Impact of the invasive mussel Limnoperna fortunei on glyphosate concentration in water.
Ecotoxicol Environ Saf · 2012 · 81:106-13 · PMID 22595085 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 환경과 생태 > 수생생물 · 수생생물
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글리포세이트의 사용은 지난 몇 년간 전 세계적으로 급격히 증가하였다. 글리포세이트가 수계에 도달하면 미생물 군집이 변화한다. 담수 황금굴인 *Limnoperna fortunei*는 20년 전 아르헨티나에 도입된 이후 빠르게 확산된 침입종이다. 홍합은 여과 활동을 통해 수질을 개선하고 영양분 순환을 촉진함으로써 수생 환경을 변화시킨다. 본 연구의 목적은 실험실 조건에서 황금굴이 물속 글리포세이트 농도를 감소시킬 잠재적 능력을 평가하는 것이다. 먼저, 굴이 글리포세이트(10, 20, 및 40 mg l⁻¹)에 대해 보이는 회피 반응을 평가하고 해당 농도에 대한 독성 시험을 수행하였다. 이후 두 가지 크기의 굴에 대해 글리포세이트 변화를 평가하기 위해 3주간의 실험을 진행하였다. 마지막으로, 다른 세 가지 주기로는 살아있는 유기체와 빈 껍데기를 포함하여 다양한 굴 부위가 글리포세이트 농도에 미치는 영향을 평가하는 추가적인 3주간의 실험을 수행하였다. 실험실 실험은 2-l 규모의 소형 생태계에서 삼중으로 수행되었다. 초기 글리포세이트 농도는 16~19 mg l⁻¹를 사용하였으며, 굴 또는 껍데기를 첨가했을 때는 아쿠아리아당 20개 개체를 사용하였다. 샘플은 0일, 1일, 2일, 4일, 8일, 14일, 그리고 21일에 채취되었다. 글리포세이트는 두 실험 모두에서 큰 굴이 존재할 때 40% 감소하였고, 빈 껍데기 처리에서는 25% 감소하였다. 우리는 물 기둥에서 사라지는 제초제의 일부가 껍데기 표면에 흡착되고, 또 다른 비율은 껍데기 생물막 내 미생물 군집에 의해 광물화되고 있다고 생각한다. 살아있는 굴이 글리포세이트 소실을 증가시키는 메커니즘은 분해일 수 있으며, 이는 굴의 대사와 관련된 박테리아에 의해 매개될 가능성이 있다. 글리포세이트 반감기는 굴과 껍데기의 존재 여부에 따라 달라졌으며 굴 크기에 따라 변화하였다. *L. fortunei*의 존재(살아있거나 빈 껍데기 형태)는 물속 글리포세이트 농도를 변화시킨다. 우리는 환경에 공동으로 작용할 수 있는 두 가지 스트레스 요인에 대한 잠재적 생태학적 영향이 큰 실험실 실험의 예비 관찰 결과를 제시한다.ORIGINAL ABSTRACT
The use of glyphosate has increased dramatically during the past years around the world. Microbial communities are altered when glyphosate reaches water bodies. The freshwater golden mussel Limnoperna fortunei is an invasive species that has rapidly dispersed since it was introduced in Argentina two decades ago. Mussels alter aquatic conditions through their filtrating activity by increasing water clarity and nutrient recycling. We aim to evaluate the potential capacity of the golden mussel to reduce glyphosate concentration in water, in laboratory conditions. Firstly, the evasive response of mussels to glyphosate (10, 20, and 40 mg l⁻¹) was evaluated and a toxicity test was carried out for these concentrations. A three-week experiment was then performed to assess glyphosate variation under mussel presence for two mussel sizes. Finally, mussels' role on glyphosate concentration was evaluated considering different mussel parts (living organisms and empty shells) through another three-week experiment. Laboratory experiments were performed in triplicate using 2-l microcosms. An initial glyphosate concentration between 16 and 19 mg l⁻¹ was used, and when mussels or valvae were added, 20 organisms per aquaria were used. Samples were obtained at days 0, 1, 2, 4, 8, 14, and 21. Glyphosate decreased by 40% under large mussel presence in both experiments, and was reduced by 25% in empty shell treatments. We believe that part of the herbicide that disappears from the water column is adsorbed in valvae surface, while another proportion is being mineralized by microbial communities in shells' biofilm. The mechanisms by which living mussels increase glyphosate dissipation would be degradation, possibly mediated by bacteria associated to mussel's metabolism. Glyphosate half-life depended on mussel and valvae presence and varied with mussel size. L. fortunei presence (either alive or as empty valvae) alters glyphosate concentration in water. We provide preliminary observations from laboratory experiments, with strong potential ecological consequences, about two stressors that could be acting jointly on the environment.| 저자 | Di Fiori, E.; Pizarro, H.; dos Santos Afonso, M.; Cataldo, D. |
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| 저널 | Ecotoxicology and environmental safety |
| 권·호·쪽 | 81, 106-13 |
| PMID | 22595085 |
| DOI | 10.1016/j.ecoenv.2012.04.024 |
| MeSH | Animals; Argentina; Biodegradation, Environmental; Bivalvia; Environment; Environmental Monitoring; Fresh Water; Glycine; Half-Life; Herbicides; Introduced Species; Water Pollutants, Chemical; Glyphosate |