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新烟碱类杀虫剂是继氨基甲酸酯类、有机磷类、拟除虫菊酯类杀虫剂之后的一类重要杀虫剂。吡虫啉和噻虫嗪分别是第一代和第二代新烟碱类杀虫剂的的典型代表。吡虫啉,是近年来国内发展最快的新型硝基亚甲基类杀虫剂之一,主要用于飞虱、粉虱、蚜虫等刺吸式口器害虫的防治,因其具有高效、广谱、对哺乳动物毒性较低,且有良好的田间稳定性等特点,自1991年吡虫啉投放市场以来,一直受到全球国际市场的青睐。噻虫嗪,它与吡虫啉结构上的差异,导致其对刺吸式口器害虫和一些鳞翅目害虫的更高活性,它不仅具有触杀、胃毒、内吸活性,而且具有更高的活性、更好的安全性、更广的杀虫谱及作用速度快、持效期长等特点,目前在新烟碱类杀虫剂中销量仅次于吡虫啉。吡虫啉和噻虫嗪的大量使用势必造成两者对非靶标生物的生态毒性。本文选取国际公认的生物学模式动物斑马鱼(Danio rerio)作为指示生物,测定其在吡虫啉和噻虫嗪0 mg/L、0.3 mg/L、1.25 mg/L、5 mg/L暴露染毒7d、14d、21d、28d后的抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)]活性,活性氧(ROS)含量,谷胱甘肽硫转移酶(GST)活性,丙二醛(MDA)含量及肝脏细胞DNA损伤,评价两者对斑马鱼的氧化胁迫和遗传毒性,为全面地认识和了解吡虫啉和噻虫嗪可能给水生生态系统带来的影响提供依据。本文的研究结论显示,吡虫啉和噻虫嗪对斑马鱼有毒性效应,对本实验所测定的指标均有激活或者抑制效应,具体来说:
(1)抗氧化酶系:抗氧化酶系以SOD酶和CAT酶活性作为指标;吡虫啉和噻虫嗪各浓度组对斑马鱼的SOD活性随时间呈现先激活后SOD活性逐渐下降,染毒28d时被抑制的趋势。吡虫啉各浓度组的CAT酶活性表现为被激活或者不变,高浓度组(1.25mg/L,5 mg/L)随时间表现为先激活后恢复到对照水平的趋势;噻虫嗪低浓度(0.3 mg/L,1.25 mg/L)处理组随时间表现为先不变,至14d-28d时被抑制的趋势,5 mg/L处理组CAT酶活性随时间表现为先升高,后逐渐被抑制。
(2)活性氧(ROS)含量:吡虫啉处理组出3 mg/L ROS含量不变外,其它浓度组均升高,且浓度越高ROS含量越高。噻虫嗪各浓度处理组ROS含量均不变或者升高。
(3)解毒酶GST酶活性:吡虫啉各处理组GST活性随时间先不变后被激活,最后被抑制。噻虫嗪仅高浓度组(1.25mg/L,5,g/L)28d时被激活,其它无变化。
(4)丙二醛(MDA)含量:毗虫啉仅高浓度组(1.25mg/L,5mg/L)28d时升高;噻虫嗪各处理组斑马鱼MDA含量随时间先不变,后逐渐升高。
(5)吡虫啉和噻虫嗪均导致斑马鱼肝脏细胞的DNA损伤,且损伤程度随浓度和时间升高,表现出良好的剂量—效应和时间—效应关系。