Evaluation of perinatal exposure of glyphosate and its mixture with 2,4-D and dicamba οn liver redox status in Wistar rats.
Environ Res · 2023 · 228:115906 · PMID 37062480 · 등급5 동물·현장 동물시험 · 발암성 > 산화스트레스·기전 · 포유동물
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글리포세이트계 제초제에 대한 내성 잡초의 광범위한 출현은 글리포세이트와 디캄바 또는 글리포세이트와 2,4-D에 내성이 있는 작물의 도입으로 인해 제초제 혼합제의 동시 살포 증가를 초래하였다. 이는 다양한 제초제 활성 성분 혼합물에 대한 노출 증가로 인한 환경적 및 건강상의 위험에 심각한 우려를 제기한다. 본 연구에서는 임신 6일째부터 성체까지의 기간 동안 글리포세이트 단독 또는 2,4-D 및 디캄바와의 조합에 대한 태아기 노출 후 간 독성 영향을 위스타트(Wistar) 랫드를 이용하여 평가하였다. 동물들에게는 유럽 연합(EU) 허용 일일 섭취량(ADI; 0.5 mg/kg 체중/일)의 글리포세이트와 무독성 관찰 수준(NOAEL; 50 mg/kg 체중/일)이 투여되었다. EU ADI 수준으로 각각 2,4-D (0.3 mg/kg 체중/일) 및 디캄바 (0.02 mg/kg 체중/일)와 조합된 글리포세이트 혼합물이 평가되었다. 산화환원 상태는 환원형 글루타티온, $\text{H}_2\text{O}_2$ 분해 속도, 글루타티온 환원효소, 글루타티온 과산화효소, 총 항산화 능력, 티오바르비투르산 반응성 물질 및 단백질 카보닐기를 측정하여 결정하였다. 또한 DNA 산화 손상과 관련된 $Nr1d1$, $Nr1d2$, $Clec2g$, $Ier3$, 및 $Gadd45g$의 유전자 발현 분석도 수행되었다. 간 샘플 분석 결과, 세 가지 제초제 혼합물에 노출된 것은 글루타티온과 말론디알데하이드 농도의 현저한 증가를 유발하여 산화환원 균형의 교란을 나타냈다. 그럼에도 불구하고, 젖을 뗀 후 동물들이 살충제 노출에서 회복 기간(3개월)을 거친 후에는 지질 과산화 증가에 대한 영향은 감지되지 않았다. 흥미롭게도, 글리포세이트 NOAEL의 태아기 노출로 인한 독성 영향은 동일한 3개월 회복 기간 후에 존재하였다. 유전독성과 관련된 유전자 발현에서 통계적으로 유의미한 변화는 관찰되지 않았다. 본 연구 결과는 규제 기관들이 개별적으로 안전하다고 주장하는 용량에서 화학 오염 물질의 복합적인 영향을 평가하는 것의 중요성을 뒷받침한다.ORIGINAL ABSTRACT
Wide-scale emergence of glyphosate-resistant weeds has led to an increase in the simultaneous application of herbicide mixtures exacerbated by the introduction of crops tolerant to glyphosate plus dicamba or glyphosate plus 2,4-D. This raises serious concerns regarding the environmental and health risks resulting from increased exposure to a mixture of herbicide active ingredients. We evaluated hepatotoxic effects following perinatal exposure to glyphosate alone or in combination with 2,4-D and dicamba from gestational day-6 until adulthood in Wistar rats. Animals were administered with glyphosate at the European Union (EU) acceptable daily intake (ADI; 0.5 mg/kg bw/day) and no-observed-adverse-effect level (NOAEL; 50 mg/kg bw/day). A mixture of glyphosate with 2,4-D (0.3 mg/kg bw/day) and dicamba (0.02 mg/kg bw/day) with each at their EU ADI was evaluated. Redox status was determined by measuring levels of reduced glutathione, decomposition rate of Η2Ο2, glutathione reductase, glutathione peroxidase, total antioxidant capacity, thiobarbituric reactive substances, and protein carbonyls. Gene expression analysis of Nr1d1, Nr1d2, Clec2g, Ier3, and Gadd45g associated with oxidative damage to DNA, was also performed. Analysis of liver samples showed that exposure to the mixture of the three herbicides induced a marked increase in the concentration of glutathione and malondialdehyde indicative of a disturbance in redox balance. Nevertheless, the effect of increased lipid peroxidation was not discernible following a 3-month recuperation period where animals were withdrawn from pesticide exposure post-weaning. Interestingly, toxic effects caused by prenatal exposure to the glyphosate NOAEL were present after the same 3-month recovery period. No statistically significant changes in the expression of genes linked with genotoxicity were observed. Our findings reinforce the importance of assessing the combined effects of chemical pollutants at doses that are asserted by regulatory agencies to be safe individually.| 저자 | Nechalioti, P. M.; Karampatzakis, T.; Mesnage, R.; Antoniou, M. N.; Ibragim, M.; Tsatsakis, A.; Docea, A. O.; Nepka, C.; Kouretas, D. |
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| 저널 | Environmental research |
| 권·호·쪽 | 228, 115906 |
| PMID | 37062480 |
| DOI | 10.1016/j.envres.2023.115906 |
| MeSH | Rats; Animals; Pregnancy; Female; Dicamba; Rats, Wistar; Herbicides; Oxidation-Reduction; 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid; Liver; Glyphosate |