在土壤-虫微观宇宙中对普拉林及其主要代谢物进行比较研究:毒性,降解,转录组和氧化应激
Ping Zhang1, LuLu Ran1, Cancan Yang1
1Key Laboratory of Entomology and Pest Control Engineering, College of Plant Protection, Southwest University, Chongqing 400715, China; Academy of Agricultural Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China.
The Science of the total environment
|November 3, 2024
概括
代谢物3-基酸 (3-PBA) 对比芬 (FEN) 更有毒,导致更大的氧化应激和明显的基因表达变化. 这突显了土壤生态系统风险评估中毒性和降解的系统差异.
科学领域:
- 环境毒理学环境毒理学
- 生态毒理学 生态毒理学
- 土壤科学 土壤科学
背景情况:
- propathrin (FEN) 是一种广泛使用的杀虫剂,其对环境的影响,特别是其代谢物3-基酸 (3-PBA) 的影响,需要进行彻底的调查.
- 虫是关键的无脊椎土壤动物,作为土壤健康和生态系统功能的指标.
研究的目的:
- 为了比较分析FEN和3-PBA在土壤-虫微观宇宙中的毒性,降解动力学和分子反应 (转录组,氧化应激).
- 阐明FEN及其代谢物3-PBA对生理学和基因表达的差异性影响.
- 为FEN和3-PBA在土壤生态系统中的综合风险评估提供数据.
主要方法:
- 建立了土壤-虫微观世界,以研究FEN和3-PBA降解和毒性.
- 使用LC50值来评估急性毒性,通过测量蛋白质含量,酶活性和脂质过氧化来评估亚致死性影响.
- 进行了转录组分析,以确定差异表达基因 (DEG) 和丰富的通路.
- 综合生物标志物反应 (IBR) 用于评估整体毒性.
主要成果:
- FEN降解半衰期为19.0928.52天;3-PBA在土壤中显示高峰度.
- 与FEN相比,3-PBA呈现出更高的急性毒性 (LC50 = 7.49 μg/cm2) 并在中引起更显著的次致命效应和氧化应激,而FEN (LC50 = 12.75 μg/cm2).
- 对于FEN和3-PBA,观察到明显的DEG,其中包括 purin代谢,胆汁分泌,p53信号,细胞循环,DNA复制,药物代谢和pyrimidine代谢等途径的丰富.
结论:
- 3-PBA对地的毒理风险比其母化合物FEN.PBA对地的毒理风险更大.
- 在虫中,FEN和3-PBA诱导了差异性的分子反应和氧化应激.
- 这些发现强调了在对土壤生态系统的环境风险评估中考虑农药代谢物的重要性.
