Effects of glyphosate on immune responses and haemocyte DNA damage of Chinese mitten crab, Eriocheir sinensis.
Fish Shellfish Immunol · 2017 · 71:19-27 · PMID 28962885 · 등급5 동물·현장 동물실험 · 발암성 > 유전독성
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광범위 스펙트럼의 유기인계 제초제인 글리포세이트는 전 세계적으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 면역독성 및 유전독성 바이오마커를 이용하여 중국산 붉은게, *Eriocheir sinensis*에 대한 글리포세이트의 독성 영향을 평가하였다. 그 결과, *E. sinensis*에 대한 글리포세이트의 24시간 및 96시간 LC50 값은 각각 461.54 mg/L 및 97.89 mg/L로 추정되었으며 안전 농도는 4.4 mg/L이었다. 상기 결과에 따라, 노출 실험에서 글리포세이트를 0, 4.4, 9.8, 44 및 98 mg/L의 농도로 96시간 동안 처리하였다. 총 혈구 수(THC)와 과립구 비율은 각 농도의 글리포세이트에 6시간 노출된 후 유의하게 감소하였으며, 4.4 mg/L를 제외하고는 12시간 이후 점차 안정화되는 경향을 보였다. 식균 활성은 모든 처리군에서 6시간에 걸쳐 현저히 감소하였고 96시간까지 안정성을 유지하였다. 코멧 꼬리는 각 처리군에서 24시간에 일찍 관찰되었으며, 노출 실험이 진행됨에 따라 코멧 비율과 꼬리 내 DNA 비율(% DNA)이 증가하였다. 면역 관련 효소 활성은 실험 기간 동안 변화를 보였다. 44 및 98 mg/L 처리군에서 산성 포스파타아제(ACP)와 알칼리성 포스파타아제(AKP) 활성은 48시간 노출 후 유의하게 감소하였으나, 모든 농도에서 AKP 활성은 초기 노출 시 현저히 증가하였다. 초과산화디스뮤타아제(SOD) 및 과산화효소(POD) 활성은 글리포세이트 44 및 98 mg/L에 6시간 노출된 후 유의하게 증가하였으나 24시간에는 감소하였다. 추가적으로, 9.8, 44 및 98 mg/L 그룹에서 $\beta$-글루쿠로나아제($\beta$-GD) 활성은 6시간 노출 후 증가하였으며 96시간에서 대조군보다 유의하게 높았다. 이러한 결과는 글리포세이트가 혈구 DNA 손상과 혈구 수의 급격한 감소를 통해 면역 억제를 유발함으로써 *E. sinensis*에 명백한 독성 영향을 미침을 시사하며, 이는 이후 면역 관련 효소 활성과 혈구 식균 작용의 변화를 초래하였다.ORIGINAL ABSTRACT
As a broad-spectrum organophosphorus herbicide, glyphosate is widely utilized around the world. The toxic effects of glyphosate on Chinese mitten crab, Eriocheir sinensis, were assessed using immunotoxicity and genotoxicity biomarkers in this study. The results showed that 24 h and 96 h LC50 values of glyphosate for E. sinensis were estimated as 461.54 and 97.89 mg/L, respectively, and the safe concentration was 4.4 mg/L. According to the results above, glyphosate was applied at concentrations of 0, 4.4, 9.8, 44 and 98 mg/L, for 96 h in the exposure experiment. Total haemocyte count (THC) and percentage of granulocytes decreased significantly following 6 h exposure to each concentration of glyphosate and tended to gradually stabilize after 12 h except in 4.4 mg/L, which rapidly recovered to a normal level in 12 h. Phagocytic activity in all treatments decreased dramatically at 6 h and maintained stability until the 96-h mark. Comet tail has been observed early at 24 h in each treatment, and the comet ratio and percentage of DNA (% DNA) in the tail increased as the exposure experiment progressed. Immune-related enzyme activity varied during the experiment. Acid phosphatase (ACP) and alkaline phosphatase (AKP) activities in 44 and 98 mg/L treatments decreased significantly after 48 h exposure, while AKP activities in all concentrations increased markedly at the beginning of exposure. The superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) activities increased significantly after 6 h exposure to 44 and 98 mg/L of glyphosates but decreased at 24 h. In addition, the β-glucuronidase (β-GD) activities in the 9.8, 44 and 98 mg/L groups, increased after 6-h exposure and were significantly higher than those in the control at 96 h. These results indicated that glyphosate has evident toxic effect on E. sinensis by immune inhibition that is possibly due to the haemocyte DNA damage and a sharp decline in haemocyte numbers, which subsequently induced changes in activities of immune-related enzymes and haemocyte phagocytosis.| 저자 | Hong, Y.; Yang, X.; Yan, G.; Huang, Y.; Zuo, F.; Shen, Y.; Ding, Y.; Cheng, Y. |
|---|---|
| 저널 | Fish & shellfish immunology |
| 권·호·쪽 | 71, 19-27 |
| PMID | 28962885 |
| DOI | 10.1016/j.fsi.2017.09.062 |
| MeSH | Animals; Arthropod Proteins; Brachyura; DNA Damage; Glucuronidase; Glycine; Hemocytes; Herbicides; Immunity, Innate; Lethal Dose 50; Random Allocation; Water Pollutants, Chemical; Glyphosate |