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肟菌酯在斑马鱼中的生物富集效应研究_王卢燕.pdf
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肟菌酯 斑马 中的 生物 富集 效应 研究 王卢燕
研究论文doi:10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0095肟菌酯在斑马鱼中的生物富集效应研究王卢燕,张昌朋,王祥云,何红梅,赵学平,蒋金花*(省部共建农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室,农业农村部农药残留检测重点实验室,浙江省农业科学院农产品质量安全与营养研究所,杭州310021)摘 要:采用 PRiMEHLB 固相萃取结合超高效液相色谱-串联质谱仪,建立了斑马鱼中肟菌酯残留的检测方法,并在此基础上研究了肟菌酯在斑马鱼中的生物富集效应。结果表明:在 0.00010.05mg/L 范围内,肟菌酯进样质量浓度与峰面积之间具有良好的线性关系;当添加水平分别为 0.0005 和 0.05mg/L 时,肟菌酯在水样中的平均回收率为 86.6%106%,相对标准偏差(RSD)为 5.1%8.9%;添加水平分别为 0.01、0.1 和 10mg/kg 时,其在鱼肉中的平均回收率为70.5%104%,RSD 为 1.4%3.3%。肟菌酯在水样中的定量限(LOQ)为 0.0005mg/L,在鱼肉中的 LOQ 为 0.01mg/kg。利用所建立的方法,研究了在水生生物鱼类的 1/10 急性毒性基准剂量(ALB)值(7.15104mg/L)和 ALB值(7.15103mg/L)、斑马鱼的 1/100LC50值(5.10104和 1.20103mg/L)以及 1/10LC50值(5.10103和 1.20102mg/L)剂量暴露下,肟菌酯在斑马鱼中的生物富集效应。结果表明:经不同浓度肟菌酯连续暴露 192h 后,肟菌酯在斑马鱼中的生物富集系数(BCF)为 113178,具有中等生物富集效应。研究表明,生产中在使用肟菌酯时,应考虑其低浓度暴露下因生物富集作用而对水生生物引起的生态毒理学风险。关键词:肟菌酯;斑马鱼;生物富集;急性毒性;水生生物基准;水生生态风险中图分类号:S482.2;TQ450.26;O657文献标志码:ABioaccumulation of trifloxystrobin in zebrafish(Danio rerio)WANGLuyan,ZHANGChangpeng,WANGXiangyun,HEHongmei,ZHAOXueping,JIANGJinhua*(State Key Laboratory for Managing Biotic and Chemical Threats to the Quality and Safety of Agro-Products,Key Laboratory forPesticide Residue Detection of Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Institute of Agro-Product Safety and Nutrition,Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310021,China)Abstract:AresidueanalyticalmethodoftrifloxystrobininzebrafishwasestablishedbyPRiMEHLBsolid-phaseextractioncoupledwithultraperformanceliquidchromatography-tandemmassspectrometry(UPLC-MS/MS).Basedontheestablishedmethod,thebioaccumulationeffectoftrifloxystrobinonzebrafishwasestimated.Theresultsshowedthatthecalibrationcurvesfor收稿日期:2022-04-07;录用日期:2022-08-29;网络首发日期:2022-08-31.Received:April7,2022;Accepted:August29,2022;Published online:August31,2022.URL:https:/doi.org/10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0095http:/ Journal of Pesticide ScienceE-mail:trifloxystrobinwaslinearintherangeof0.0001-0.05mg/L.Atfortifiedlevelsof0.0005and0.05mg/L,theaveragerecoveriesoftrifloxystrobininwaterrangedfrom86.6%to106%withrelativestandarddeviations(RSDs)of5.1%-8.9%.Theaveragerecoveriesinfishwere70.5%-104%,withRSDsof1.4%-3.3%atthefortifiedlevelsof0.01,0.1and10mg/kg.Thelimitofquantification(LOQ)oftrifloxystrobininwaterandfishwas0.0005mg/Land0.01mg/kg,respectively.Basedontheaquaticlifebenchmark(ALB)ofacutetoxictofishandtheLC50valueofzebrafish,thebioaccumulationeffectoftrifloxystrobinonzebrafishwasstudiedatsixexposuredoses,whichincludedthe1/10ALB(7.15104mg/L),ALB(7.15103mg/L),the1/100LC50(5.10104,1.20103mg/L),and1/10LC50(5.10103,1.20102mg/L).Aftercontinuousexposurefor192h,thebioconcentrationfactor(BCF)oftrifloxystrobinrangedfrom113to178atdifferentexposuredoses,suggestedthattrifloxystrobinhadamediumbioconcentrationeffectonzebrafish.Theresultsindicatedthatintheprocessofapplicationoftrifloxystrobin,theecotoxicologicalriskcausedbythebioaccumulationeffectoflowconcentrationexposureoftrifloxystrobinonaquaticspeciesshouldbeconsidered.Keywords:trifloxystrobin;zebrafish(Danio rerio);bioaccumulation;acutetoxicity;aquaticlifebenchmarks;aquaticecologicalrisk肟菌酯(trifloxystrobin)属于甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,该类杀菌剂通过阻止细胞色素 bc1Qo 位点的电子传递,抑制线粒体的呼吸作用而起到抑菌效果1。肟菌酯具有高效、广谱等特性,对子囊菌、担子菌、半知菌和卵菌等多个纲的真菌有效,主要用于水稻、小麦、玉米、棉花、花生、油菜、甜菜等多种作物上,可有效防治白粉病、霜霉病、锈病及稻瘟病等多种病害1。肟菌酯在田间施用后可以通过渗透、径流、迁移等多种途径进入水环境,并通过水体进入水生生物体内,进而影响水生生物的生长、发育和繁殖2-4。肟菌酯对不同水生生物具有高毒或剧毒,对热带爪蟾、稀有鮈鲫、草鱼、斑马鱼、虹鳟鱼、大型溞等的 LC50值为 0.0010.530mg/L5-10。研究发现,甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂对鱼类具有一定的生物富集效应,斑马鱼在 0.005 和 0.05mg/L的啶氧菌酯溶液中暴露 8d 后,啶氧菌酯在鱼体内的浓度可达到 0.485.27mg/kg,生物富集系数(BCF)为 80.0099.42,在斑马鱼中具有中等富集效应11。肟菌酯在虹鳟鱼中的生物富集系数为43112,并且低浓度暴露在鱼体内也具有较强的累积效应,稀有鮈鲫胚胎在 1.0g/L 的肟菌酯溶液中暴露 144h 后,仔鱼体内肟菌酯的平均含量可达到 89.56pg6。另有研究发现,肟菌酯在美国13 个州的 29 条河流中的最高检出质量浓度为0.029g/L,在不同国家作物施药后附近水体中的检出浓度为 0.410.73g/L13-15。因此,建立鱼体中低浓度肟菌酯残留的检测方法,并研究其生物富集效应,对阐明肟菌酯残留对水生生物的生态毒理学风险具有重要意义。水生生物基准(aquaticlifebenchmarks,ALB)是指水环境中的污染物对水生生物及其使用不产生短期和长期不良或有害效应的最大允许浓度,是建立污染物水环境质量管理、评价、预测和污染控制体系的科学依据16。美国环境保护署(EPA)在农药风险评估过程中,会基于农药对水生生物的急性毒性或慢性毒性等数据,确定农药对水生生物的 ALB,进而制定农药的环境水质标准并进行相应的生态风险评估16。目前美国 EPA 在评估农药对鱼类的生态风险时,主要基于虹鳟鱼、鲦鱼、蓝鳃鱼的 LC50值确定其急性 ALB。EPA 发布的肟菌酯对鱼类的急性 ALB 值为 0.00715mg/L16,而我国在评价农药对鱼类的环境风险时,大多采用斑马鱼的急性毒性数值(LC50值)进行评估17。现有研究发现,肟菌酯对虹鳟鱼、蓝鳃鱼和鲦鱼的 LC50值分别为 0.015、0.054 和 0.078mg/L12,对斑马鱼成鱼的 96h-LC50值为 51.05120g/L18-19,可见肟菌酯对鱼类的毒性较高,并且对不同种类鱼类的毒性之间具有一定差异。因此,进一步研究不同浓度肟菌酯在斑马鱼中的生物富集性差异,对于全面评价肟菌酯对鱼类的生态毒理学风险,以及建立符合我国水生生态风险评估的方法体系具有一定的指导意义。PRiMEHLB 是一种通过吸附和去除样品中干No.1王卢燕等:肟菌酯在斑马鱼中的生物富集效应研究221扰物以减少基质干扰效应的前处理净化方法,在动物源样本的药物残留检测中已得到很好的应用20-21。本研究采用 PRiMEHLB 固相萃取结合超高效液相色谱-串联质谱仪(UPLC-MS/MS),建立了一种水体和鱼肉中低浓度肟菌酯残留的快速、简便检测方法,并在此基础上,开展了基于ALB 和 LC50值的低浓度肟菌酯在斑马鱼体内的生物富集效应研究,以期为水环境中肟菌酯污染的风险评价提供科学的技术方法和依据。1 材料与方法 1.1 仪器与试剂ABSciex 超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱仪(ExionLCAD-TripleQuadTM5500,美国ABSciex 公司);ACQUITYUPLCTMBEHC18色谱柱(2.1mm100mm1.7m,美国 Waters 公司);SPS402F 型电子天平0.01g,梅特勒-托利多(常州)测量技术有限公司;BSA224S电子天平(0.0001g,德国赛多利斯集团);TD5A-WS 型台式大容量低速离心机(金南仪器制造有限公司);EppendorfCentrifuge5430R 高速冷冻离心机(德国艾本德股份公司)等。97%肟菌酯(trifloxystrobin)原药(江苏耘农化工有限公司);99.3%肟菌酯标准品(德国 Dr.EhrenstorferGmbH公司);乙腈、甲酸为色谱纯,无水硫酸钠、无水硫酸镁、氯化钠为分析纯;屈臣氏纯净水(广州屈臣氏食品饮料有限公司);2mLCleanertMAS-Q 净化管(PSA50mg+C1850mg+PC50mg+MgSO4150mg)及 CleanertSC18-SP

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