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院资源与环境研究中心在手性农药对鱼类毒性影响方面取得重要成果
2017-06-12 11:13:30  来源:院资源中心

6月11日,院资源与环境研究中心渔业生态环境研究组在《Environmental Pollution》杂志在线发表了手性农药高效氯氰菊酯对鱼类毒性影响的最新研究成果。高效氯氰菊酯是一种广谱性农用杀虫剂,对水生生物毒性极高,在湖泊、水库、鱼塘附近施用时,很可能通过灌溉流动、污水排放和飘移沉降等途径进入水体,并对天然、养殖渔业资源造成损害。手性化合物(chiral compounds)是指分子量、分子结构相同,但左右排列相反,如实物与其镜中的映体。高效氯氰菊酯是典型的手性农药,由四个手性对映体(1R-cis-αS, 1R-trans-αS,1S-cis-αR和1S-trans-αR)组成。研究组通过手性色谱柱将高效氯氰菊酯的四种对映体分离出来,以斑马鱼为模式生物,分别评价四种异构体和消旋体对鱼类的毒性。研究发现:(1)1R-cis-αS和1R-trans-αS异构体对斑马鱼的毒性比1S-cis-αR和1S-trans-αR异构体高1000倍以上。其中1R-cisS异构体比消旋体毒性高近三倍;(2)1R-cis-αS和1R-trans-αS异构体和高效氯氰菊酯消旋体在0.01-0.1 μg/L浓度下即可引起斑马鱼肝脏和脑组织出现明显的氧化损伤,包括脂质过氧化和抗氧化酶活性变化等;(3)1R-cis-αS、1R-trans-αS异构体和高效氯氰菊酯消旋体对斑马鱼的致毒剂量已经接近甚至低于其在环境中的检出浓度。结果表明:(1)高效氯氰菊酯的使用可能对水环境中的渔业资源造成危害,因此应减少其在近渔业水域农田的施用,尤其应避免在稻渔共作中使用;(2)高效氯氰菊酯的不同对映体对鱼类的毒性差别极大,因此在能保证药效的前提下,可尝试使用对鱼低毒的对映体进行害虫防治。上述成果对于手性农药的科学使用和渔业资源环境的保护具有重要的参考意义。

研究论文题目为“The enantioselective toxicity and oxidative stress of beta-cypermethrin on zebrafish”(Environ. Pollut. 2017, 229, 312-320)。《Environmental Pollution》为环境科学一区(JCR)杂志,影响因子4.84。此项工作由水科院资源与环境研究中心和中国农业大学农药环境毒理实验室合作完成,通讯作者为资源与环境研究中心的穆希岩助理研究员和中国农业大学的李学锋教授。

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