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新型杀虫剂苯甲酸埃玛菌素对非靶标生物的生理与组织病理学响应:生态风险与毒性机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology 3.9
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推荐:本研究针对农业和水产养殖中广泛使用的苯甲酸埃玛菌素(EB)对非靶标淡水贻贝(Unio delicatus)的生态毒性展开系统评估。通过测定96-h LC50(0.21 mg/L)及亚致死浓度暴露实验,发现EB可导致血淋巴细胞减少、氧化应激(TAS/TOS失衡)及鳃与消化腺组织损伤,为EB的环境风险评估提供了关键数据。
在农业和水产养殖业中,苯甲酸埃玛菌素(Emamectin benzoate, EB)作为高效杀虫剂被广泛应用,但其对非靶标生物的潜在生态风险尚未明确。淡水贻贝等底栖生物因滤食特性和活动受限性,易成为污染物蓄积的"哨兵物种"。然而,关于EB对淡水双壳类的毒性机制,尤其是亚致死浓度下的生理与组织病理学影响,仍存在显著研究空白。
为解决这一问题,来自土耳其加齐大学的研究团队以淡水贻贝(Unio delicatus)为模型,系统评估了EB的急性毒性(96-h LC50)和亚致死毒性效应。研究发现,EB的96小时半数致死浓度仅为0.21 mg/L(95%置信区间0.127-0.382 mg/L),这一数值已接近水产养殖实际使用剂量。更值得关注的是,即使在1/100 LC50(2.19 μg/L)和1/10 LC50(21.9 μg/L)的亚致死浓度下,短期(48小时至7天)和长期(21天)暴露均能引发显著的生物学响应。
研究采用多维度技术方法:通过血淋巴细胞计数(THCs)评估免疫抑制效应;利用总抗氧化状态(TAS)和总氧化状态(TOS)试剂盒检测血淋巴氧化应激;采用Ellman法测定组织谷胱甘肽(GSH),并通过蛋白氧化产物(AOPP)和丙二醛(MDA)分析分别评估蛋白质和脂质氧化损伤;结合H&E染色进行鳃和消化腺的组织病理学评分。
研究结果揭示:
急性毒性:EB对U. delicatus的96-h LC50显著低于其他水生无脊椎动物(如桡足类0.29-2.81 μg/L),表明淡水贻贝对EB具有更高敏感性。
血淋巴参数:所有亚致死浓度组均出现THCs显著下降(p<0.05),7天暴露组TOS降低而21天组TOS升高,显示时间依赖性的氧化应激动态变化。
组织生化指标:鳃组织GSH在21天高浓度组显著降低,消化腺MDA在48小时和7天组分别呈现升高和降低(p<0.05),表明组织特异性氧化损伤模式。
组织病理学:鳃组织出现鳃丝融合(+++)、变形(++)和血细胞浸润(+++);消化腺则表现为小管退化(+++)、间质组织坏死(+++),损伤程度与暴露时间和剂量正相关。
这项发表在《Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology 》的研究具有多重意义:首次明确了EB对淡水贻贝的基准毒性阈值;揭示了亚致死浓度下EB通过破坏氧化平衡(ROS/RNS)导致组织损伤的分子机制;为水产养殖业EB使用规范提供了科学依据。尤其值得注意的是,消化腺组织在21天暴露后出现的广泛坏死,暗示EB可能通过食物链产生生物放大效应。
研究同时提出了新的科学问题:EB诱导的血淋巴细胞减少是否与凋亡通路(如caspase-3激活)相关?鳃组织损伤是否会直接影响贻贝的滤食效率?这些发现为后续研究污染物-宿主互作机制提供了重要方向。该成果不仅对评估新兴污染物生态风险具有范式意义,也为制定双壳类生物监测方案建立了关键生物标志物体系。
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