農(nóng)藥環(huán)境污染對(duì)兩棲動(dòng)物蛙類毒性效應(yīng)研究進(jìn)展

明仁月，陳可嘉，李蘭英，楊 亞，盧 平

（貴州大學(xué)精細(xì)化工研究開(kāi)發(fā)中心，貴陽(yáng) 550025）

農(nóng)藥是農(nóng)、林、牧業(yè)中控制有害生物和調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的化學(xué)藥品[1]。研究報(bào)道，若不施用農(nóng)藥，水果、蔬菜和谷物產(chǎn)量將分別減少78%、54%和32%[2]。因此，農(nóng)藥在提高全球農(nóng)作物產(chǎn)量、提供充足的優(yōu)質(zhì)食品和緩解貧困等方面做出了重大貢獻(xiàn)[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年使用農(nóng)藥約30億kg，但能有效控制害蟲的總量只有1%[4]。大量的農(nóng)藥通過(guò)噴灑[5]、徑流或滲流[6]等方式廣泛分布于環(huán)境中，污染了水生和陸地環(huán)境，對(duì)非靶標(biāo)生物構(gòu)成一定的威脅。

兩棲動(dòng)物是維持水生、陸地和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的非靶標(biāo)生物，對(duì)平衡生態(tài)系統(tǒng)和保障糧食安全具有重要的意義[7]。然而兩棲動(dòng)物皮膚具有滲透性[8]，對(duì)環(huán)境化學(xué)物質(zhì)較敏感，在水生和陸地棲息地接觸農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)較高[9]。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境中的農(nóng)藥會(huì)顯著影響兩棲動(dòng)物的發(fā)育[10]，導(dǎo)致平衡生態(tài)系統(tǒng)中兩棲動(dòng)物減少[11]，威脅了兩棲動(dòng)物的種群，削弱了兩棲動(dòng)物在生態(tài)系統(tǒng)中的功能。蛙類是常見(jiàn)的兩棲動(dòng)物，它們?cè)谑澄镦溨邪l(fā)揮著重要的作用，每年捕食數(shù)以億計(jì)的昆蟲，是環(huán)境健康的重要指標(biāo)。當(dāng)污染物影響棲息地時(shí)，它們往往是第一批受害者，為生態(tài)系統(tǒng)中的敏感生物提供了預(yù)警。因此，研究農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。

為了更好地保護(hù)兩棲動(dòng)物，實(shí)現(xiàn)人類活動(dòng)和自然的和諧統(tǒng)一，本文根據(jù)近年來(lái)農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物影響研究的文獻(xiàn)，將農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物的毒性效應(yīng)進(jìn)行了總結(jié)和分析，為評(píng)估農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)及農(nóng)藥的合理使用提供科學(xué)依據(jù)。

1 農(nóng)藥環(huán)境污染物對(duì)蛙類急性毒性研究

蛙類是農(nóng)業(yè)害蟲的主要天敵之一[12]，其典型的發(fā)育階段如圖1所示[13-14]。急性毒性試驗(yàn)是評(píng)估農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)生物造成影響的重要手段，通過(guò)LC50（半致死濃度）可以快速有效地評(píng)價(jià)毒性，為長(zhǎng)期慢性毒理試驗(yàn)、生殖毒性試驗(yàn)等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[15]。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就農(nóng)藥對(duì)蛙類急性毒性試驗(yàn)的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物蛙類急性毒性試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖1 蛙類典型發(fā)育周期

不同類別的農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物產(chǎn)生的毒性不同。根據(jù)GB/T 31270.18—2014《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》第18部分“天敵兩棲類急性毒性試驗(yàn)”中農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物的急性毒性劃分，96 h的LC50≤0.1 mg/L為劇毒，0.1＜LC50≤1.0 mg/L為高毒，1.0＜LC50≤10 mg/L為中毒，LC50＞10 mg/L為低毒。

擬除蟲菊酯、有機(jī)氯、有機(jī)磷類殺蟲劑對(duì)蛙類的毒性大多表現(xiàn)為高毒，與其他發(fā)育階段相比，對(duì)蝌蚪階段的毒性更大；氨基甲酸酯殺蟲劑對(duì)蛙類毒性研究較少，從文獻(xiàn)上看，不同的氨基甲酸酯殺蟲劑對(duì)蛙類毒性表現(xiàn)不一，滅多威對(duì)蝌蚪表現(xiàn)為低毒，甲萘威對(duì)成蛙毒性較高；新煙堿殺蟲劑對(duì)蛙類毒性的研究大多集中在蝌蚪發(fā)育階段，該階段毒性為低毒，對(duì)胚胎和蛙階段的研究較少；多數(shù)除草劑類農(nóng)藥對(duì)蛙的胚胎、蝌蚪、蛙發(fā)育階段表現(xiàn)為中毒。殺菌劑品種繁多，結(jié)構(gòu)不一，對(duì)非靶標(biāo)生物有著不同的選擇性，對(duì)蛙類的毒性研究集中在蝌蚪發(fā)育階段，不同的殺菌劑對(duì)蝌蚪表現(xiàn)出顯著差異的急性毒性，如肟菌酯對(duì)非洲爪蟾蝌蚪表現(xiàn)為低毒，而吡唑醚菌酯對(duì)美國(guó)牛蛙蝌蚪毒性達(dá)到了劇毒。

從毒性數(shù)據(jù)上發(fā)現(xiàn)，①對(duì)于同一種兩棲動(dòng)物，同一類型的不同種農(nóng)藥表現(xiàn)的毒性差異很大，如久效磷對(duì)Boana xerophylla蝌蚪的毒性為低毒，二嗪磷為中毒，而毒死蜱為高毒。同一農(nóng)藥對(duì)不同發(fā)育階段兩棲動(dòng)物體現(xiàn)的毒性也存在著差異，如Roundup-草甘膦（有效成分為異丙胺鹽）對(duì)非洲爪蟾蝌蚪表現(xiàn)為高毒，對(duì)胚胎和成蛙為中毒；硫丹對(duì)非洲爪蟾蝌蚪也表現(xiàn)為高毒性，而胚胎為中毒。②手性農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物的毒性存在著顯著差異，S-聯(lián)苯菊酯對(duì)非洲爪蟾蝌蚪為高毒，而R-聯(lián)苯菊酯為中毒，但手性農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物毒性研究報(bào)道較少，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該類農(nóng)藥的關(guān)注。多種毒性數(shù)據(jù)顯示，兩棲動(dòng)物幼體階段比胚胎對(duì)環(huán)境中的農(nóng)藥更為敏感，這可能是胚胎外層膠膜的存在使其免受化學(xué)品的污染[16]。

2 農(nóng)藥環(huán)境污染物對(duì)蛙類發(fā)育的影響

農(nóng)藥在減少害蟲造成的作物損失方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，然而，殘留在環(huán)境中的農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物的生存造成了一定的危害，對(duì)兩棲動(dòng)物各個(gè)發(fā)育階段表現(xiàn)出不同程度的損傷。

在胚胎階段，西維因、硫丹和辛基苯酚降低了河邊蠑螈的存活率[47]；百菌清的持續(xù)暴露抑制了阿根廷蟾蜍的孵化率，并造成其腹部和尾畸形[48]；百草枯導(dǎo)致蟾蜍發(fā)育停滯，頭和背部畸形明顯[49]。在幼體階段，噻蟲嗪和氯噻嗪抑制了非洲爪蟾蝌蚪體重和體長(zhǎng)的發(fā)育[50]；暴露于氯氰菊酯僅168 h對(duì)蟾蜍產(chǎn)生的畸形指數(shù)就達(dá)到了5[51]；毒死蜱嚴(yán)重?fù)p害了黑眼瞼小樹蛙口腔及腸的結(jié)構(gòu)[52]，導(dǎo)致捷蛙的骨骼和肌肉缺失，改變了鰓的形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)，蝌蚪依靠鰓呼吸，而影響鰓的發(fā)育會(huì)導(dǎo)致其呼吸困難，對(duì)蝌蚪健康和體能造成一定的影響[53]；西草凈不僅延遲了Silurana tropicalis后肢的發(fā)育，還造成尾扭曲嚴(yán)重[54]；阿特拉津的脅迫降低了南方豹蛙發(fā)育階段的生長(zhǎng)率，造成按時(shí)變態(tài)的蝌蚪較少[55]；硫丹的暴露導(dǎo)致了變態(tài)后Fejervarya sp.1和F.teraiensisd前后肢的畸形[56]；西維因使南方豹蛙在變態(tài)發(fā)育過(guò)程中有較高的死亡率，且近18%的豹蛙出現(xiàn)了畸形，包括內(nèi)臟和四肢等[57]，同時(shí)農(nóng)場(chǎng)中發(fā)現(xiàn)成年階段草蛙和湍雨濱蛙的前肢和后肢不完整[58]；毒死蜱、樂(lè)果和敵稗的暴露導(dǎo)致沙漏樹蛙的脊柱側(cè)彎、后凸，以及水腫和皮膚潰瘍等損傷[59]。研究還發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物妊娠母體有一定的毒性。農(nóng)藥污染池中暴露程度更高的蟾蜍種群長(zhǎng)期存在生殖障礙——受精、存活率低等問(wèn)題[60]。農(nóng)藥對(duì)蛙類常見(jiàn)的形態(tài)損傷見(jiàn)圖2，圖中af表示軸彎曲，e為水腫，b為尾畸形，m為頭畸形，rbs為體型縮小，ut為尾發(fā)育不全[52,54]。

圖2 農(nóng)藥脅迫下對(duì)蛙類形態(tài)常見(jiàn)的損傷

生物生長(zhǎng)過(guò)程受基因在時(shí)間、空間上高度有序表達(dá)的調(diào)控。農(nóng)藥散播在環(huán)境中，可能會(huì)干擾兩棲動(dòng)物發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)，影響基因的功能，造成包括畸形在內(nèi)的各種發(fā)育異常。如草甘膦暴露于非洲爪蟾胚胎后，心臟中isl1（胰島素增強(qiáng)子結(jié)合蛋白1）、nkx2.5（心臟特異性同源盒轉(zhuǎn)錄因子）、mhca（α-肌球蛋白重鏈）、actc1（心肌α-肌動(dòng)蛋白）和tnni3（肌鈣蛋白I）表達(dá)降低，心臟結(jié)構(gòu)異常，導(dǎo)致心率降低[61]。在有機(jī)錫的暴露下，非洲爪蟾甲狀腺應(yīng)答基因trβ（甲狀腺激素受體β）、bteb（基本轉(zhuǎn)錄元件結(jié)合蛋白）、dio2（碘甲腺原氨酸脫碘酶-2）、tshβ（促甲狀腺激素β亞基）和slc5a5（溶質(zhì)載體家族成員5）的表達(dá)受到影響，擾亂了甲狀腺的信號(hào)通路，抑制了甲狀腺的發(fā)育[62]；在甲萘威的作用下，綠蛙蝌蚪甲狀腺的應(yīng)答基因表達(dá)受到抑制，影響了其在mRNA中的豐度分布[63]。

3 農(nóng)藥環(huán)境污染物對(duì)蛙類行為活動(dòng)的影響

動(dòng)物的行為（覓食、社交、交配、捕食、遷徙和躲避）是評(píng)價(jià)動(dòng)物及其種群狀態(tài)的標(biāo)志[64]。兩棲動(dòng)物具備獨(dú)特的生理特性，在食物鏈中有著重要的地位，而農(nóng)藥的廣泛使用對(duì)其生存、捕食和繁殖造成了一定的影響，進(jìn)而危害了其種群和生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

異常旋轉(zhuǎn)和不正確姿勢(shì)是神經(jīng)毒性應(yīng)激的標(biāo)志之一[65]。在硫丹的暴露下，斑點(diǎn)蛙蝌蚪表現(xiàn)出尾旋轉(zhuǎn)快速、側(cè)臥及背部向下等異常行為[6]；滅多威的暴露使得阿拉伯蟾蜍蝌蚪也出現(xiàn)類似的情況[66]。

食物是動(dòng)物生長(zhǎng)及生理功能的必需品[67]。西維因?qū)е履戏襟蛤茯蝌竭M(jìn)食量減少了40%[68]；唑酰草胺對(duì)非洲爪蟾蝌蚪攝食有顯著的抑制作用[69]。覓食的減少會(huì)導(dǎo)致用于分配儲(chǔ)存、繁殖和生長(zhǎng)的能量受到限制[70]，對(duì)健康造成影響。

游泳模式是評(píng)估蝌蚪生態(tài)毒理學(xué)行為活動(dòng)的一種典型方式[71]。南方豹蛙蝌蚪游泳的總位移和平均速度隨著噻蟲胺暴露濃度的增加而顯著下降[72]；敵草隆的暴露顯著降低了牛蛙蝌蚪的最大速度[44]。在視覺(jué)測(cè)定和視頻跟蹤模式下，發(fā)現(xiàn)硫丹對(duì)非洲爪蟾蝌蚪游泳行為造成了影響，且導(dǎo)致其取食次數(shù)降低[73]。草甘膦的暴露降低了捷蛙蝌蚪躲避蜻蜓幼蟲的能力[74]；模擬蒼鷺攻擊的環(huán)境，發(fā)現(xiàn)暴露于吡蟲啉的林蛙難以逃離捕食者的追捕，而沒(méi)有接觸吡蟲啉的林蛙會(huì)通過(guò)移動(dòng)和跳躍等方式來(lái)躲避[75]。

交配行為也會(huì)因農(nóng)藥污染物受到影響。接觸莠去津的雄性非洲爪蟾睪丸酮降低、繁殖腺變小、喉部發(fā)育雌性化，導(dǎo)致交配行為受到影響，從而降低了它們的生育能力[76]。

除此以外，研究表明農(nóng)藥產(chǎn)生的毒性效應(yīng)可能會(huì)干擾兩棲動(dòng)物的自主神經(jīng)調(diào)控，從而影響其行為。2，4-二氯苯氧乙酸能夠降低牛蛙蝌蚪的呼吸速率[77]，硫丹的暴露降低了青蛙蝌蚪在水面呼吸的頻次[78]，而充足的水面呼吸對(duì)于調(diào)節(jié)兩棲動(dòng)物的血氧有著重要的意義[6]。

4 農(nóng)藥環(huán)境污染物對(duì)蛙類氧化應(yīng)激的影響

氧化應(yīng)激是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡的狀態(tài)，一般主要是指自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負(fù)面作用，是導(dǎo)致衰老和疾病的一個(gè)重要因素[79]。自由基會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)激現(xiàn)象，該現(xiàn)象對(duì)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、DNA及外源抗氧系統(tǒng)的酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響[80]，如圖3所示。

圖3 產(chǎn)生氧化應(yīng)激的自由基途徑

丙二醛（MDA）是脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，其含量可反映脂質(zhì)過(guò)氧化水平，即機(jī)體細(xì)胞受自由基攻擊的程度。在噻蟲嗪的影響下，中華蟾蜍蝌蚪體內(nèi)丙二醛含量顯著升高，造成了脂質(zhì)過(guò)氧化[33]；隨著暴露時(shí)間的持續(xù)，戊唑醇使黑斑蛙體內(nèi)MDA含量持續(xù)升高[81]。蛋白質(zhì)羰基是多種氨基酸在蛋白質(zhì)氧化修飾過(guò)程中的早期標(biāo)志，其含量高低表明蛋白質(zhì)氧化損傷程度的大小，是衡量蛋白質(zhì)氧化損傷的主要指標(biāo)[82]。敵百蟲的暴露不僅使Boana curupi蝌蚪體內(nèi)MDA升高，而且增加了蛋白質(zhì)羰基的含量，誘導(dǎo)了脂質(zhì)、蛋白質(zhì)的氧化損傷[83]。在彗星實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)Endo III sites位點(diǎn)計(jì)算分析草甘膦和草膦酸銨對(duì)砂質(zhì)犀角蟾蝌蚪是否造成DNA損傷，結(jié)果表明兩種農(nóng)藥均造成蝌蚪的DNA損傷，其中草甘膦引起的氧化損傷更為嚴(yán)重[84]。

抗氧化系統(tǒng)主要分為酶類抗氧化系統(tǒng)和非酶類抗氧化系統(tǒng)，其使自由基的產(chǎn)生與消除處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，是生物體的一種適應(yīng)性機(jī)制?？寡趸笍牟煌嵌葏f(xié)助清除體內(nèi)的活性氧（ROS），在抗氧化過(guò)程中起著重要的作用[85]。超氧化物歧化酶（SOD）和過(guò)氧化氫酶（CAT）是抗氧化系統(tǒng)的核心組成部分，在防御氧自由基方面起著不可或缺的作用[86]；谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(GST)是一種已知的II相代謝解毒酶，可催化谷胱甘肽（GSH）與外源物質(zhì)及其代謝產(chǎn)物相結(jié)合[87]。熱帶爪蟾胚胎暴露于低濃度高效氯氟氰菊酯后，隨著濃度的增加，SOD和GST活性顯著升高，誘導(dǎo)氧化應(yīng)激[88]；黑斑蛙蝌蚪在高劑量吡蟲啉暴露下，體內(nèi)SOD、CAT、GST活性降低[32]。分析其原因，可能是ROS過(guò)度積累，導(dǎo)致這些酶無(wú)法抵御高水平的氧化應(yīng)激，從而失去活性[89]。在阿特拉津和毒死蜱的脅迫下，東北林蛙變態(tài)時(shí)期肝臟組織中的SOD和CAT活性隨著農(nóng)藥劑量的上升而顯著下降[90]；非洲爪蟾幼蛙暴露于啶蟲脒導(dǎo)致SOD、CAT、GST活性增加[35]；農(nóng)藥誘導(dǎo)的GST和CAT活性存在性別差異，成年雌雄非洲爪蟾暴露于三唑酮及其代謝物三唑醇，發(fā)現(xiàn)對(duì)雌性血液中SOD的影響大于雄性，與GST和CAT的結(jié)果相反[91]。農(nóng)藥的暴露也會(huì)改變其他抗氧化酶的活性。GR（谷胱甘肽還原酶）是生物體中去除過(guò)量ROS的抗氧化酶，可以促進(jìn)生物體細(xì)胞的健康發(fā)育[92]。黑斑蛙蝌蚪暴露于吡蟲啉后，GR活性顯著升高[93]。T-AOC（總抗氧化能力）是機(jī)體抗氧化系統(tǒng)功能狀態(tài)的綜合能力，其大小直接反映機(jī)體清除自由基的總體能力[87]，對(duì)機(jī)體T-AOC的檢測(cè)可以直觀地反映環(huán)境化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物體生理毒性的影響程度。隨著啶蟲脒和噻蟲嗪濃度的升高和持續(xù)暴露，鎮(zhèn)海林蛙蝌蚪體內(nèi)的T-AOC受到抑制并逐漸下降，對(duì)蝌蚪的抗氧化系統(tǒng)造成了毒害作用[94]。

非酶類抗氧化劑GSH（谷胱甘肽）是多種酶的輔酶，涉及多種生物學(xué)過(guò)程，參與清除ROS，防護(hù)氧化應(yīng)激對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的損傷[95]。研究發(fā)現(xiàn)，蟾蜍的GSH不受甲萘威的脅迫，這可能是由于CAT被抑制，從而維持了GSH水平的結(jié)果[96]。NO是一種高活性、膜可滲透的自由基，也是一種重要的信號(hào)分子和非酶抗氧化劑[97]。戊唑醇暴露于變態(tài)期非洲爪蟾，導(dǎo)致其NO水平下降[98]，ROS會(huì)氧化NO合成酶的輔因子，減少其活性，使NO含量降低[100]。

5 農(nóng)藥環(huán)境污染物對(duì)蛙類代謝器官的影響

代謝是生物體從環(huán)境中攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身物質(zhì)，同時(shí)將自身原有組成物轉(zhuǎn)變?yōu)閺U物排出到環(huán)境的不斷更新的過(guò)程。肝臟和腎臟是維持兩棲動(dòng)物正常功能的重要代謝器官。

肝臟有著強(qiáng)大的解毒、代謝、免疫的生理功能，肝臟通過(guò)肝藥酶清除血液中的廢物和外來(lái)異物，防止肝損傷以維持生命的正?；顒?dòng)[100]，因此，肝臟是某些農(nóng)藥對(duì)非靶標(biāo)動(dòng)物毒性的主要靶器官[101]。據(jù)報(bào)道，檢測(cè)農(nóng)田中的兩棲動(dòng)物，僅在其肝臟內(nèi)就檢測(cè)出9種農(nóng)藥[102]。農(nóng)藥造成的肝臟毒性主要決定于暴露強(qiáng)度、影響的細(xì)胞類型以及化合物的暴露時(shí)間。常見(jiàn)的肝損傷類型主要有肝細(xì)胞死亡、膽汁淤積、膽管損傷、肝血竇異常、脂肪肝、肝纖維化、肝硬化和肝腫瘤等。戊唑醇和乙胺嘧啶對(duì)意大利樹蛙蝌蚪肝臟表現(xiàn)出不同的損傷，戊唑醇對(duì)肝臟表現(xiàn)出肝變質(zhì)和肝細(xì)胞的間隙擴(kuò)張[103]；乙胺嘧啶暴露導(dǎo)致意大利樹蛙血管擴(kuò)張及竇充血明顯[104]；西瑪津可導(dǎo)致非洲爪蟾蝌蚪肝細(xì)胞壞死及萎縮[105]；在吡蟲啉的作用下，發(fā)現(xiàn)炎癥細(xì)胞聚集在非洲爪蟾幼蛙的肝組織中[35]。三唑酮及其代謝物三唑醇對(duì)非洲爪蟾成蛙的肝臟造成肝質(zhì)膜溶解、肝竇輕度擴(kuò)張及細(xì)胞索結(jié)構(gòu)疏松等損傷[91]；接觸敵百蟲后的樹蛙，發(fā)現(xiàn)其肝細(xì)胞空泡化、壞死和腫脹[106]；溴氰菊酯增加了沼澤蛙肝臟黑素吞噬聚集物，肝竇擴(kuò)張、浸潤(rùn)、血管上皮、中央靜脈變性等病變[107]；在施用農(nóng)藥的稻田中發(fā)現(xiàn)Lysapsus limellum和Rhinella bergi肝竇增大、血運(yùn)過(guò)度、肝細(xì)胞空泡化和血管擴(kuò)張等現(xiàn)象[108]；林蛙接觸毒死蜱后，肝纖維化突出[109]，而肝纖維化是慢性肝損傷的病理特征[110]。肝細(xì)胞毒性生物標(biāo)志物是評(píng)價(jià)肝損傷的重要手段，如丙氨酸轉(zhuǎn)移酶、天冬氨酸轉(zhuǎn)移酶、山梨醇脫氫酶、谷氨酸脫氫酶等。啶蟲脒引起了埃及蟾蜍血清中肝功能酶活性異常[111]。

兩棲動(dòng)物在新陳代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生多種廢物，大部分廢物通過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)、腎小管的重吸收及分泌功能排出，同時(shí)排出體內(nèi)的多余水分，以此調(diào)節(jié)體內(nèi)的酸堿平衡，并維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[112]。而污染物在兩棲動(dòng)物體內(nèi)的堆積會(huì)破壞以上平衡，對(duì)腎臟產(chǎn)生負(fù)面的影響[113]。常見(jiàn)的腎臟損傷有水腫、腎小管擴(kuò)張、單核細(xì)胞浸潤(rùn)、腎小管上皮細(xì)胞變性、出血及纖維化等。在敵百蟲的脅迫下林蛙蝌蚪外觀浮腫嚴(yán)重，解剖后發(fā)現(xiàn)其鰓腔內(nèi)充水，腎臟器官顏色異常呈灰白色[114]；戊唑醇的暴露造成意大利樹蛙蝌蚪腎臟炎癥，并導(dǎo)致腎小管擴(kuò)張、出血及單核細(xì)胞浸潤(rùn)等損傷[104]；溴氰菊酯造成沼澤蛙腎臟腎小球收縮、腎小管上皮細(xì)胞變性、腎小囊細(xì)胞肥大等一系列問(wèn)題[106]；在西維因的暴露下，在蟾蜍的腎臟中觀察到腎小管上皮變形、空泡化、核溶解、壞死、出血及纖維化[115]。除此以外，研究還發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥的存在會(huì)抑制腎臟的發(fā)育，敵敵畏的暴露，抑制了斑腿泛樹蛙腎臟的發(fā)育，導(dǎo)致其腎臟萎縮[116]。

6 農(nóng)藥環(huán)境污染物對(duì)蛙類免疫系統(tǒng)的影響

免疫是阻止機(jī)體受到病原體攻擊的一種防護(hù)措施[117]。兩棲動(dòng)物暴露于農(nóng)藥后，免疫系統(tǒng)是其抵抗外來(lái)物質(zhì)的重要場(chǎng)所[118]。農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物免疫系統(tǒng)的直接或者間接損害，將導(dǎo)致免疫細(xì)胞發(fā)生變化，進(jìn)而影響機(jī)體的免疫反應(yīng)。注射炎癥介質(zhì)巰基乙酸，白細(xì)胞數(shù)量顯著減少，且其吞噬活性減弱與炎癥介質(zhì)巰基乙酸模型相比，低濃度的莠去津?qū)Ρ狈奖芤伯a(chǎn)生了類似的作用，表現(xiàn)為白細(xì)胞數(shù)量減少，吞噬活性降低，降低了炎癥反應(yīng)的應(yīng)答[119]；北方豹蛙和非洲爪蟾暴露于6種混合農(nóng)藥后，對(duì)寄生蟲的抗性減弱，其中豹蛙蝌蚪中淋巴細(xì)胞數(shù)量顯著減少[120]，爪蟾蝌蚪中脾細(xì)胞和吞噬細(xì)胞數(shù)量顯著減少[121]。

農(nóng)藥的暴露，對(duì)免疫細(xì)胞相關(guān)酶也造成了一定的影響，它們是維持脊椎動(dòng)物機(jī)體免疫系統(tǒng)功能重要的酶[122]。在倍硫磷和氧樂(lè)果的暴露下，青蛙組織中MPO（髓過(guò)氧化物酶）活性增加[123]。MPO是中性粒細(xì)胞釋放的防止病原體侵入機(jī)體的一種酶，在生理過(guò)程下，病原菌侵入機(jī)體MPO形成次氯酸，促進(jìn)吞噬溶酶體內(nèi)所含微生物的破壞[124]。隨著MPO活性的增加，產(chǎn)生的次氯酸促進(jìn)了宿主組織損傷。

農(nóng)藥還可改變免疫基因的表達(dá)，不僅抑制了免疫反應(yīng)，還增加了兩棲動(dòng)物感染寄生蟲的風(fēng)險(xiǎn)。莠去津抑制了非洲爪蟾蝌蚪中與免疫功能相關(guān)的7個(gè)基因的表達(dá)[125]；氯氰菊酯和噻苯達(dá)唑長(zhǎng)期暴露引起非洲爪蟾蝌蚪線粒體熱激蛋白hsp 70和IL-1b（白細(xì)胞介素1b）顯著上升[126]。莠去津[127]和西維因[128]導(dǎo)致幼體和變態(tài)期的非洲爪蟾抗病毒能力減弱，蝌蚪在感染FV3（蛙病毒3型）病毒后死亡率增加，炎性因子TNF-α和抗病毒基因IFN-I（I型干擾素）發(fā)生顯著改變。

7 結(jié)論和展望

環(huán)境中的農(nóng)藥污染了兩棲動(dòng)物的棲息地，損傷了兩棲動(dòng)物的黏膜、皮膚、組織和器官，影響了兩棲動(dòng)物的變態(tài)發(fā)育和生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，降低了兩棲動(dòng)物的免疫能力，使兩棲動(dòng)物的行為活動(dòng)受限，躲避天敵、捕食、繁殖的能力下降。高效、低毒、低殘留的化學(xué)農(nóng)藥一直是開(kāi)發(fā)綠色農(nóng)藥和環(huán)境友好農(nóng)藥的準(zhǔn)則，技術(shù)、防控手段和方式的不斷改進(jìn)可以減少化學(xué)農(nóng)藥使用的途徑，制定科學(xué)、合理有效的農(nóng)藥使用準(zhǔn)則和規(guī)范，評(píng)估農(nóng)藥對(duì)兩棲動(dòng)物的風(fēng)險(xiǎn)，防止農(nóng)藥在環(huán)境中的污染及對(duì)非靶標(biāo)生物造成的影響，對(duì)在全球兩棲動(dòng)物數(shù)量銳減的背景下更好地保護(hù)兩棲動(dòng)物具有重要意義。