Студии и извештаи за конференции на Државната агенција за животна средина

Студии и извештаи за конференции на Државната агенција за животна средина, том 49 Влијание на пестицидите врз мрестење и ларви на водоземци

државната

Студии и извештаи за конференции, волумен 49. Влијание на пестицидите врз мрестење и ларви на водоземци користејќи пример на хербицид (изопротурон) и инсектицид (циперметрин)

5.1.2 Параметри на вода 27 5.1.3 Амфибиски спектар 27 5.2 Превземање на 14 супстанции обележани со С 28 28 5.2.1 Влегување во мрест 28 5.2.1.1 Изопротурон 28 5.2.1.2 Циперметрин 28 5.2.2 Кинетика на навлегување во ларви 29 5.2.2.1 Изопротурон 29 5.2.2.2 Циперметрин 29 5.2.3 Изопротурон метаболити 30 5.3 Токсичност 31 5.3.1 Стапки на изведување и тератогеност 31 5.3.1.1 Изопротурон 31 5.3.1.2 α-циперметрин 31 5.3.2 Оштетување на ларвите 31 5.3.2.1 Изопротурон и комерцијален производ TOLKAN FLO 31 5.3.2.2 α-циперметрин 32 5.3.3 Чувствителност на одредени развојни фази 32 5.3.3.1 Изопротурон 32 5.3.3.2 α-циперметрин 33 5.4 Биотрансформација 34 5.4.1 Изопротурон 34 5.4.1.1 Чиста активна состојка 34 5.4.1.2 Комерцијални производи 35 5.4.1.2. 1 TOLKAN FLO 35 5.4.1.2.2 FENIKAN 36 5.4.2 Циперметрин 37 5.4.2.1 Активни состојки 37 5.4.2.1.1 Циперметрин 37 5.4.2.1.2 α-циперметрин 39 5.4.2.2 Комерцијален производ 40 5.4.2.2.1 FASTAC SC 40 6 Дискусија 41 6.1 Теренски студии 41 6.2 Голтање на активни состојки на пестициди ffe 42 6.3 Токсичност 43 6.4 Биотрансформација 46 6.4.1 Изопротурон 46 6.4.2 Циперметрин 49 6.5 Енергетски размислувања 51 6.6 Управување 52 7 Заклучоци 54 8 Литература 56 Публикации I-IV 64 СОДРИНА 3

Сл. 3: Хемиска структура на 8-те стереоизомери на циперметрин. α-циперметрин е ракемат на двата кутии cis изомери. Поголемите стапки на примена на циперметрин (100 g/ha), на пример, резултираа во концентрација на активна состојка од 100 µg/l, измерена 4 часа по прскање на мали тела вода во длабочина на вода од 2,5-10,0 cm (КРОСЛАНД, 1982). Веднаш по апликацијата, откриен е циперметрин од 24 mg/l во екстремно тенок површински филм (0,05 mm); во рок од една недела, вредностите паднаа на 50 µg/l. Во текот на првиот час по копнената примена на циперметрин во лозје, пронајдени се 0,2-1,7 мг/л циперметрин во соседен ров директно под површината на водата (БЕНЕТ и др., 1980). Не се забележани абнормалности во однесувањето или смртоносни ефекти кај популациите на риби и водоземци со слободен опсег. ВОВЕД 11

Сл. 4: Можен прв чекор во метаболизмот на циперметрин преку расцепување на естерската врска Исто така, постојат индикации за биотрансформација на циперметрин преку конјугација со глутатион (фаза II) по претходна оксидација од ензимски групи зависни од цитохром P-450 од фаза I (DAVIES) et al., 1994). Сеприсутниот ГСТ е способен да ја катализира конјугацијата на различни електрофилни компоненти, вклучувајќи хербициди и инсектициди, со глутатион (ХЕЈЕС & ВОЛФ, 1988; БУЦЦИАРЕЛИ и др., 1999; ГЛÄßГЕН и др., 1999), демонстрирајќи ја различноста на Изоензими илустрирани. Повеќето од изоензимите на ГСТ се раствораат во цитозолот (т.н.). Мембрански врзан GST (mgst) може да биде изолиран од црнодробното ткиво на разни цицачи (на пр. Стаорци; DEJONG et al., 1988) и исто така од црниот дроб на ножната жаба (SUN et al., 1998). Цитозолните изоензими се поделени во најмалку шест различни класи поради слични секвенци на аминокиселини и специфичности на подлогата: α, μ, π, θ, ζ и σ (EATON & BAMMLER, 1999). Во споредба со ГСТ кај цицачите, релативно малку се знае за водоземците (BUCCIARELLI et al., 1999). Претходни истражувања имаа за цел изолирање и идентификување на разни изоензими на ГСТ кај водоземците (DI ILIO et al., 1992; GRUNDY & STOREY, 1998). Промена во моделот на ГСТ кај водоземците помеѓу ембрионалната фаза и возрасниот е опишана за Буфо буфо; одредени изоензими кои припаѓаат на π-класата на подоцнежните фази на развој (ббгст П2-2) се чини дека се поефикасни против токсичните ефекти на реактивните метаболити на ксенобиотиците (BUCCIARELLI et al., 1999). Затоа, во рамките на работата презентирана овде, треба да се испитаат ефектите на изложеност на пестициди врз активноста на ГСТ во различни фази на развој на водоземците. 3.4 Организми за тестирање Тестот FETAX (Frog Embryo Teratogenesis Assay-Xenopus Test; DAWSON & BANTLE, 1987) во моментов се користи како стандардизирана алатка за истражување на голем број биолошки процеси во 14 ВОВЕД

4 Материјал и методи 4.1 Материјал 4.1.1 Опрема Опрема HPLC со детектор на низа 996 диоди LiChrospher 100 RP-18 колона (250 x 4 mm; 5 µm) заштитна колона (4 x 4 mm) Spherisorb ODS колона (250 x 4,6 mm; 2, 5 μm) HPLC со бројач на сцинтилација на итриумско стакло [14 C] Spherisorb ODSII колона (250 x 4,6 mm; 3 μm) спроводник мерач р.м. 70,1 бројач на сцинтилација мерач на кислород LSC 1900 TR бројач на сцинтилација 1409 Сеп-Пак колони за извлекување спектрофотометар Увикон 922 ултрацентрифуга оптима L-60 фотометар PT-3 фотометар Производител Вотерс Мерк Мерк Сикам Шимаџу Бертолд Мерк WTW WTW Бекман WTW Пакард Волак Вотерс Контрон Бекман Макери и Нагел Увикон 4.1.2 Радиохемикалии Хемиско име Специфична активност Продажба 14C- IPU 3- (4-изоопропил- [14 C] -фенил) - 3,965 MBq/mg Меѓународен изотоп 1,1-диметил-уреа чистота> 97% Германија 14C- Cypermethrin R-цијано-3-феноксибензил (1R) - 4,625 MBq/mg Меѓународен изотоп cis-3 (2,2- дихлоровинил) -2,2- чистота> 95% Германија слабо етил [14 C] циклопропан карбоксилат 18 МАТЕРИЈАЛ И МЕТОДИ

4.1.3 Хемикалии Хемиско име Продажба на α-циперметрин Р-цијано-3-феноксибензил (1Р) -цис-3 (2,2-дихлоровинил) - Флука 2,2-диметилциклопропанкарбоксилат реагенс Брадфорд Сигма Бриј-35 полиоксиетилен лаурил етер Флука Калук Калук 2 ЦДНБ 1-хлоро-2,4-динитробензен Флука CH 3 CN ацетонитрил Рот CH 3 OH метанол Рот циперметрин Р-цијано-3-феноксибензил (1R) -цис-3 (2,2-дихлоровинил) - Флука 2,2-диметилциклопропанекарбоксилат DCNB 2,4-дихлоро-1-нитробензен Fluka Diflufenikan Fluka DTE Dithioerythritol Сигма EDTA етилендиаминтетраоцетна киселина Сигма FASTAC SC BASF FENIKAN Bayer Fluorodifen 4-нитрофенил-2,2-nitrofluor-methylphenylether Fluka Глицерол Сигма GSH изопропилфенил Сигма 4-IP -1,1-диметилуреја Флука морска сол аквариенхандел Na 2 HPO 4 динатриум хидроген фосфат Сигма NaH 2 PO 4 Натриум дихидроген фосфат Сигма NaHCO 3 натриум хидроген карбонат Merck NAP-10 Sephadex G-25 колони r, 0,1 M, pH 6,5 микрозомски пуфер: пуфер на натриум фосфат, 20 mm, pH 7,0 20% глицерол 1,4 mm DTE 1 mm EDTA 20% глицерол 1,4 mm DTE цитосолен пуфер: пуфер на натриум фосфат, 20 mm, pH 7, 0 МАТЕРИЈАЛ И МЕТОДИ 19

Во текот на курсот, содржината на радиоактивна супстанција во ларвите повторно значително се намали, по 24 часа изложеност достигна 59,12 ± 1,62 ng циперметрин/мг свежа тежина, скоро вредности на контролата (53,65 ± 3,31 ng циперметрин/mg свежа тежина) и остана постојан (слика 10). Во ларвите на R. arvalis, забележано е брзо навлегување и последователна елиминација на циперметринот означен со 14 C. Во фазата на елиминација, беше измерено зголемување на содржината на радиоактивно обележани јаглеродни соединенија во медиумот, што мора да биде неизвртен циперметрин означен со 14 C означени и/или неговите метаболити. 5.2.3 Метаболити на изопотрурон Со споредување на времето на задржување на 14 C-означени метаболити на Б. бомбина и Б. вариегата со оние на оригиналните стандарди, може да се детектираат неколку метаболити на ИПУ кај двата вида, како што е дериват на Н-деметилиран МДМ-ИПУ, дериватите на Ц-хидроксилирани 1-OH-IPU, 2-OH-IPU, 1-OH-MDM-IPU и 2-OH-MDM-IPU и олефинскиот метаболит изопропенил-IPU (Слика 11, објавување I). Сл. 11: Шема на метаболизам на изопротурон според ХААС (1997) Врамените метаболити беа откриени во студијата претставена овде. 30 РЕЗУЛТАТИ

8) За обработка на земјоделски површини во центри за дистрибуција на чувствителни видови водоземци, потребни се повеќе еколошки начини на производство. Покрај фаворизирање на интегрирана заштита на растенијата и употреба на технологија за намалување на лебдат, се препорачува воспоставување на обраснати тампонски ленти околу водното тело (со минимална ширина од 20 m). Агендата 2000 нуди инструменти за исплата на компензација во областите погодени од еколошки ограничувања. ЗАКЛУЧОЦИ 55

Кратенки 1-OH-IPU 1-Hydroxy-IPU 1-OH-MDM-IPU 1-Hydroxy-Monodesmethyl-IPU 2-OH-IPU 2-Hydroxy-IPU 2-OH-MDM-IPU 2-Hydroxy-Monodesmethyl-IPU B бомбина Бомбина бомбина Б. вариегата Бомбина вариегата фактор на биоконцентрација БСФ серумски албумин на говеда, фракција V CDNB 1-хлоро-2,4-динитробензен; Фотометарски супстрат CP цитозол пуфер ЦПА циклопропанкарбоксилна киселина DCNB 2,4-дихлоро-1-нитробензен; Фотометарска подлога DTE Dithioerytrithol FFH Fauna-Flora-Habitat GSH Glutathione GST Glutathione S-Transferase HPLC Liquid Chromatography течен хроматографски IPU Isoproturon kat Katal, единица за ензимска активност KO/W Коефициент на поделба октанол/вода MDM-IPU единечна течност трансфератор Тампон за микрозоми NaP натриум фосфат пуфер PBA феноксибензенска киселина R. arvalis Rana arvalis т.н. растворлив глутатион S-трансфераза 62