Impact of glyphosate and atrazine combined exposure on the physiological and molecular integrity of Mytilus galloprovincialis.
Mar Pollut Bull · 2026 · 229:119725 · PMID 41990667 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 비발암 건강영향 > 신경독성 · 수생생물 · 식이
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글리포세이트(GLY)와 아트라진(ATZ)은 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 제초제 중 일부이며 연안 해수에서 빈번하게 공존한다. 이 물질들은 오염물질을 생체 축적하는 *Mytilus galloprovincialis*와 같은 여과 섭식 이매패류의 생리학적 완전성을 위협하며, 이는 연안 생태계 전반의 건강에 영향을 미친다. 홍합은 통제된 실험실 조건 하에서 개별 제초제 및 혼합물에 14일 동안 노출되었다. 대사 기능(전자 전달계, ETS), 항산화 방어(SOD, GPx, TAC), 해독(GST, CbE), 산화 손상(지질 과산화, LPO), 그리고 신경 독성(AChE)의 생체지표가 소화샘과 아가미에서 분석되었다. 나아가, 스트레스 반응 유전자(MT10, MT20, HSP70)와 DNA 손상 지표인 p53의 전사적 발현이 RT-qPCR을 통해 분석되어 독성의 분자 메커니즘을 규명하였다. GLY와 ATZ에 대한 복합 노출은 ETS 활성과 LPO 수준을 유의하게 증가시켰으며, 두 조직 모두에서 항산화 효소와 해독 효소를 교란하였고, 이러한 반응은 혼합물 처리 조건에서 가장 뚜렷하게 나타났다. 분자 수준에서는, 복합 처리가 검사된 모든 유전자의 유의한 상향 조절을 유도했으며, p53와 HSP70이 가장 두드러진 증가를 보여 상당한 유전독성 및 단백질 독성 손상을 시사하였다. 이러한 장기에서의 AChE 저해는 아급성 신경 독성을 나타냈다. 본 연구 결과는 환경적으로 관련 있는 수준의 복합 제초제 잔류물이 가지는 복잡한 독성 영향을 밝혀내었으며, 오염된 연안 생태계의 생태학적 위험 평가에 필요한 자료를 제공한다.ORIGINAL ABSTRACT
Glyphosate (GLY) and Atrazine (ATZ) rank among the most widely used herbicides globally and frequently co-occur in coastal waters. These substances threaten the physiological integrity of filter-feeding bivalves like Mytilus galloprovincialis, which bioaccumulate contaminants, with consequent implications for the overall health of coastal ecosystems. Mussels were exposed for 14 days under controlled laboratory conditions to individual herbicides and their mixture. Biomarkers of metabolic function (electron transport system, ETS), antioxidant defense (SOD, GPx, TAC), detoxification (GST, CbE), oxidative damage (lipid peroxidation, LPO), and neurotoxicity (AChE) were analyzed in the digestive gland and gills. Furthermore, the transcriptional expression of stress-response genes (MT10, MT20, HSP70) and the DNA-damage marker p53 were analyzed via RT-qPCR to elucidate the molecular mechanisms of toxicity. The combined exposure to GLY and ATZ significantly elevated ETS activity and LPO levels while disrupting antioxidant and detoxification enzymes in both tissues, with responses most evident under the mixture treatment. At the molecular level, the combined treatment induced a significant upregulation of all tested genes, with p53 and HSP70 showing the most pronounced increases, indicating significant genotoxic and proteotoxic impairment. AChE inhibition in these organs indicated sublethal neurotoxicity. These findings reveal the complex toxicological effects of combined herbicide residues at environmentally relevant levels, providing data for ecological risk assessment in contaminated coastal ecosystems.| 저자 | Davì, F.; Pellegrino, T.; Vinci, G.; Iaconis, A.; Inferrera, F.; Tranchida, N.; Fusco, R.; Cordaro, M.; Di Paola, D. |
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| 저널 | Marine pollution bulletin |
| 권·호·쪽 | 229, 119725 |
| PMID | 41990667 |
| DOI | 10.1016/j.marpolbul.2026.119725 |
| MeSH | Animals; Atrazine; Glycine; Glyphosate; Herbicides; Water Pollutants, Chemical; Mytilus; Biomarkers |