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为评估阿特拉津(ATR)和辛硫磷(PHO)联合暴露对蚯蚓的影响,研究人员开展相关研究。结果显示,ATR 对蚯蚓急性毒性更强,二者联合有协同急性效应,低浓度联合暴露会加剧氧化损伤。这为农药管理提供参考。
在农业生产的大舞台上,农药是一把双刃剑。一方面,它们能有效预防病虫害,助力农作物茁壮成长;但另一方面,其带来的环境问题却如阴影般逐渐笼罩。随着农药的广泛使用,越来越多的农药在土壤中 “安营扎寨”,形成复杂的混合物。这些混合物中不同成分相互作用,就像隐藏在土壤里的 “暗箭”,随时可能伤害土壤中的生物,打破生态平衡。其中,阿特拉津(ATR)和辛硫磷(PHO)这两种农药格外引人关注。ATR 作为全球广泛使用的除草剂,化学稳定性强,在土壤中频繁被检测出残留;PHO 作为有机磷杀虫剂,也常与 ATR 一同用于农作物保护。然而,它们在土壤中的长期存在,可能导致联合污染,给土壤生态环境带来未知的挑战。此前,虽然知道这两种农药对水生生物等有协同毒性,但在蚯蚓身上的情况还不清楚。蚯蚓可是土壤生态系统中的 “大功臣”,它们在能量和营养循环、维持土壤生态系统功能等方面发挥着关键作用。为了搞清楚 ATR 和 PHO 对蚯蚓的影响,评估其对土壤生态系统的危害,贵州烟草公司安顺市分公司的研究人员展开了深入研究。这项研究成果发表在《Environmental Toxicology and Pharmacology》杂志上,为农药的合理使用和管理提供了重要依据。
研究人员主要运用了急性毒性测试和酶活性、基因表达检测技术。在急性毒性测试中,将蚯蚓暴露于不同浓度的 ATR、PHO 及二者混合物中,观察 14 天内蚯蚓的死亡情况;对于酶活性和基因表达检测,分析暴露后蚯蚓体内相关酶(如过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)等)的活性变化以及特定基因(如翻译控制肿瘤蛋白(tctp)、钙网蛋白(crt)基因)的表达水平。
急性毒性测试
研究人员对蚯蚓(Eisenia fetida)进行 14 天的农药暴露实验,结果发现,ATR 和 PHO 对蚯蚓都有明显的致死作用,而且随着暴露时间的增加,毒性愈发显著。相比之下,PHO 对蚯蚓的毒性比 ATR 要低一些。更值得注意的是,当 ATR 和 PHO 联合暴露时,半数致死浓度(LC50)的值明显低于单独暴露时。在暴露 7 天和 14 天后,联合暴露的相加指数分别达到 2.91 和 3.76,这表明两种农药联合对蚯蚓产生了协同急性效应。
酶活性和基因表达变化
研究还发现,低浓度的 ATR 和 PHO 联合暴露,会显著刺激蚯蚓体内 CAT、MDA 和 T-SOD 的活性。这意味着联合暴露引发了更严重的氧化损伤,就像给蚯蚓的细胞带来了一场 “氧化风暴”。从基因表达层面来看,大多数暴露组中tctp和crt基因的表达水平都比对照组有所升高,这进一步反映出联合暴露对蚯蚓细胞生理过程的干扰。
研究表明,ATR 对蚯蚓的急性毒性高于 PHO,二者联合暴露呈现出更强的毒性,表现出协同急性效应。低浓度联合暴露会加剧蚯蚓的氧化应激,引发细胞损伤。这一研究揭示了 ATR 和 PHO 联合暴露对蚯蚓的危害,警示了土壤生态系统面临的潜在风险。它为监管部门制定更科学的农药使用和管理政策提供了有力支持,有助于减少农药对土壤生态系统的破坏,保护土壤中生物的生存环境,维持生态平衡。同时,也为后续进一步研究农药联合污染对土壤生态系统的长期影响奠定了基础,推动了环境毒理学领域的发展。