xué)資料，本文以鯉魚為供試生物，研究了阿特拉滓和毒死蜱單一及聯(lián)合急性毒性，并在此基礎(chǔ)上研究了阿特拉津（4.28μg/L、42.8μg/L和428μg/L）、毒死蜱（1.16μg/L、11.6μg/L和116μg/L）以及二者聯(lián)合亞慢性暴露（1.13μg/L、11.3μg/L和113μg/L）對(duì)鯉魚抗氧化功能（SOD、CAT、GPx、MDA）、生化指標(biāo)

3、（ATPase、GSTs、AChE、CbE）、組織結(jié)構(gòu)、基因表達(dá)（GSTT、GSTK、GSTR、GSTM、HSP70、AChE）的影響以及受試物的雌激素效應(yīng)（血清E2含量、肝臟VtgⅡ和ER-a mRNA表達(dá)）和在不同組織器官中的殘留。研究結(jié)果表明：
　　 1.通過急性實(shí)驗(yàn)可知，阿特拉津?qū)︴庺~的24 h、48 h、72 h和96 h LC50分別為8.433 mg/L、5.346 mg/L、3.189 mg/L和2.142 mg

4、/L，安全濃度為0.214 mg/L，按農(nóng)藥毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其對(duì)鯉魚屬高毒性農(nóng)藥；毒死蜱對(duì)鯉魚的24 h、48 h、72 h和96 h LC50分別為1.538 mg/L、1.309mg/L、0.840 mg/L和0.582 mg/L，安全濃度為0.058 mg/L，按農(nóng)藥毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其對(duì)鯉魚屬劇毒性農(nóng)藥；阿特拉津和毒死蜱按質(zhì)量濃度比1:1聯(lián)合暴露對(duì)鯉魚的24 h、48 h、72 h和96 h LC50分別為1.330 mg/L、1.2

5、99 mg/L、0.971 mg/L和0.565 mg/L，安全濃度為0.057 mg/L，按農(nóng)藥毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其對(duì)鯉魚屬劇毒性農(nóng)藥。
　　 2.阿特拉津和毒死蜱單獨(dú)及聯(lián)合暴露均能導(dǎo)致鯉魚肝臟、腦、腎臟和鰓各組織發(fā)生損傷，使其生理機(jī)能降低。不同濃度暴露后，病理組織結(jié)構(gòu)變化的差異為判斷和分析阿特拉灃和毒死蜱單獨(dú)及聯(lián)合毒性效應(yīng)提供了形態(tài)學(xué)依據(jù)。
　　 3.阿特拉津和毒死蜱單獨(dú)及聯(lián)合暴露均能誘導(dǎo)鯉魚機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激，導(dǎo)致CAT

6、、GPx、SOD活性降低以及MDA含量增加，進(jìn)而破壞機(jī)體抗氧化防御系統(tǒng)及清除自由基功能，造成鯉魚各組織發(fā)生氧化損傷，影響其正常的生理機(jī)能。
　　 4.在暴露末期和恢復(fù)末期，所有處理組Na+/K+-ATPase活性均低于對(duì)照組，Mg2+-ATPase活性僅有高劑量組顯著下降（P<0.05）：暴露魚AChE在腦和肌肉組織中的活性變化比肝臟、腎臟和鰓組織更敏感，并表現(xiàn)為聯(lián)合暴露組對(duì)AChE活性抑制作用大于毒物單獨(dú)暴露；暴露魚肝臟、腦和

7、肌肉CbE活性也相應(yīng)的發(fā)生改變：暴露魚GSTs活性隨著染毒劑量的增加總體上呈下降趨勢(shì)，這些結(jié)果證明阿特拉津和毒死蜱單獨(dú)及聯(lián)合暴露均能在一定程度上影響其相應(yīng)的酶學(xué)指標(biāo)發(fā)生變化，為認(rèn)識(shí)和研究阿特拉津和毒死蜱的毒理學(xué)作用提供依據(jù)。
　　 5.通過對(duì)血清中E2含量和肝臟組織中VtgⅡ和ER-a mRNA表達(dá)的檢測(cè)，證明阿特拉津在一定濃度范圍內(nèi)具有雌激素作用；毒死蜱能夠誘導(dǎo)E2含量和ER-a基因mRNA表達(dá)的增加，但VtgⅡ基因mRNA表

8、達(dá)下降，初步認(rèn)為毒死蜱可能具有雌激素效應(yīng)。
　　 6.在阿特拉津和毒死蜱實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，各組織GST亞型和HSP70基因mRNA表達(dá)下調(diào)或上調(diào)，表明GST亞型和HSP70基因在阿特拉津和毒死蜱發(fā)揮毒性作用過程中起著重要的作用。
　　 7.通過對(duì)暴露處理和恢復(fù)處理鯉魚體內(nèi)各組織阿特拉滓和毒死蜱及其代謝產(chǎn)物的殘留檢測(cè)，結(jié)果顯示，在暴露末期隨著染毒劑量的增加，各組織內(nèi)阿特拉津和毒死蜱及其代謝產(chǎn)物的檢出量增加，經(jīng)過20 d恢復(fù)處

9、理后，各組織內(nèi)農(nóng)藥及代謝產(chǎn)物的殘留量明顯低于暴露末期，但仍能檢出，并且各組織的殘留情況是不同的，說明阿特拉滓和毒死蜱進(jìn)入鯉魚體內(nèi)后會(huì)以原型或代謝產(chǎn)物的形式富集在各個(gè)組織器官，并且不同器官對(duì)其阿特拉津和毒死蜱及其代謝產(chǎn)物的富集能力也存在差異。
　　 綜上所述，阿特拉津和毒死蜱對(duì)鯉魚分別屬于高毒和劇毒農(nóng)藥；無論是阿特拉津和毒死蜱單獨(dú)暴露還是聯(lián)合暴露，在相應(yīng)的暴露濃度和暴露時(shí)間條件下，在各個(gè)組織均能檢測(cè)阿特拉津和毒死蜱及其代謝產(chǎn)物的存

10、在，并且均能引起各組織的病理學(xué)損傷，抑制組織內(nèi)解毒酶（AChE、GSTs和CbE）和ATPase活性，誘導(dǎo)機(jī)體氧化應(yīng)激的發(fā)生，破壞機(jī)體抗氧化防御系統(tǒng)及清除自由基功能，并從分子水平也證明阿特拉津和毒死蜱對(duì)鯉魚具有很高的毒性作用。同時(shí)，本研究所選的雌激素指標(biāo)在阿特拉津作用下，均能被誘導(dǎo)，說明阿特拉津具有雌激素作用；對(duì)毒死蜱研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，毒死蜱只在一定程度上影響E2含量和ER-a mRNA表達(dá)的增加，而對(duì)VtgⅡ基因mRNA表達(dá)變化較小，初