不同企業(yè)生產(chǎn)的阿維菌素乳油對(duì)家蠶的急性毒性和殘毒期比較

陳偉國(guó) 朱 燕 董瑞華 孫海燕

(1 浙江省海寧市蠶桑技術(shù)服務(wù)站，浙江海寧 314400; 2 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑研究所，浙江杭州 310021)

阿維菌素(Avermectins)是由日本北里大學(xué)和美國(guó)Merck 公司首先開(kāi)發(fā)的一類(lèi)具有殺蟲(chóng)、殺螨、殺線蟲(chóng)活性的十六元大環(huán)內(nèi)酯化合物，由灰色鏈霉菌(Streptomyces avermitilis)發(fā)酵產(chǎn)生［1］。我國(guó)20 世紀(jì)80年代末由上海市農(nóng)藥研究所從廣東揭陽(yáng)土壤中分離篩選得到的7051 菌株與其相似，后北京農(nóng)業(yè)大學(xué)立項(xiàng)研究并開(kāi)發(fā)生產(chǎn)此藥，目前我國(guó)有阿維菌素原藥生產(chǎn)企業(yè)20 余家。天然阿維菌素中含有8個(gè)組分，即A1a、A2a、B1a、B2a、A1b、A2b、B1b 和B2b，其中B1 組分活性最大，尤以B1a 的驅(qū)蟲(chóng)活性最強(qiáng)，被作為殺蟲(chóng)劑在農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)中廣泛使用，并要求阿維菌素產(chǎn)品的B1a 有效成分的含量≥80%［2－3］。由于最初分離得到的阿維菌素原始菌株的發(fā)酵效價(jià)很低，國(guó)內(nèi)研究單位和農(nóng)藥企業(yè)十分重視阿維菌素菌種的改造和生產(chǎn)工藝的優(yōu)化研究［3－7］，因而可能使不同企業(yè)生產(chǎn)的阿維菌素原藥的組分存在差異。此外，眾多阿維菌素制劑生產(chǎn)企業(yè)采用的原料和配方不盡相同，從而對(duì)其殺蟲(chóng)活力和在植物上的殘留表現(xiàn)出一定的差異性。隨著阿維菌素農(nóng)藥的迅速推廣，對(duì)家蠶的安全性評(píng)價(jià)工作也逐漸受到重視，但相關(guān)報(bào)道中阿維菌素對(duì)家蠶的急性毒性研究結(jié)果差異較大［8－12］，而張海燕等［1］對(duì)同一種阿維菌素乳油的3 次殘毒期試驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)出較大的不穩(wěn)定性，認(rèn)為可能與阿維菌素比較容易光解以及氣候條件不同等因素有關(guān)，然而這種毒性和殘毒期差異究竟是因?yàn)檗r(nóng)藥產(chǎn)品的不同，還是試驗(yàn)條件所致，目前尚不明確。為此，我們?cè)谙嗤囼?yàn)條件下比較了不同企業(yè)生產(chǎn)的阿維菌素乳油的毒力和殘毒期，為進(jìn)一步了解阿維菌素農(nóng)藥對(duì)家蠶的毒性特點(diǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試農(nóng)藥:5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油，生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)藥登記證號(hào):上海悅聯(lián)化工有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng):上海悅聯(lián))，PD20093918;河北威遠(yuǎn)生物化工股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng):河北威遠(yuǎn))，PD20083129;山東省濟(jì)南中科綠色生物工程有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng):濟(jì)南中科)，LS20070674;浙江海正化工股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng):浙江海正)，PD20082353;浙江錢(qián)江生物化學(xué)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng):錢(qián)江生化)，PD20082001。

家蠶品種:白玉×秋豐，浙江省海寧市新興蠶種制造有限公司生產(chǎn)。

桑樹(shù)品種:農(nóng)桑14 號(hào)，8年生，中干偏低養(yǎng)成，栽植密度為每667 m2桑園栽植800 株，浙江省海寧市鹽官鎮(zhèn)城北村郭建鑫農(nóng)戶的桑園。

1.2 阿維菌素對(duì)家蠶的食下毒性測(cè)定

在預(yù)備試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)，將上海悅聯(lián)、河北威遠(yuǎn)、濟(jì)南中科、浙江海正、錢(qián)江生化5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油，稀釋成5～7個(gè)梯度濃度，以清水處理為空白對(duì)照，3 次重復(fù)。取適熟桑葉分別浸入不同處理的藥液中1 min，取出后自然晾干置于保鮮盒內(nèi)備用，各處理區(qū)用20 頭3 齡起蠶供試，在(26.5 ±1)℃、相對(duì)濕度75%～85%的恒溫室內(nèi)飼養(yǎng)，24 h 后改用新鮮無(wú)毒桑葉繼續(xù)飼養(yǎng)至4齡餉食，每天調(diào)查幼蟲(chóng)中毒死亡率。采用DPS(10.15 版)統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)藥液質(zhì)量濃度對(duì)數(shù)與幼蟲(chóng)死亡率概率值進(jìn)行線性回歸分析［13］，求出致死中濃度(LC50)和95%置信限。

1.3 阿維菌素對(duì)家蠶的殘毒期試驗(yàn)

將5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油均稀釋成1 500 倍液，每種藥液分別噴3 株桑樹(shù)，枝條頂端最大葉位以上用標(biāo)簽標(biāo)記，防止采摘未噴藥的桑葉。試驗(yàn)在浙江省海寧市鹽官鎮(zhèn)城北村郭建鑫農(nóng)戶的桑園中進(jìn)行，噴藥時(shí)間為2011年9月1日，噴藥后20 d 開(kāi)始每隔5 d 采摘桑葉飼喂3 齡起蠶，直至未見(jiàn)中毒蠶出現(xiàn)，分別于噴藥后20、25、30、35、40、45、50、55、60 d 采葉飼喂3 齡起蠶，共有9個(gè)批，每個(gè)批持續(xù)飼喂1個(gè)齡期，以蠶能就眠蛻皮為正常，至4 齡起蠶時(shí)統(tǒng)計(jì)中毒蠶頭數(shù)，各試驗(yàn)小區(qū)30 頭蠶，3 次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 家蠶食下阿維菌素后的中毒癥狀

家蠶食下阿維菌素處理的桑葉后，主要中毒癥狀表現(xiàn):初期食桑減緩，靜臥蠶座，無(wú)搖頭、狂燥爬動(dòng)等現(xiàn)象，少量吐液;隨著中毒程度的加深，頭胸伸出，腹足后傾，頭尾向背略彎曲呈“C”形側(cè)臥，呈麻痹假死狀;中毒后期(約2 d 左右)，蠶體逐漸軟化，部分蠶體尾部出現(xiàn)縮皺;死后蠶的體色不變。阿維菌素的中毒癥狀表現(xiàn)較快，但至死亡時(shí)間較長(zhǎng)。

2.2 阿維菌素對(duì)家蠶的急性毒性

采用浸葉法測(cè)定5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油對(duì)3 齡起蠶的急性食下毒性，從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看(表1)，不同企業(yè)的產(chǎn)品對(duì)家蠶的毒性大小順序?yàn)闈?jì)南中科(4.474 2 ×10－4mg/L)＞浙江海正(6.222 9 × 10－4mg/L)＞上海悅聯(lián)(6.847 9 ×10－4mg/L)＞錢(qián)江生化(8.527 2 ×10－4mg/L)＞河北威遠(yuǎn)(9.233 2 ×10－4mg/L)，表明供試的5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油對(duì)3 齡起蠶的急性食下毒性均極強(qiáng)，但不同產(chǎn)品的毒性差異較小，5家企業(yè)產(chǎn)品的毒性都在同一數(shù)量級(jí)。

表1 5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油對(duì)家蠶3 齡起蠶的急性食下毒性測(cè)定

2.3 阿維菌素對(duì)家蠶的殘毒期

由表2 可見(jiàn)，噴灑藥液后20 d 和25 d 采葉飼喂3 齡起蠶，錢(qián)江生化生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油的死亡率分別為82.22%和60.00%，其余4 家生產(chǎn)的死亡率均為100%;藥后30 d 和35 d，各處理區(qū)蠶的死亡率有所下降，其中濟(jì)南中科和錢(qián)江生化2 家生產(chǎn)的蠶的死亡率出現(xiàn)反復(fù)，表明這一階段桑葉上的阿維菌素對(duì)家蠶的毒性仍然很高;藥后40 d 各處理區(qū)蠶的死亡率均明顯下降，進(jìn)入轉(zhuǎn)折階段;藥后45 d，上海悅聯(lián)和錢(qián)江生化2 家生產(chǎn)的無(wú)蠶中毒死亡;藥后50 d 浙江海正生產(chǎn)的也無(wú)蠶中毒死亡;藥后60 d濟(jì)南中科和河北威遠(yuǎn)2 家生產(chǎn)的無(wú)蠶中毒死亡。

表2 試驗(yàn)結(jié)果表明，5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油1 500 倍噴灑在桑葉上對(duì)3 齡家蠶的殘毒期均很長(zhǎng):錢(qián)江生化和上海悅聯(lián)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油的殘毒期均為45 d，浙江海正生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油的殘毒期為50 d，濟(jì)南中科和河北威遠(yuǎn)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油的殘毒期均為60 d。

表2 5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油1 500 倍對(duì)家蠶3 齡起蠶的殘毒期測(cè)定

從本試驗(yàn)結(jié)果看(表1 －2)，濟(jì)南中科生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油對(duì)3 齡起蠶的急性食下毒性最大，在桑葉上的殘毒期也最長(zhǎng);浙江海正、上海悅聯(lián)、錢(qián)江生化生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油對(duì)3 齡起蠶的急性食下毒性居中，在桑葉上的殘毒期最短;而河北威遠(yuǎn)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油對(duì)3 齡起蠶的急性食下毒性最小，但在桑葉上的殘毒期卻與濟(jì)南中科生產(chǎn)的一樣最長(zhǎng)，比與LC50值最接近的錢(qián)江生化生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油的殘毒期長(zhǎng)15 d 左右。由此可見(jiàn)，不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油在桑葉上的殘毒期存在較大差異，因此，即使是使用同一類(lèi)阿維菌素乳油，對(duì)家蠶的急性食下毒性大小也不能準(zhǔn)確估測(cè)其殘毒期的長(zhǎng)短。這種差異可能與不同生產(chǎn)企業(yè)采用的配方或助劑等不同有關(guān)。

3 討論

隨著全社會(huì)對(duì)食品安全的要求越來(lái)越高，阿維菌素作為高效無(wú)公害生物殺蟲(chóng)劑在21 世紀(jì)以來(lái)得到了廣泛應(yīng)用，目前我國(guó)阿維菌素制劑主要登記是在水稻、果樹(shù)、蔬菜、棉花等農(nóng)作物上使用，其中作為甲胺磷等高毒農(nóng)藥的替代品種，而大量應(yīng)用于防治稻縱卷葉螟等水稻害蟲(chóng)［14－16］。然而，我國(guó)不少蠶桑產(chǎn)區(qū)受阿維菌素農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的污染和桑園周?chē)r(nóng)作物(水稻、蔬菜、果樹(shù)等)防治的污染［1，17］，造成的家蠶中毒損失已不可小視。

3.1 阿維菌素對(duì)家蠶的急性毒性差異

阿維菌素對(duì)家蠶的毒性研究以急性食下毒性測(cè)定為主，不同試驗(yàn)結(jié)果的差異較大。馬惠等［8］采用浸葉法測(cè)定了阿維菌素對(duì)2 齡第2 天家蠶的LC50為8.900 ×10－4mg/L，石緒根等［9］采用相同方法測(cè)得了阿維菌素對(duì)2 齡第2 天家蠶的LC50為4.508 ×10－3mg/L，白錫川等［10］測(cè)定了阿維菌素對(duì)2 齡家蠶的LC50為5.500 ×10－3mg/L，吳聲敢等［11］測(cè)定了阿維菌素對(duì)2 齡家蠶的LC50為3.600 ×10－2mg/L，李保同［12］采用浸葉法測(cè)定了阿維菌素對(duì)2 齡蠶的LC50為1.88 mg/L。本試驗(yàn)測(cè)定5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的阿維菌素乳油對(duì)家蠶3 齡起蠶的LC50為4.474 2 ×10－4～9.2332 ×10－4mg/L，同屬一個(gè)數(shù)量級(jí)，與馬惠等的結(jié)果接近，但比其余試驗(yàn)結(jié)果分別高出1～3個(gè)數(shù)量級(jí)。由于阿維菌素為微生物發(fā)酵所得，原藥成分比較復(fù)雜，其藥效受很多因素制約，除B1a 作為主要含量具有產(chǎn)品質(zhì)量要求外，不同生產(chǎn)企業(yè)采用的菌種和發(fā)酵工藝對(duì)其它成分的含量和生物活性都產(chǎn)生影響，而上述相關(guān)試驗(yàn)的時(shí)間跨度超過(guò)10年，多種因素共同影響可能導(dǎo)致不同階段的試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生差異。

3.2 阿維菌素在桑葉上的殘毒期差異

相對(duì)而言，阿維菌素在桑葉上的殘毒期測(cè)定較少，張海燕、張午中等［1，18］的試驗(yàn)結(jié)果表明，阿維菌素在桑葉上的殘毒期均在30 d 以?xún)?nèi)。本試驗(yàn)測(cè)定了5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油，在桑葉上的殘毒期最短的也有45 d 左右，最長(zhǎng)的達(dá)到60 d。不同試驗(yàn)結(jié)果的差異可能與供試農(nóng)藥、家蠶品種以及季節(jié)(氣候條件)等因素有關(guān)，本試驗(yàn)在9月份噴藥處理，是桑樹(shù)枝葉生長(zhǎng)的高峰期，光照強(qiáng)度不足。同一試驗(yàn)不同產(chǎn)品間的殘毒期差異，除了不同企業(yè)生產(chǎn)的阿維菌素制劑采用的原藥不一致外，還可能是使用不同的助劑、溶劑、乳化劑和抗氧化劑等因素，影響其在作物上的展著以及降解，從而影響農(nóng)藥的藥效和持效期。本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)濟(jì)南中科生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油在稀釋時(shí)與其它4 家生產(chǎn)的乳化現(xiàn)象有明顯差別，這是否表明該乳油產(chǎn)品在某些方面確有不同之處，而該藥對(duì)家蠶急性毒性最強(qiáng)和殘毒期最長(zhǎng)的試驗(yàn)結(jié)果，又與上述特殊現(xiàn)象可能存在相關(guān)性。

3.3 阿維菌素對(duì)家蠶的安全性評(píng)價(jià)

本試驗(yàn)測(cè)定了5 家不同企業(yè)生產(chǎn)的1.8%阿維菌素乳油對(duì)家蠶的急性食下毒性和在桑葉上的殘毒期，試驗(yàn)結(jié)果表明，供試的5 種阿維菌素乳油對(duì)家蠶的急性食下毒性均極強(qiáng)，與擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)和殺蟲(chóng)雙等農(nóng)藥相類(lèi)似［1，9，19－21］;1 500 倍稀釋液噴灑在桑葉上的殘毒期為45～60 d，因而對(duì)養(yǎng)蠶生產(chǎn)的安全隱患極大。即使極微量的阿維菌素連續(xù)添食家蠶后，仍會(huì)導(dǎo)致部分個(gè)體死亡，并影響群體蠶的正常眠起發(fā)育［1］;朱九生等［22］研究認(rèn)為，亞致死劑量阿維菌素對(duì)家蠶仍有一定的毒性，可導(dǎo)致家蠶消化系統(tǒng)紊亂，進(jìn)而影響其生長(zhǎng)發(fā)育和對(duì)食物的利用。近年來(lái)阿維菌素與其它農(nóng)藥混用已十分普遍，各種混配劑型極多［23－25］;因此，在蠶桑產(chǎn)區(qū)桑園及周?chē)r(nóng)作物上應(yīng)當(dāng)禁止使用阿維菌素制劑以及含有阿維菌素的混配制劑，確保蠶桑生產(chǎn)安全。

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