Endocrine, immune and renal toxicity in male largemouth bass after chronic exposure to glyphosate and Rodeo®.
Aquat Toxicol · 2022 · 246:106142 · PMID 35306440 · 등급5 동물·현장 원저 · 환경과 생태 > 수생생물 · 수생생물 · 직업 · 제형(GBH)
요약 생성 대기 중입니다.
초록 전문 번역 · gemma4:e4b
글리포세이트는 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 제초제이며, 역사적 비교 자료가 없다. 이는 유전자 변형 작물에 사용되며, 특히 플로리다에서는 사탕수수 숙성제로 사용된다. 수생 제형(Rodeo®)은 수역 및 배수로의 수생 잡초 방제에 사용된다. 광범위하게 사용됨에 따라 글리포세이트는 유출되거나 수역에 직접 살포되어 수생 야생동물에게 만성적인 노출을 일으킬 수 있다. 동물 모델에서의 노출은 신장 및 간 손상과 관련이 있었으며, 글리포세이트는 내분비계 교란 물질로 제안되었다. 성체 수컷 대형입버들(largemouth bass)을 21일 동안 두 가지 농도의 글리포세이트와 Rodeo® (화학적으로 동등한 농도의 글리포세이트)인 0.5 mg L$^{-1}$ 및 10 mg L$^{-1}$에 노출시켰고, 깨끗한 물 대조군(n=4 마리/탱크, 사중복제)과 비교하였다. 실험 중의 농도는 UHPLC-MS/MS로 확인되었다. 몸통 신장과 두부 신장에서 총 RNA를 분리하였다. 고농도 그룹에 대해 대조군 대비 RNA-seq을 수행하였다. 전사체는 어류 및 포유류 경로 분석 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. PaintOmics를 이용해 Zebrafish 대사 경로에 매핑한 결과, 몸통 신장에서 스테로이드 호르몬 생합성이 가장 유의하게 풍부한 경로로 나타났다. 혈장 중 스테로이드 호르몬을 UHPLC-MS/MS로 측정하였다. 총 안드로겐은 글리포세이트 0.5 mg L$^{-1}$ 및 Rodeo®의 동등 농도에서 대조군 대비 유의하게 감소하였다. 11-케토테스토스테론과 에스트론 농도는 모든 투여량에서 유의하게 감소하였다. 테스토스테론이 11-케토테스토스테론으로 전환되는 과정에 관여하는 유전자가 글리포세이트에 의해 하향 조절되었다. 포유류 경로 분석 알고리즘을 사용하여, T세포 활성화/발달 및 세포 내 pH와 관련된 세포 과정들이 몸통 신장에서 글리포세이트 및 Rodeo® 노출로 인해 유의하게 풍부해졌다. 호르몬 수준과 유전자 발현 수준에서 내분비계 교란이 확인되었다. Rodeo®와 글리포세이트는 유전자 발현 경로를 공유했으나, Rodeo®가 대형입버들에서 더 뚜렷한 영향을 미쳤다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate is the most used herbicide worldwide, with no historical comparison. It is used for genetically modified crops, and particularly in Florida, it is used as a sugar cane ripener. An aquatic formulation (Rodeo®) is used to treat aquatic weeds in waterbodies and drainage canals. Because of its extended use, glyphosate can run off or be sprayed directly into waterbodies, and chronically expose aquatic wildlife. Exposure in animal models has been associated with kidney and liver damage and glyphosate has been suggested as an endocrine disruptor. We exposed adult male largemouth bass for 21 days to two doses of glyphosate and Rodeo® (chemically equivalent concentration of glyphosate) at 0.5 mg L-1 and 10 mg L-1 and to a clean water control (n=4 fish/tank in quadruplicate). Concentrations during the experiment were corroborated with UHPLC-MS/MS. Total RNA was isolated from the trunk kidney and head kidney. RNA-seq was performed for the high doses compared to controls. Transcripts were analyzed with fish and mammalian pathway analyses software. Transcripts mapped to Zebrafish metabolic pathways using PaintOmics showed steroid hormone biosynthesis in the trunk kidney as the most significantly enriched pathway. Steroid hormones were measured in plasma by UHPLC-MS/MS. Total androgens were significantly reduced at 0.5 mg L-1 of glyphosate and at equivalent concentrations in Rodeo® compared to controls. 11-ketotestosterone and estrone concentrations were significantly reduced in all doses. A gene involved in the conversion of testosterone to 11-ketotestosterone was down-regulated by glyphosate. Using the mammalian pathway analysis algorithm, cellular processes associated with T-cell activation/development and intracellular pH were significantly enriched in the trunk kidney by glyphosate and Rodeo® exposure. Endocrine disruption was corroborated at the hormone and gene expression levels. Rodeo® and glyphosate share gene expression pathways, however, Rodeo® had more pronounced effects in largemouth bass.| 저자 | De Maria, M.; Kroll, K. J.; Yu, F.; Nouri, M. Z.; Silva-Sanchez, C.; Perez, J. G.; Moraga Amador, D. A.; Zhang, Y.; Walsh, M. T.; Denslow, N. D. |
|---|---|
| 저널 | Aquatic toxicology (Amsterdam, Netherlands) |
| 권·호·쪽 | 246, 106142 |
| PMID | 35306440 |
| DOI | 10.1016/j.cbpc.2020.108878 |
| MeSH | Animals; Bass; Crops, Agricultural; Glycine; Herbicides; Hormones; Male; Mammals; Plants, Genetically Modified; Steroids; Tandem Mass Spectrometry; Water Pollutants, Chemical; Zebrafish; Glyphosate |