阿特拉津对雏鸡的急性毒性作用和骨髓微核率的影响
2013-09-23王冠颖郝雅环
靳 生,王冠颖,杜 强,郝雅环,李 术
(东北农业大学动物医学学院,黑龙江 哈尔滨150030)
阿特拉津,又名莠去津,是选择性内吸传导型苗前、苗后除草剂,是国际上使用最为广泛的除草剂之一。在土壤中可被微生物分解,残效期跟用药剂量、土壤质地等因素有关,可长达半年。适用于玉米、高粱、林地、草地、甘蔗等防除一年生和二年生阔叶杂草和单子叶杂草。20世纪80年代初我国开始使用阿特拉津,每年用量以平均20%的速度递增[1],虽然阿特拉津是一种中等偏低毒性的除草剂,但由于其使用量大、残留期长(半衰期244d)、污染范围广(水环境、土壤大气),对人和哺乳动物可能有致癌作用,所以被列为环境荷尔蒙(内分泌干扰剂)的可疑物质,被联合国认定为27种持久性有毒化学污染物(Persistent Toxic Substances,PTS)之一[2-3]。目前有关阿特拉津对生物毒理效应的研究主要集中在哺乳动物的鼠类和两栖动物的蛙类。本试验以雏鸡为研究对象,通过灌服测定阿特拉津对雏鸡的半数致死量,从而来研究阿特拉津对雏鸡的急性毒性作用。在此基础上,通过试验阿特拉津对雏鸡骨髓微核的影响,来研究它的致突变性,为阿特拉津安全评价提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料 阿特拉津(吉林市世纪农药责任有限公司,批号:HNP33068),50%(M/N);环磷酰胺(批号:20100302,山西省普德药业有限公司);秋水仙素。1日龄雏鸡,36~40g(东北农业大学孵化场)。
1.2 方法
1.2.1 半数致死量的测定
1.2.1.1 预试验 配制浓度为125g/mL阿特拉津水溶液,将60只体重相近的4日龄雏鸡随机均分为6组,按药品剂量(等差数列)分为6组并灌服给6组雏鸡,连续观察5d,反复试验,确定0死亡率和100%死亡率。
1.2.1.2 LD50测定试验 按照 Well′s法[4]设计试验,组间剂量对数差值为0.05325,将体重相近、日龄相同的雏鸡随机分为4组,每组4只,药品剂量分别为383.3mg/kg体重,433.4mg/kg体重,489.9 mg/kg体重,553.9mg/kg体重,并分别编为1,2,3,4。待4日龄时进行灌药,连续观察7d,并记录每组雏鸡死亡数。
1.2.2 骨髓细胞微核试验 选4日龄健康、体重相近的鸡随机分为5组,每组5只,即阴性对照组(生理盐水20mL/kg体重),阿特拉津低剂量组(1/20 LD50)、中剂量组(1/15LD50)、高剂量组(1/10 LD50)、阳性对照组(环磷酰胺20mg/kg体重)。连续染毒9d后取其胸骨,挤出骨髓液,滴在载玻片一端预先滴好的一滴胎牛血清中,混匀后推片,长度为2~3cm,固定(固定液固定)、染色(姬姆萨染色)、蒸馏水冲洗,干燥后进行观察。
1.3 数据处理 采用SPSS 13.0统计软件,进行t检验数据统计分析。
2 结果
2.1 急性中毒临床症状 灌药后连续观察7d,雏鸡表现为食欲减退,精神委靡,双翅下垂。死亡前雏鸡全身痉挛,喙边充满黏液,呈昏迷状态。第3组和第4组给药剂量大,较早出现症状,12h后雏鸡开始死亡。第1组和第2组灌药后第2天雏鸡开始死亡,直到第5天停止死亡。
2.2 半数致死量的计算 LD50为451.43978mg/kg体重;LD5095%可信限为390.82670~521.45332 mg/kg体重。
2.3 雏鸡骨髓微核试验结果 阿特拉津对雏鸡的骨髓嗜多染红细胞的微核率有显著影响(如表1),可以观察到明显的微核,见图1,随着阿特拉津浓度的增大骨髓微核率升高,呈剂量-效应关系。
图1 骨髓微核试验
表1 阿特拉津致鸡骨髓细胞微核率的检测
3 讨论与分析
3.1 半数致死量测定 有关阿特拉津对生物毒理效应的研究,主要集中在哺乳动物的鼠类和两栖动物的蛙类,尚未报道有关鸡的毒性试验。本试验测定半数致死量为451(mg/kg体重)。不同种类动物还有不同的染毒方式对阿特拉津的敏感性不同,试验表明,阿特拉津对动物的急性毒性,LD50672mg/kg体重(大鼠经口);850mg/kg体重(小鼠经口);750mg/kg体重(兔经口);7 500mg/kg体重(兔经皮)。
3.2 阿特拉津对雏鸡骨髓微核率的影响 骨髓微核试验是检测化学物质致突变性的常用方法,是一种广泛应用于遗传毒性检测的快速、简便方法。它主要是通过微核率的变化来反映化学物质的遗传毒性,因此微核率是检测细胞遗传毒性损伤的一种重要指标,许多学者都进行过研究。肖凯、李宏霞研究环磷酰胺剂量、取样时间对小鼠骨髓微核率的影响,结果表明40mg/kg体重和80mg/kg体重环磷酰胺均可致小鼠骨髓嗜多染红细胞的微核率显著增加(P<0.01),具有剂量反应关系[5]。黄海雄等人研究了三氯乙烯染毒对小鼠微核的影响,结果显示三氯乙烯小鼠骨髓微核试验结果为阴性[6]。
关于阿特拉津毒性的研究也有很多试验,有研究表明,3ng/mL的阿特拉津可使仓鼠染色体断裂[7];张越等人试验报道称阿特拉津对小鼠微核形成无显著影响[8]。本次试验研究的结果表明,随着阿特拉津染毒浓度的增大,雏鸡骨髓细胞微核率也逐渐增大,试验组与阴性对照组相比有极显著性差异 (P<0.01)。
[1] 万年升,顾继东,段舜山.阿特拉津生态毒性与生物降解的研究[J].北京环境科学学报,2006,26(4):552-560.
[2] Hayes T,Kelly H,Tsui M,etal.Herbicides:feminization of male frogs in the wild.Nature[J].2002,419:895-896.
[3] 秦传玉,赵勇胜,刘娜,等.阿特拉津在土壤中的吸附行为[J].环境污染与防治,2007,29(3):165-167.
[4] 张铣,刘毓谷.毒理学[M].北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1997.
[5] 肖凯,李宏霞.环磷酰胺剂量、取样时间对小鼠骨髓微核率的影响[J].癌变畸变突变,2005,17(6):367-369.
[6] 黄海雄,黄锦周,黄钰,等.三氯乙烯染毒小鼠骨髓微核试验观察[J].职业与健康,2002,18(4):35-36.
[7] 弓爱君,叶常明.除草剂阿特拉津(Atrazine)的环境行为综述[J].环境科学进展,1997,5(2):37.
[8] 金焕荣,张越,段志文,等.阿特拉津对小鼠微核及精子畸形率的影响[J].沈阳医学院学报,2000,2(2):72-73.