乙胺嘧啶对 Tubifex tubifex 毒性的评估：细胞毒性、生理学、组织病理学及超微结构研究方法

《Science of The Total Environment》：Evaluation of acetamiprid toxicity on Tubifex tubifex: Cytotoxic, physiological, histopathological, and ultrastructural approach

醋氨磷对tubificid虹蚓的急性毒性及慢性效应研究中，测定其96小时LC50为9.019 mg/L，并通过抗氧化酶（CAT、SOD、GPx、GST）、膜稳定性（NRRT、MTT）及电镜观察发现，亚致死剂量可引起ROS累积、线粒体功能障碍、组织损伤及表皮脱落等效应，验证了生物标志物在短期生物监测中的应用价值。

　　

阿哈马杜尔·霍克·曼达尔（Ahamadul Hoque Mandal）| 奥罗什里·萨杜（Auroshree Sadhu）| 苏拉吉特·戈什（Surajit Ghosh）| 迪本杜·阿查里亚（Dibendu Acharya）| 科希克·戈什（Koushik Ghosh）| 尼迈·钱德拉·萨哈（Nimai Chandra Saha）| 苏巴吉特·萨哈（Shubhajit Saha）

印度西孟加拉邦伯德万大学（The University of Burdwan）动物学系生态毒理学研究实验室（Ecotoxicology Research Laboratory, Department of Zoology, The University of Burdwan, Burdwan, West Bengal, India）

摘要

本研究旨在通过测定乙酰氨基吡啶（acetamiprid，简称ACE）的半数致死浓度（LC₅₀）及其对Tubifex tubifex的影响来探究其毒性作用，并选择亚致死剂量。在长时间暴露下，活性氧（ROS）的产生增加，这会干扰生物体的生理过程。中性红保留时间（NRRT）和MTT检测显示溶酶体膜稳定性下降以及线粒体功能障碍。此外，乙酰氨基吡啶的暴露还导致抗氧化防御酶（如过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD）活性升高，蛋白质氧化（通过蛋白质羰基加合物形成）、脂质过氧化（LPO）水平上升，乳酸脱氢酶（LDH）水平升高，表明组织受损；同时谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和谷胱甘肽-S-转移酶（GST）水平也有所变化。另一方面，总蛋白质含量（TP）、谷胱甘肽（GSH）、谷胱甘肽还原酶（GR）和乙酰胆碱酯酶（AChE）水平的显著下降表明长期暴露导致了应激状态。电子显微镜观察结果显示表皮发生变化，尾部可能自切或脱落以清除农药残留。综合多生物标志物（IBR）响应的结果表明，这些生物标志物对于短期监测乙酰氨基吡啶的毒性具有足够的敏感性。

部分内容摘要

环境影响

为了更好地了解乙酰氨基吡啶即使在低剂量下对底栖蠕虫的潜在危害，本研究首次尝试探讨了这一现象，并获得了可用于未来研究及改善水生生态系统管理计划的数据。通过范围测定测试和96小时LC₅₀实验得出的暴露浓度远高于已记录的乙酰氨基吡啶的最高毒性值。

测试生物

本研究中使用的测试生物是水生底栖寡毛类蠕虫Tubifex tubifex。健康的、完全成熟的Tubifex tubifex（平均体重5.5 ± 0.5毫克，体长4.1 ± 0.7厘米）来自一个未受污染的区域（该地区此前未接触过污染物）。

急性毒性测定

通过测量Tubifex tubifex的急性毒性来确定乙酰氨基吡啶的致死效应。图1a显示了24小时、48小时、72小时和96小时时的半数致死浓度（LC₅₀），分别为90.446毫克/升、45.415毫克/升、16.73毫克/升和9.019毫克/升（95%置信水平）。Kaplan-Meier（KM）图（图1b）清楚地表明，随着浓度的增加，存活率显著下降（χ²₌52.95，自由度df = 10，p值<0.0001）。

讨论

快速的城市化和工业化进程正在以前所未有的速度推进，推动了全球经济的增长（Sharma等人，2025年）。然而，这一发展也引发了严重的环境问题：主要源于农业和工业区的径流污染了地表水体（Sharma等人，2025年；Ghosh等人，2024年）。水生生物通过食物摄入这些有害农药。

结论

本研究系统地探讨了乙酰氨基吡啶对底栖蠕虫的毒性作用，重点关注溶酶体膜稳定性的改变、细胞毒性的增加、活性氧的产生、抗氧化防御系统的损伤以及神经系统的抑制作用。长期暴露于乙酰氨基吡啶会导致组织病理学变化，包括上皮细胞破坏和肠道及神经细胞的退化，表明其具有潜在的危害性。

作者贡献声明

阿哈马杜尔·霍克·曼达尔（Ahamadul Hoque Mandal）：软件开发、方法设计、实验实施、数据分析、数据整理、撰写（审阅与编辑、初稿撰写。奥罗什里·萨杜（Auroshree Sadhu）：软件开发、方法设计、撰写（审阅与编辑、初稿撰写。苏拉吉特·戈什（Surajit Ghosh）：方法设计、实验实施、数据分析、数据整理、撰写（审阅与编辑、初稿撰写。迪本杜·阿查里亚（Dibendu Acharya）：方法设计、撰写（审阅与编辑、初稿撰写。科希克·戈什（Koushik Ghosh）：数据可视化、方法设计。

出版同意

不适用。

伦理审批

本文中未涉及需要伦理委员会批准的动物实验。根据现行法规，对于像Tubifex tubifex这样的无脊椎动物，无需伦理授权。

资金支持

阿哈马杜尔·霍克·曼达尔感谢大学拨款委员会（University Grants Commission，授权编号211610105257）提供的研究资金支持。苏巴吉特·萨哈博士获得了印度新德里科学与工程研究委员会（Science and Engineering Research Board，DST SERB）的财政支持（授权编号SRG/2023/000685）。苏拉吉特·戈什感谢CSIR-HRDG（授权编号09/0025(16571)/2023-EMR-1，日期2023年3月24日）的资助。迪本杜·阿查里亚感谢CSIR-HRDG（授权编号656/CSIRNET JUNE 2019）提供的资金支持。

利益冲突声明

作者声明：本研究中未发现任何已知的财务利益冲突或个人关系对研究结果产生影响。

致谢

我们感谢伯德万大学动物学系提供的实验设施。