毒死蜱和吡蟲啉對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性經(jīng)口毒性

程燕，譚麗超，卜元卿,，葛春男，周軍英，單正軍

1. 環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所，南京 210042 2. 南京師范大學，南京 210023

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毒死蜱和吡蟲啉對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性經(jīng)口毒性

程燕1，譚麗超1，卜元卿1,，葛春男2，周軍英1，單正軍1

1. 環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所，南京 210042 2. 南京師范大學，南京 210023

文章以毒死蜱和吡蟲啉為受試農(nóng)藥，以4日齡內(nèi)的意大利工蜂(Apis mellifera L.)為受試生物，研究2種農(nóng)藥對意大利工蜂的10 d經(jīng)口慢性毒性。結果顯示：參比物質樂果對意大利工蜂的10 d半致死濃度(10 d-LC50)為0.550 μg a.i.·g-1食物，平均每天半致死劑量(LDD50)為0.019 μg a.i.·蜂-1·天-1；在有效試驗條件下，毒死蜱對意大利工蜂的10 d LC50為0.582 μg a.i.·g-1食物，LDD50為0.021 μg a.i.·蜂-1·天-1；吡蟲啉對意大利工蜂的10 d LC50為0.055 μg a.i.·g-1食物，LDD50為1.542 ng a.i.·蜂-1·天-1。試驗結果可為毒死蜱和吡蟲啉的安全使用提供科學參考，同時可促進我國農(nóng)藥對蜜蜂的安全性評價體系的完善。

樂果；毒死蜱；吡蟲啉；意大利工蜂；慢性經(jīng)口毒性

蜜蜂是一種重要的經(jīng)濟昆蟲，蜜蜂在田間采花、授粉不可避免會接觸農(nóng)藥[1-2]。近年來，因農(nóng)藥不合理的使用而引起的蜜蜂大量死亡、數(shù)量減少的現(xiàn)象遍及北美、亞洲等許多國家，成為全球關注的生物安全問題[3]。農(nóng)藥使用對蜜蜂的影響究竟如何，如何減少農(nóng)藥使用對蜜蜂的危害影響等問題又一次引起了各國農(nóng)藥管理部門及研究機構的重視。各國政府、組織加緊完善農(nóng)藥對蜜蜂的安全評價及風險評估方法、開展高毒農(nóng)藥品種對蜜蜂的風險評估。2009年，歐盟開始實施農(nóng)藥管理新規(guī)1107/2009，其中規(guī)定“一種農(nóng)藥活性物質，只有證明其對成年蜜蜂不具有不可接受的急性或慢性效應時才能被登記”；2013年，歐洲食品安全局(EFSA)公布了新的植物保護產(chǎn)品蜜蜂風險評價指導文件：EFSA Guidance Document on the risk assessment of plant protection products on bees (Apis mellifera, Bombus spp. and solitary bees)，在舊準則的基礎上，新準則增加了農(nóng)藥對蜜蜂的慢性影響、對蜜蜂幼蟲的影響等方面的考慮[4]。為滿足管理要求，EFSA從2013年開始組織歐洲各國建立農(nóng)藥對蜜蜂的慢性毒性試驗方法，其中包括農(nóng)藥對成年意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性經(jīng)口毒性試驗方法，至2014年9月，已有8個國家的17家實驗室進行了該試驗[5]。

我國是當今世界第一養(yǎng)蜂大國[6]。同時，我國也是農(nóng)藥使用大國，據(jù)統(tǒng)計，目前在我國主要蜜源作物和輔助蜜源作物上登記的農(nóng)藥有327種。在我國，農(nóng)藥的大量使用，經(jīng)常導致蜜蜂中毒事件的發(fā)生[3]。因此，我國更應重視農(nóng)藥使用對蜜蜂的危害影響。但目前，我國《化學農(nóng)藥環(huán)境安全性評價試驗準則》只規(guī)定了農(nóng)藥對蜜蜂的急性經(jīng)口毒性和接急性觸毒性試驗方法，尚未建立農(nóng)藥對蜜蜂的慢性毒性試驗方法，農(nóng)藥對蜜蜂的安全性評價尚不全面[7]。

吡蟲啉是全球用量最大的新煙堿類殺蟲劑，有關吡蟲啉對蜜蜂影響的研究報道較多，也較為全面，從基因水平到生理生化水平到個體行為水平，但尚無吡蟲啉對蜜蜂的經(jīng)口慢性毒性研究報道[8-14]。毒死蜱，屬有機磷農(nóng)藥，作為高毒農(nóng)藥的主要替代品種，目前毒死蜱在我國使用廣泛，登記廠家達1 000余家[15]。有關毒死蜱對蜜蜂的影響研究主要集中在急性毒性研究上[16-18]。吡蟲啉和毒死蜱對蜜蜂均為高毒。本研究選擇毒死蜱和吡蟲啉2種關注度較高的農(nóng)藥品種，開展兩種農(nóng)藥對蜜蜂的慢性影響研究，研究一方面為2種農(nóng)藥的科學使用提供參考，另一方面，可促進我國農(nóng)藥對蜜蜂的安全性評價體系的完善。

1 材料與方法 (Materials and methods)

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗生物

以不超過4日齡的意大利工蜂(Apis mellifera L.)作為試驗生物。首先采集3日齡內(nèi)幼蜂，然后在室內(nèi)預養(yǎng)1 d，選擇健康的工蜂用于試驗。3日齡內(nèi)幼蜂采集方法為：從蜂巢中提出含封蓋子較多的蜂脾，置于整理箱中，并將整理箱置于溫濕度適宜培養(yǎng)室內(nèi)，在3 d內(nèi)抓取蜂脾上剛出的幼蜂。要求同一次試驗所用的幼蜂應取自同一蜂王蜂群。

1.1.2 供試農(nóng)藥

98.6%樂果(國藥集團化學試劑有限公司)、97%吡蟲啉懸浮劑(江蘇揚農(nóng)化工股份有限公司)、97%毒死蜱原藥(江蘇寶靈化工股份有限公司)。

1.2 試驗方法

將蜂裝入帶飼喂孔的蜂籠中，每籠10只蜂，將1 mL用50%蔗糖水溶液配制成的藥水裝入5 mL注射器(切去前端突出部分)中，將蜂籠置于人工氣候箱中，培養(yǎng)10 d，培養(yǎng)條件為31 ℃、相對濕度50%～75%，每日更換食物，每4天配制1次新鮮食物。每日記錄食物的消耗量與蜜蜂的死亡數(shù)，計算受試藥物對蜜蜂10 d的LD50值。

先進行預試驗，預試驗設置4個或5個處理組，另設空白對照，不需要設置平行，通過預試驗確定受試農(nóng)藥對試驗用蜂的最高全存活劑量和最低全致死劑量，根據(jù)預試驗結果設置正式試驗的劑量。正式試驗至少需5個處理組，另設空白對照，每組3個平行，通過正式試驗求出受試藥物對蜜蜂10 d的LD50值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS19.0進行數(shù)據(jù)處理。

2 結果(Results)

2.1 樂果對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性影響

試驗設置了0.1 μg a.i.·g-1、0.2 μg a.i.·g-1、0.4 μg a.i.·g-1、0.8 μg a.i.·g-1、1 μg a.i.·g-15組處理。試驗結果見表1。

從表1可以看出，98.6%樂果對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50為0.550 μg a.i.·g-1食物，LDD50為0.019 μg a.i.·蜂-1·天-1。

2.2 毒死蜱對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性影響

試驗設置了0.1 μg a.i.·g-1、0.2 μg a.i.·g-1、0.4 μg a.i.·g-1、0.8 μg a.i.·g-1、1.6 μg a.i.·g-15組處理。試驗結果見表2。

從表2可以看出，97%毒死蜱原藥對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50為0.582 μg a.i.·g-1食物，LDD50為0.021 μg a.i.·蜂-1·天-1。

2.3 吡蟲啉對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性影響

試驗設置了0.01 μg a.i.·g-1、0.02 μg a.i.·g-1、0.04 μg a.i.·g-1、0.08 μg a.i.·g-1、0.16 μg a.i.·g-15組處理。試驗結果見表3。

表1 樂果對意大利工蜂的10 d經(jīng)口慢性毒性

表2 毒死蜱對意大利工蜂的10 d經(jīng)口慢性毒性

表3 吡蟲啉對意大利工蜂的10 d經(jīng)口慢性毒性

從表3可以看出，97%吡蟲啉懸浮劑對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50為0.055 μg a.i.·g-1食物，LDD50為1.542 ng a.i.·蜂-1·天-1。

3 討論(Discussion)

文章進行了參比物質樂果對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性經(jīng)口毒性試驗，測得樂果對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50為0.550 μg a.i.·g-1食物，LDD50為0.019 μg a.i.·蜂-1·天-1。2014年，歐洲8個國家的17家實驗室同期進行了該項試驗，測得樂果對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50在0.230 μg a.i.·g-1食物～0.850 μg a.i.·g-1食物之間，平均值為0.48 μg a.i.·g-1食物，LDD50在0.009 μg a.i.·蜂-1·天-1～0.020 μg a.i.·蜂-1·天-1之間，平均值為0.015 μg a.i.·蜂-1·天-1[5]。本試驗結果與17家實驗室的試驗結果較為吻合。在同樣有效的試驗條件下測得：毒死蜱對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50為0.582 μg a.i.·g-1食物，LDD50為0.021 μg a.i.·蜂-1·天-1；吡蟲啉對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50為0.055 μg a.i.·g-1食物，LDD50為1.542 ng a.i.·蜂-1·天-1，將LDD50換算成LD50，則毒死蜱和吡蟲啉對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d經(jīng)口LD50分別為0. 210 μg a.i.·蜂-1和15.42 ng a.i.·蜂-1。

毒死蜱和吡蟲啉對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的48 h急性經(jīng)口LD50分別為0.36 μg a.i.·蜂-1和37 ng a.i.·蜂-1[9,16]。2種農(nóng)藥的慢性毒性均比急性毒性高，需加以特別關注。此外，目前關于吡蟲啉對蜜蜂的影響研究報道已有很多：吳艷艷等[8]從細胞水平證實了亞致死劑量吡蟲啉對成年意蜂工蜂腦神經(jīng)細胞具有致凋亡作用；周婷等[9]發(fā)現(xiàn)吡蟲啉除了文獻報道的抑制nAChR的表達外，還能抑制nAChR-α7的表達量；Daniel等[12]研究了吡蟲啉對非洲蜜蜂頭部和胸部線粒體生物能功能的影響，發(fā)現(xiàn)吡蟲啉可阻斷線粒體產(chǎn)能，導致ATP的消耗；代平禮等[10]，Axel等[11]用吡蟲啉以經(jīng)口方式對蜜蜂進行處理，發(fā)現(xiàn)吡蟲啉可損害蜜蜂嗅覺學習能力；Axel等[13]還在實驗室和半田間條件下研究了吡蟲啉對蜜蜂取食行為和活動能力的影響，發(fā)現(xiàn)在實驗室和半田間條件下，吡蟲啉對蜜蜂的取食行為和活動能力均存在不利影響。本試驗結果可作為對吡蟲啉安全性評價的有益補充，為2種農(nóng)藥的安全使用提供科學參考。

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Chronic Oral Toxicity of Chlorpyrifos and Imidacloprid to Adult Honey Bees (ApismelliferaL.)

Cheng Yan1, Tan Lichao1, Bu Yuanqing1,*, Ge Chunnan2, Zhou Junying1, Shan Zhengjun1

1. Nanjing Institute of Environmental Science, Nanjing 210042, China 2. Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China

Received 9 November 2015 accepted 1 February 2016

In the present study, the 10-d chronic oral toxicities of chlorpyrifos and imidacloprid to honeybees (Apis mellifera L.) at age less than 4 days were studied. The validity of the test method was evaluated by testing the chronic toxicity of dimethoate, a

ubstance, to the honey bees. For the reference substance, its 10-d LC50was 0.550 μg a.i.·g-1food and the LDD50was 0.019 μg a.i.·d-1. These results suggest that the toxicity test method was effective when compared to the ring tests conducted by 17 international laboratories. Under the same experimental conditions, the 10-d LC50of chlorpyrifos to honeybees was 0.582 μg a.i.·g-1food and the LDD50was 0.021 μg a.i.·d-1. Correspondingly, the 10-d LC50of imidacloprid was 0.055 μg a.i.·g-1food and the LDD50was 1.542 ng a.i.·d-1. Findings of this study are expected to provide scientific basis for the safety assessments of chlorpyrifos and imidacloprid, thus ensuring the safe use of pesticides with respect to honeybee health in China.

dimethoate, chlorpyrifos, imidacloprid, Apis mellifera L., chronic oral toxicity

10.7524/AJE.1673-5897.20151109001

2013年環(huán)保公益行業(yè)項目(2013467026)

程燕(1981-)，女，副研究員，研究方向為農(nóng)藥環(huán)境毒理與生態(tài)風險評價，Email: chynies@163.com

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: Buyuanqing2015@sina.com

2015-11-09 錄用日期：2016-02-01

1673-5897(2016)2-715-05

X171.5

A

簡介：卜元卿(1977-)，女，博士，副研究員，主要研究方向為環(huán)境毒理學。

程燕, 譚麗超, 卜元卿, 等. 毒死蜱和吡蟲啉對意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性經(jīng)口毒性[J]. 生態(tài)毒理學報，2016, 11(2): 715-719

Cheng Y, Tan L C, Bu Y Q, et al. Chronic oral toxicity of chlorpyrifos and imidacloprid to adult honey bees (Apis mellifera L.) [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(2): 715-719 (in Chinese)