Chronic dietary exposure to a glyphosate-based herbicide results in total or partial reversibility of plasma oxidative stress, cecal microbiota abundance and short-chain fatty acid composition in broiler hens.
Front Physiol · 2022 · 13:974688 · PMID 36171975 · 등급5 동물·현장 동물실험 · 비발암 건강영향 > 장내미생물 · 미생물 · 식이 · 제형(GBH)
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글리포세이트계 제초제(GBHs)는 농업에서 대량으로 사용되고 있다. 그러나 이들 물질이 먹이를 통해 주로 노출됨에도 불구하고, 조류 종에 대한 글리포세이트계 제초제의 영향에 대해 조사한 연구는 거의 없다. 본 연구에서는 육계 암탉의 만성적인 식이 노출에 의한 글리포세이트계 제초제 효과의 잠재적 가역성을 조사하였다. 32주령 암탉 32마리를 대상으로, 조류에서 글리포세이트의 무독성영향수준(NOAEL)의 절반에 해당하는 양(글리포세이트 당량 47 mg/kg/일, 글리포세이트계 제초제, n = 75)으로 42일 동안 먹이를 통해 노출시켰다. 이들의 수행능력을 대조군 동물 75마리의 것과 비교하였다(CT). 이후 두 그룹(글리포세이트계 제초제 및 대조군 동물) 모두 글리포세이트계 제초제에 노출되지 않은 상태로 추가 28일 동안 먹이를 공급받았다(Ex-글리포세이트계 제초제 및 Ex-대조군 동물). 글리포세이트계 제초제는 혈장 중 글리포세이트와 AMPA(아미노메틸포스폰산) 농도를 일시적으로 증가시켰다. 글리포세이트와 아미노메틸포스폰산은 주로 간에, 그리고 어느 정도 다리 근육과 복부 지방 조직에 축적되었다. 또한 글리포세이트계 제초제는 전정(gizzard) 무게와 TBARS(티오바르비투르산 반응성 물질)로 모니터링된 혈장 산화 스트레스를 일시적으로 증가시켰다. 글리포세이트계 제초제는 맹장 중 프로피온산, 이소부티레이트 및 아세트산과 발레레이트의 농도를 일시적으로 감소시켰으나, 이러한 변화는 지속적이었다. 맹장내미생물총 역시 영구적인 영향을 받았는데, 이는 글리포세이트계 제초제가 *Barnesiella*를 억제하고 *Alloprevotella*를 선호했기 때문이다. 체중, 비만도, 사료 섭취량 및 먹이 행동은 물론 혈장 지질과 요산 수치는 글리포세이트계 제초제에 의해 영향을 받지 않았다. 종합적으로 볼 때, 본 연구 결과는 육계 암탉의 식이 글리포세이트계 제초제 노출에 반응하여 맹장 미생물총의 교란 및 대사 조직 내 글리포세이트 축적과 관련된 혈장 산화 스트레스를 시사한다. 다행히도 이 농도의 글리포세이트계 제초제는 성장을 저해하지 않았으며, 표현형에 대한 대부분의 영향은 가역적이었다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate-based herbicides (GBHs) are massively used in agriculture. However, few studies have investigated the effects of glyphosate-based herbicides on avian species although they are largely exposed via their food. Here, we investigated the potential reversibility of the effects of chronic dietary exposure to glyphosate-based herbicides in broiler hens. For 42 days, we exposed 32-week-old hens to glyphosate-based herbicides via their food (47 mg/kg/day glyphosate equivalent, glyphosate-based herbicides, n = 75) corresponding to half glyphosate's no-observed-adverse-effect-level in birds. We compared their performance to that of 75 control animals (CT). Both groups (glyphosate-based herbicides and control animals) were then fed for 28 additional days without glyphosate-based herbicides exposure (Ex-glyphosate-based herbicides and Ex-control animals). Glyphosate-based herbicides temporarily increased the plasma glyphosate and AMPA (aminomethylphosphonic acid) concentrations. Glyphosate and aminomethylphosphonic acid mostly accumulated in the liver and to a lesser extent in the leg muscle and abdominal adipose tissue. Glyphosate-based herbicides also temporarily increased the gizzard weight and plasma oxidative stress monitored by TBARS (thiobarbituric acid reactive substances). Glyphosate-based herbicides temporarily decreased the cecal concentrations of propionate, isobutyrate and propionate but acetate and valerate were durably reduced. The cecal microbiome was also durably affected since glyphosate-based herbicides inhibited Barnesiella and favored Alloprevotella. Body weight, fattening, food intake and feeding behavior as well as plasma lipid and uric acid were unaffected by glyphosate-based herbicides. Taken together, our results show possible disturbances of the cecal microbiota associated with plasma oxidative stress and accumulation of glyphosate in metabolic tissues in response to dietary glyphosate-based herbicides exposure in broiler hens. Luckily, glyphosate-based herbicides at this concentration does not hamper growth and most of the effects on the phenotypes are reversible.| 저자 | Fréville, M.; Estienne, A.; Ramé, C.; Lefort, G.; Chahnamian, M.; Staub, C.; Venturi, E.; Lemarchand, J.; Maximin, E.; Hondelatte, A.; Zemb, O.; Canlet, C.; Guabiraba, R.; Froment, P.; Dupont, J. |
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| 저널 | Frontiers in physiology |
| 권·호·쪽 | 13, 974688 |
| PMID | 36171975 |
| DOI | 10.1007/s12011-015-0462-9 |