毒死蜱暴露对蚯蚓的亚慢性神经毒性研究
杨易梅1,周世萍1,李惠娟1,李奇生2,武自强2,杨广斌1,朱鑫泽1
1. 西南林业大学,西南地区林业生物质资源高效利用国家林业和草原局重点实验室,云南 昆明 650224
2. 西南林业大学,云南省森林灾害预警与控制重点实验室,云南 昆明 650224
摘要
蚯蚓作为土壤生态系统中重要的生物类群,在维持土壤生态系统的功能中起着重要作用. 毒死蜱是我国使用量较大的有机磷农药品种之一,对以蚯蚓为代表的土壤生物具有潜在威胁.
本文选择云南林地常见的蚯蚓优势种—皮质远盲蚓(Amynthas corticis)作为试验生物,从毒死蜱暴露引发的蚯蚓脑部神经递质(乙酰胆碱、多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸)、离子通道特征酶(Ca2+-Mg2+-ATP酶、Ca2+-ATP酶)变化入手,对毒死蜱亚慢性神经毒性导致的蚯蚓运动、学习记忆等神经行为变化进行研究,运用综合毒性指数(IBR)评价蚯蚓生物标志物变化,开展毒死蜱暴露对蚯蚓的亚慢性神经毒性研究.
结果表明:暴露期内,毒死蜱处理组中蚯蚓脑部的乙酰胆碱含量显著高于对照组(P<0.05),且随着暴露时间的增加,毒死蜱处理组中蚯蚓脑部乙酰胆碱含量持续升高,而蚯蚓脑部多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸含量则均显著低于对照组(P均小于0.05).
随着暴露时间的增加,毒死蜱对这3种神经递质含量的抑制加强,毒死蜱对蚯蚓的神经损伤导致了蚯蚓的运动迟缓和学习记忆障碍,毒死蜱暴露诱发的蚯蚓神经递质异常是蚯蚓运动迟缓、学习记忆障碍神经行为变化的可能机制之一.
暴露28 d时,8、12 mg/kg毒死蜱对蚯蚓的IBR值分别为3.227 5、4.524 6,暴露56 d时的IBR值分别为3.884 8、5.899 5,毒死蜱对蚯蚓的亚慢性神经毒性随着毒死蜱的暴露浓度、暴露时间的增加而增强.
研究发现,毒死蜱慢性神经毒性虽然不会导致蚯蚓死亡,但会诱发蚯蚓的运动迟缓、记忆障碍等神经行为变化.