Effects of glyphosate on neurotoxicity, oxidative stress and immune suppression in red swamp crayfish, Procambarus Clarkii.
Aquat Toxicol · 2024 · 275:107050 · PMID 39178750 · 등급5 동물·현장 동물실험 · 발암성 > 산화스트레스·기전
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글리포세이트는 흔하게 사용되는 제초제로, 특히 수생태계에 미치는 잠재적 영향으로 인해 우려가 제기되고 있다. 농업 생산성 관리에 필수적이지만, 적색늪가재(Procambarus clarkii)와 같은 비표적 수생종에 대한 그 의도치 않은 영향은 완전히 이해되지 않았다. 본 연구에서는 P. clarkii에 대한 글리포세이트의 신경독성, 산화 스트레스 및 면역 억제 효과를 조사하였다. 96시간 동안의 아급성 글리포세이트 노출(5, 10 및 20 mg/L)은 뇌와 간췌장에서 AChE 활성을 유의하게 감소시켰으며, 이는 먹이 탐색 효율 감소 및 순환 시간 증가와 관련되었다. 산화 스트레스는 지질 과산화(LPO) 및 말론디알데하이드(MDA) 수치 증가와 초과산화효소(SOD), 카탈라아제(CAT), 글루타티온 과산화효소(GPx)와 같은 항산화 효소 활성 변화를 통해 명확하게 나타났다. 또한, 총항산화능(T-AOC)은 10 및 20 mg/L의 글리포세이트 노출에서 억제되었다. 면역 분석 결과, 높은 농도에서 총혈구 수(THC) 감소와 주요 면역 효소 활성 및 전사 발현 억제가 확인되어 면역 방어 기능이 손상되었음을 시사하였다. 본 연구 결과는 글리포세이트가 P. clarkii에 상당한 신경독성 및 면역독성 영향을 유발하여 필수적인 생리 기능과 행동을 교란시킬 수 있음을 보여준다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate, a prevalent herbicide, has raised concerns due to its potential ecological impact, especially on aquatic ecosystems. While it is crucial for managing agricultural productivity, its inadvertent effects on non-target aquatic species like the red swamp crayfish, Procambarus clarkii, are not fully understood. In the present study, the neurotoxicity, oxidative stress, and immune suppression of glyphosate on P. clarkii were investigated. Sublethal glyphosate exposure (5, 10 and 20 mg/L) for 96 h was found to significantly decrease AChE activity in both brain and hepatopancreas, correlating with reduced foraging efficiency and increased turnover time. Oxidative stress was evident through increased lipid peroxidation (LPO) and malondialdehyde (MDA) levels and altered antioxidant enzyme activities such as superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GPx). In addition, the total antioxidative capacity (T-AOC) was inhibited at 10 and 20 mg/L of glyphosate exposure. Immune assays revealed a decrease in total hemocyte counts (THC) and suppression of key immune enzyme activities and transcriptional expressions at higher concentrations, suggesting compromised immune defenses. The findings demonstrate that glyphosate can induce considerable neurotoxic and immunotoxic effects in P. clarkii, disrupting essential physiological functions and behavior.| 저자 | Huang, Y.; Huang, Q.; Zhou, K.; Luo, X.; Long, W.; Yin, Z.; Huang, Z.; Hong, Y. |
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| 저널 | Aquatic toxicology (Amsterdam, Netherlands) |
| 권·호·쪽 | 275, 107050 |
| PMID | 39178750 |
| DOI | 10.1016/j.aquatox.2024.107050 |
| MeSH | Animals; Glyphosate; Astacoidea; Glycine; Oxidative Stress; Water Pollutants, Chemical; Herbicides; Lipid Peroxidation; Superoxide Dismutase; Catalase; Brain; Hepatopancreas; Antioxidants; Malondialdehyde; Acetylcholinesterase |