Invasive species versus pollutants: Potential of Limnoperna fortunei to degrade glyphosate-based commercial formulations.
Ecotoxicol Environ Saf · 2020 · 201:110794 · PMID 32526590 · 등급1 최상위근거 체계적문헌고찰 · 물질과 작용기전 > AMPA·분해 · 수생생물 · 제형(GBH)
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산업 농업에서 글리포세이트의 집중적인 사용은 담수 오염을 유발할 수 있어 비표적 수생 생물에 대한 독성 영향을 연구할 필요성이 증가하고 있다. 글리포세이트계 상용 제제는 활성 성분(a.i.) 자체보다 더 높은 독성을 지닌 첨가제를 포함한다. 황금굴 *Limnoperna fortunei*는 담수 침입종으로, 물속에서 글리포세이트의 분해를 증가시키고 부영양화를 가속화하는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 *L. fortunei*가 두 가지 상용 제제인 Roundup Max®와 Glifosato Atanor® 내의 글리포세이트 농도를 감소시키는 능력을 평가하는 것이다. 결과는 a.i. 단독 분해 및 굴 존재 하에서의 분해와 비교되었다. 초기 시험 세트에서는 *L. fortunei*가 Roundup Max®와 Glifosato Atanor®에 노출되었을 때의 반응을 분석하기 위해 회피 반응 및 독성 시험이 수행되었다. 이후, 다음과 같은 처리들을 적용하여 2.6-L 미세 우주(microcosms)에서 21일간의 분해 실험을 진행하였다: 기술 등급 글리포세이트 6 mg L⁻¹ (G), Glifosato Atanor® (A), Roundup Max® (R), 탈염된 수돗물에 담근 굴 20마리 (M), 그리고 굴과 제초제의 조합 처리로 기술 등급 형태(MG) 또는 상용 제제 형태(MA 및 MR)를 사용하였다 (모두 삼중 복제). 샘플은 0일, 1일, 7일, 14일, 21일에 수집되었다. 굴이 있는 처리군 간(MG: 2.03 ± 0.40 mg L⁻¹; MA: 1.60 ± 0.32 mg L⁻¹; MR: 1.81 ± 0.21 mg L⁻¹) 글리포세이트 분해에 유의미한 차이가 없었으며, a.i.와 상용 제제 간, 그리고 상용 제제 간에도 유의미한 차이가 없어 첨가제가 *L. fortunei*의 분해 잠재력에 영향을 미치지 않았음을 시사하였다. 물속에서 글리포세이트 분해 가속화 외에도, 굴의 여과 활동으로 인한 것보다 더 높은 수준의 용존 영양분(N-NH₄⁺ 및 P-PO₄³⁻) 농도 증가가 관찰되었으며, 이는 스트레스 또는 글리포세이트와 첨가제의 분해로 인해 발생했을 가능성이 있다. 본 연구진은 굴에 의해 매개되는 글리포세이트 대사로 인한 이러한 영양분의 생체 이용률 증가는 자연 수역의 부영양화 과정을 가속화할 것이라고 생각한다. 본 연구에서 사용된 접근 방식, 즉 *L. fortunei*를 농업 현장에서 실제로 사용되는 두 가지 상용 제제에 노출시킨 것은 이 종이 침입한 수역에서 글리포세이트 분해가 미칠 잠재적 영향을 밝히는 데 기여하였다.ORIGINAL ABSTRACT
The intensive use of glyphosate in industrial agriculture may lead to freshwater contamination, encouraging studies of its toxic effect on non-target aquatic organisms. Glyphosate-based commercial formulations contain adjuvants, making them even more toxic than the active ingredient (a.i.) itself. The golden mussel Limnoperna fortunei is a freshwater invasive species which has been found to increase glyphosate dissipation in water and to accelerate eutrophication. The aim of this study is to evaluate the capability of L. fortunei to reduce the concentration of glyphosate in two commercial formulations, Roundup Max® and Glifosato Atanor®. Results were compared with the decay of the a.i. alone and in presence of mussels. Evasive response and toxicity tests were performed in a first set of trials to analyze the response of L. fortunei exposed to Roundup Max® and Glifosato Atanor®. Subsequently, we conducted a 21-day degradation experiment in 2.6-L microcosms applying the following treatments: 6 mg L-1 of technical-grade glyphosate (G), Glifosato Atanor® (A), Roundup Max® (R), 20 mussels in dechlorinated tap water (M), and the combination of mussels and herbicide either in the technical-grade (MG) or formulated form (MA and MR) (all by triplicate). Samples were collected at days 0, 1, 7, 14 and 21. No significant differences in glyphosate decay were found between treatments with mussels (MG: 2.03 ± 0.40 mg L-1; MA: 1.60 ± 0.32 mg L-1; MR: 1.81 ± 0.21 mg L-1), between glyphosate as a.i. and the commercial formulations, and between the commercial formulations, suggesting that the adjuvants did not affect the degrading potential of L. fortunei. In addition to the acceleration of glyphosate dissipation in water, there was an increase in the concentration of dissolved nutrients in water (N-NH4+ and P-PO43-) even higher than that caused by the filtering activity of the mussels, probably resulting from stress or from the degradation of glyphosate and adjuvants. We believe that a larger bioavailability of these nutrients due to glyphosate metabolization mediated by mussels would accelerate eutrophication processes in natural water bodies. The approach used here, where L. fortunei was exposed to two commercial formulations actually used in agricultural practices, sheds light on the potential impact of glyphosate decay on water bodies invaded by this species.| 저자 | Gattás, F.; Espinosa, M.; Babay, P.; Pizarro, H.; Cataldo, D. |
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| 저널 | Ecotoxicology and environmental safety |
| 권·호·쪽 | 201, 110794 |
| PMID | 32526590 |
| DOI | 10.1016/j.ecoenv.2020.110794 |
| MeSH | Animals; Argininosuccinate Synthase; Biodegradation, Environmental; Escherichia coli Proteins; Fresh Water; Glycine; Herbicides; Introduced Species; Mytilidae; Toxicity Tests; Water Pollutants, Chemical; Glyphosate |