Behavioral responses of juvenile Daphnia magna after exposure to glyphosate and glyphosate-copper complexes.
Aquat Toxicol · 2016 · 179:36-43 · PMID 27564378 · 등급5 동물·현장 동물실험 · 환경과 생태 > 수생생물 · 수생생물 · 제형(GBH)
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글리포세이트(N-(phosphonomethyl)glycine)는 다양한 인기 광범위 제초제 제형의 활성 성분이다. 글리포세이트는 $\text{Cu}(\text{II})$를 포함한 2가 금속 이온과 안정적인 착물을 형성할 수 있는 킬레이트제이다. 수생 생물에 대한 글리포세이트-$\text{Cu}(\text{II})$ 착물의 생체이용률 및 생태독성에 대해서는 알려진 바가 적다. 본 연구에서는 비디오 추적 및 행동 분석을 이용하여 유체(juvenile) *D. magna*에 대한 글리포세이트와 $\text{Cu}(\text{II})$의 이성분 혼합물에 의한 아급성 영향을 조사하였다. 개별 *D. magna*의 행동 반응은 글리포세이트 및 글리포세이트-$\text{Cu}(\text{II})$ 혼합물에 24시간 및 48시간 노출 후 정량화되었다. 아급성 농도는 수영 속도, 가속도, 이동 거리 감소를 초래하였으며 *D. magna*의 비활동 시간은 증가하였다. 이동 거리와 비활동 시간이 글리포세이트 및 글리포세이트-$\text{Cu}(\text{II})$ 노출에 가장 민감한 매개변수였다. 몰(molar) 기준으로, 글리포세이트-$\text{Cu}(\text{II})$ 착물은 단독 글리포세이트보다 *D. magna*에 더 독성이 있는 것으로 나타났다. 수영 거리를 통해 결정된 글리포세이트 및 글리포세이트-$\text{Cu}(\text{II})$의 48시간 $\text{EC}_{50}$ 값은 각각 $75.2\mu\text{M}$와 $8.4\mu\text{M}$였다. 비교하여, 이동성에 대한 전통적인 육안 관찰은 글리포세이트 및 글리포세이트-$\text{Cu}(\text{II})$에 대해 각각 48시간 $\text{EC}_{50}$ 값 $52.8\mu\text{M}$와 $25.5\mu\text{M}$를 나타냈다. 행동 반응은 *D. magna*가 글리포세이트 및 $\text{Cu}(\text{II})$ 혼합물에 노출되었을 때 급성 금속 독성은 완화되었으나, $\text{Cu}(\text{II})$와의 착물 형성으로 인해 명백한 글리포세이트 독성이 증가했음을 시사하였다. 본 연구는 글리포세이트가 수생 금속 독성의 유력한 매개체일 가능성을 제시하며, 비디오 추적이 농약 복합체의 아급성 영향을 정량적으로 연구할 기회를 제공함을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate (N-(phosphonomethyl)glycine) is the active ingredient in a range of popular broad-spectrum herbicide formulations. Glyphosate is a chelating agent that can form stable complexes with divalent metal ions including Cu(II). Little is known about the bioavailability and ecotoxicity of glyphosate-Cu(II) complexes to aquatic organisms. In this study, we used video tracking and behavior analysis to investigate sublethal effects of binary mixtures of glyphosate and Cu(II) to juvenile D. magna. Behavioral responses were quantified for individual D. magna after 24h and 48h exposure to glyphosate and glyhosate-Cu(II) mixtures. Sublethal concentrations resulted in decreases in swimming velocity, acceleration speed, and distance moved whereas inactive time of D. magna increased. Distance moved and inactive time were the most responsive parameters to glyphosate and glyphosate-Cu(II) exposure. On a molar basis, glyphosate-Cu(II) complexes appeared more toxic to D. magna than glyphosate alone. The 48h EC50 for glyphosate and glyphosate-Cu(II) determined from swimming distance were 75.2μM and 8.4μM, respectively. In comparison, traditional visual observation of mobility resulted in 48h EC50 values of 52.8μM and 25.5μM for glyphosate and glyphosate-Cu(II), respectively. The behavioral responses indicated that exposure of D. magna to mixtures of glyphosate and Cu(II) attenuated acute metal toxicity but increased apparent glyphosate toxicity due to complexation with Cu(II). The study suggests that glyphosate is a likely mediator of aquatic metal toxicity, and that video tracking provides an opportunity for quantitative studies of sublethal effects of pesticide complexes.| 저자 | Hansen, L. R.; Roslev, P. |
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| 저널 | Aquatic toxicology (Amsterdam, Netherlands) |
| 권·호·쪽 | 179, 36-43 |
| PMID | 27564378 |
| DOI | 10.1016/j.aquatox.2016.08.010 |
| MeSH | Animals; Behavior, Animal; Coordination Complexes; Copper; Daphnia; Environmental Exposure; Glycine; Herbicides; Video Recording; Water Pollutants, Chemical; Glyphosate |