Integrated evaluation of the biological response of the earthworm Eisenia fetida using two glyphosate exposure strategies: soil enriched and soils collected from crops in Southeastern Mexico.
Environ Sci Pollut Res Int · 2024 · 31:32152-32167 · PMID 38648003 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 발암성 > 산화스트레스·기전 · 식물 · 제형(GBH)
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실험실 조건 하에서 농약의 독성학적 영향은 현장 조건보다 변동성이 적고 현실적인 경향이 있어 환경 위험 평가에서의 유용성이 제한된다. 본 연구에서는 이러한 딜레마를 해결하기 위해 지렁이 *Eisenia fetida*를 글리포세이트 독성 영향을 평가하는 생물지표로 선정하였다. 실험 1(T1)에서, 지렁이는 현장에서 사용되는 상업용 글리포세이트 제제 농도(1~500 mg a.i. kg-1)에 7일 및 14일 동안 노출되었다. 실험 2(T2)에서는 지렁이를 작물이 재배된 서로 다른 구획에서 채집한 아홉 가지 토양에 14일 동안 노출시켰다. 두 실험 모두에서 글루타티온 S-전달효소(GST), 초과산화디뮤타아제(SOD), 카탈라아제(CAT), 글루타티온 과산화효소(GPx) 활성 및 함량, 그리고 지질 과산화물(LPO)을 평가하였다. T1에서, 글리포세이트 제제는 7일째 *E. fetida*의 AChE 활성을 40% 저해하고 GST, SOD, CAT, GPx 활성과 LPO 함량을 유의하게 증가시켰다. T2에서는 대두, 파파야, 옥수수 토양에서 더 높은 농도의 글리포세이트가 검출되었으며(각각 0.92, 0.87, 및 0.85 mg kg-1), 이는 글리포세이트 잔류물 수준과 GST, SOD, CAT, GPx, LPO 간의 양의 상관관계와 AChE와의 음의 상관관계를 유도하였다. 이러한 발견은 글리포세이트로 오염된 작물 토양이 실험실 조건보다 더 높은 산화 스트레스를 유발함을 나타내며, 이는 IBRv2, PCA 및 AHC 분석을 통해 확인되었다.ORIGINAL ABSTRACT
Under laboratory conditions, the toxicological effects of pesticides tend to be less variable and realistic than under field conditions, limiting their usefulness in environmental risk assessment. In the current study, the earthworm Eisenia fetida was selected as a bioindicator for assessing glyphosate toxic effects in two different trials to solve this dilemma. In Trial 1, the worms were exposed for 7 and 14 days to concentrations of a commercial glyphosate formulation (1 to 500 mg a.i. kg-1) currently used in the field. In Trial 2, the worms were kept in nine soils collected from different plots with crops for 14 days of exposure. In both experiments, glutathione S-transferase (GST), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), and acetylcholinesterase (AChE) activities and contents of lipid peroxidation (LPO) were evaluated. In T1, the glyphosate formulation produced a 40% inhibition of AChE activity and a significant increase in GST, SOD, CAT, and GPx activities and LPO contents in E. fetida on day 7. In T2, higher concentrations of glyphosate were detected in the soils of soybean, papaya, and corn (0.92, 0.87, and 0.85 mg kg-1), which induced a positive correlation between the levels of glyphosate residues with GST, SOD, CAT, GPx, and LPO and a negative correlation with AChE. These findings indicate that crop soils polluted with glyphosate elicited higher oxidative stress than under laboratory conditions, confirmed by IBRv2, PCA, and AHC analyses.| 저자 | Dzul-Caamal, R.; Vega-López, A.; Osten, J. R. |
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| 저널 | Environmental science and pollution research international |
| 권·호·쪽 | 31(22), 32152-32167 |
| PMID | 38648003 |
| DOI | 10.1016/j.chemosphere.2020.126982 |
| MeSH | Animals; Oligochaeta; Glyphosate; Glycine; Soil Pollutants; Soil; Glutathione Transferase; Mexico; Catalase; Acetylcholinesterase; Glutathione Peroxidase; Superoxide Dismutase; Crops, Agricultural; Herbicides; Lipid Peroxidation |