Biomphalaria alexandrina and Artemia salina as Bioindicators of Glyphosate-Isopropyl Ammonium Herbicide Pollution: Biological, Physiological, and Molecular Docking Studies.
J Appl Toxicol · 2025 · 45:2664-2676 · PMID 40708164 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 환경과 생태 > 수생생물 · 환경
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글리포세이트는 농업에서 널리 사용되는 제초제로 생물학적, 환경적, 건강 문제를 야기한다. 이는 매우 수용성이 높아 유출수와 토양 흡수를 통해 수계로 유입되어 수생 생물에 영향을 미치고 수질을 변화시킬 수 있다. 본 연구는 글리포세이트-아이소프로필 암모늄 제초제가 생물지표로서 *Biomphalaria alexandrina* 및 *Artemia salina*에 미치는 영향을 탐구하는 것을 목표로 하였다. 프로빗 분석을 이용하여 이 모델들에서 그 치사 농도 이하의 농도를 검출하였으며, 본 연구에서는 분자 도킹을 통해 성호르몬을 모두 억제하는 메커니즘에 중점을 두어 *B. alexandrina*의 생물학적 및 생리적 매개변수에 대한 유해한 영향을 조사하였다. 결과적으로 글리포세이트 제초제는 *B. alexandrina* 달팽이에 대해 반수치사농도(LC50)가 14.4 mg/L인 연체동물 살충 활성을 보였으며, *A. salina*에 대해서는 LC50 (19.02 mg/L)로 독성이 있었다. 또한 기생충 사멸 및 유충 사멸 특성을 가졌다. 글리포세이트 제초제의 LC10 또는 LC25에 노출된 달팽이는 생존율, 산란율, 번식률, 테스토스테론, 17β-에스트라디올, 카탈레이스, 초과산화디뮤타아제 활성도, 글리코겐 포스포릴라아제 및 중성지방에서 감소를 보였으나, 말론알데하이드, 총항산화능, 포도당 및 숙신산 탈수소효소 수치는 대조군에 비해 증가하였다. 분자 도킹 시뮬레이션은 리간드 분자인 글리포세이트-아이소프로필 암모늄이 에스트로겐 단백질과 테스토스테론의 활성 수용체와 잠재적인 상호작용을 하였음을 보여주었다. 결론적으로, *B. alexandrina*와 *A. salina*는 글리포세이트-아이소프로필 암모늄에 대한 중요한 생태독성 지표임을 입증하였으며, 수생 생물에 미치는 부정적인 영향을 최소화하기 위해서는 이 살충제가 면밀히 모니터링되고 통제될 필요가 있음을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate is a widely used herbicide in agriculture that raises biological, environmental, and health problems. It might affect aquatic life and change the quality of water because it is extremely soluble and can enter water bodies through runoff and soil absorption. The present study aims to explore the implications of glyphosate-isopropyl ammonium herbicide on Biomphalaria alexandrina and Artemia salina as bioindicators. Probit analysis was used to detect its sublethal concentrations on these models; then the present investigation studies its deleterious effects on biological and physiological parameters of B. alexandrina with emphasis on its mechanism to inhibit both sexual hormones by molecular docking. Results show that glyphosate herbicide has a molluscicidal activity against B. alexandrina snails with a half lethal concentration (LC50) of 14.4 mg/L and was toxic against A. salina with LC50 (19.02 mg/L). It had miracicidal and cercaricidal properties. Snails exposed to LC10 or LC25 of glyphosate herbicide exhibited decreases in survival, fecundity, reproductive rates, testosterone, 17β-estradiol, catalase, superoxide dismutase activities, glycogen phosphorylase, and triglycerides, although levels of malonaldehyde, total antioxidant capacity, glucose, and succinate dehydrogenase levels were elevated compared to the control group. The molecular docking simulation has revealed a potential interaction between the ligand molecule, glyphosate-isopropyl ammonium, with estrogen protein and testosterone at their active receptors. In conclusion, B. alexandrina and A. salina proved to be important ecotoxicological bioindicators for glyphosate-isopropyl ammonium, suggesting that in order to minimize any negative effects on aquatic life, this pesticide needs to be closely monitored and controlled.| 저자 | Ibrahim, A. M.; Saleh, H. A.; Morad, M. Y. |
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| 저널 | Journal of applied toxicology : JAT |
| 권·호·쪽 | 45(12), 2664-2676 |
| PMID | 40708164 |
| DOI | 10.1002/jat.4870 |
| MeSH | Animals; Glyphosate; Herbicides; Glycine; Molecular Docking Simulation; Water Pollutants, Chemical; Artemia; Biomphalaria; Environmental Monitoring; Lethal Dose 50 |