复合植物性鼠类不育剂的毒理学研究

2014-01-22 06:41石淳唐桦石滨史琴李红兵蔺成阁
中国森林病虫 2014年1期
关键词:鼠类正常值低剂量

石淳,唐桦,石滨,史琴,李红兵,蔺成阁

(1.北方民族大学生物科学与工程学院,宁夏银川 750021;2.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所/国家林业局森林保护学重点实验室,北京 100091;3.宁夏医科大学,宁夏银川 750004;4.吉林省黄泥河林业局,吉林黄泥河 133704)

鼠害是世界性灾害,严重威胁着农、林、牧业的发展。化学灭鼠剂产生了较大的负反馈效应,导致鼠类天敌、非靶标动物毒害严重、害鼠抗药性增强、鼠害反复暴发危害的恶性循环。因此,寻求长期、稳定、有效的控制策略与措施已成为控制鼠害的关键。近年来,一种新型复合植物性鼠类不育剂由吉林省黄泥河林业局、东北师范大学、国家林业局森林病虫害防治总站多位专家经7 a艰苦努力研制成功。这种植物性复合不育剂的主要成分是“精制醋酸棉酚、粗制天花粉、莪术粉、饵料等”,适用于“森林、草原、农田鼠害防治”,可使害鼠的“种群数量当年下降70%以上”,“持续效果可达2 ~3 a”[1],明显优于化学灭鼠剂。为搞清这种鼠类不育剂对人畜的安全性,参考有关文献[1-9]对其进行了毒理学研究。

1 材料与方法

1.1 材料 复合植物性鼠类不育剂(以下简称鼠类不育剂,其中有效成分莪术粉含量2.1%)购自吉林省黄泥河林业局生物制剂实验厂,试验动物为SD大鼠(以下简称大鼠),由宁夏医学院实验动物中心提供,生产许可证号:SCXK(宁)2011—0001。

1.2 急性毒性试验 采用寇氏法,选取8周龄的健康大鼠24只,雌雄各半,体重为(201.3±20.8)g。随机分成4组,经预试验确定鼠类不育剂的LD100和LD0的值。以1∶0.8的比值将鼠类不育剂分成4个剂量组。经口灌胃给予受试物(灌胃前禁食16 h,不禁水),连续观察7 d,记录中毒及死亡情况。

1.3 长期毒性试验 采用灌胃法向大鼠经口注射不同剂量的鼠类不育剂,观察靶器官肝脏、心脏、肾脏和血液等各项生化指标的变化。通过与对照组比较,判断大鼠在高、中、低剂量下受到的影响。

选取8周龄的健康大鼠80只,雌、雄各半,体重198.3±32.7g,随机分为高、中、低剂量3个试验组和1个对照组,每组20只,给药前观察1周各组大鼠活动、进食、粪便等情况,确定均无异常后开始给药。每只大鼠的灌胃量为:每天1次,1 mL/次。

高、中、低剂量依次为鼠类不育剂粉剂4.64,2.32,1.16 g,溶剂为20 mL Tween80(以下简称 T溶剂);对照组每天只灌胃T溶剂1 mL。给药后雌雄鼠分笼喂养,正常饮食、饮水。每日观察大鼠的活动、进食、中毒症状、毛色、对外反应、粪便等方面的变化,并进行详细记录。试验12周后,随机选取60只大鼠(雌、雄各半)采血检查血液生化指标,取出各脏器进行相关指标测定,并对测定结果进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 急性毒性 大鼠给药后7 d,不育剂的LD50为(4640.3±127.1)mg/kg。

2.2 长期毒性 各剂量组在12周的试验期内,仅高剂量组大鼠的活动、摄食明显减少,但行为无异常改变,粪便未见明显改变,毛发光泽稍差;其他试验组均无异常;且各试验组的大鼠均未出现死亡情况。这说明,鼠类不育剂的致死作用不明显。

2.2.1 雄鼠各脏器相关生化指标

2.2.1.1 肝脏指标 由图1可以看出:①谷丙转氨酶测定值试验组和对照组的都高出正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即该项指标未受影响。②谷草转氨酶测定值试验组和对照组的都不在正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即该项指标未受影响。③中、低剂量试验组和对照组的碱性磷酸酶测定值都正常,即中、低剂量下该指标未受影响;只有高剂量试验组的多数测定值高出正常值范围,且经方差分析得出该组与对照组差异显著(P<0.05),这说明在高剂量下可导致碱性磷酸酶指标偏高。④总胆固醇测定值试验组和对照组的都在正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即该指标未受影响。⑤甘油三酯测定值试验组和对照组的都在正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即该指标未受影响。

根据图1综合分析可看出,鼠类不育剂对雄鼠肝脏器官的影响不大,对肝功能几乎没有影响,只是在高剂量下导致碱性磷酸酶指标偏高,而其他指标正常。

图1 雄鼠肝脏各指标测定数据

2.2.1.2 肾脏指标 由图2可以看出:①对照组尿素测定值处于正常值范围,而各试验组的测定值除少部分外均稍高于正常值范围,且经方差分析得出各试验组与对照组差异显著(P<0.05);这说明尿素指标受到稍微偏高的影响。②试验组(除高剂量组第3数据外)和对照组的肌酐测定值都低于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即肌酐指标未受影响。③试验组(除高剂量组第4、第9数据外)和对照组的尿酸测定值都低于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即尿酸指标未受影响。

根据图2综合分析可看出,鼠类不育剂对雄鼠肾脏器官的影响不大,肾功能基本未受影响,只是尿素指标稍微偏高。

图2 雄鼠肾脏各指标测定数据

2.2.1.3 心脏指标 由图3可以看出:①乳酸脱氢酶测定值试验组和对照组的都高于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即该指标未受影响;②α-羟丁酸测定值中、低剂量试验组和对照组的一部分处于正常值范围,且经方差分析得出中、低剂量试验组与对照组差异不显著(P>0.05);而高剂量试验组的测定值全部高出正常值范围,且经方差分析,该组与对照组差异显著(P<0.05);这说明在高剂量下可导致α-羟丁酸指标偏高,而在中、低剂量下该指标未受影响。③肌酸激酶测定值试验组(除低剂量组第2数据外)和对照组的都高于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即该指标未受影响。④肌酸酶同工酶测定值试验组和对照组的都高于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即该指标未受影响。

根据图3综合分析可看出,鼠类不育剂对雄鼠心脏器官的影响不大,对心脏功能几乎没有影响,只是在高剂量下导致α-羟丁酸指标偏高,而其他指标正常。

图3 雄鼠心脏各指标测定数据

2.2.1.4 血液指标 由图4可以看出:①各试验组的二氧化碳测定值多数稍低于正常值范围,而对照组的都正常,经方差分析,各试验组与对照组差异显著(P<0.05),这说明二氧化碳指标受到稍微偏低的影响。②试验组磷测定值(除高剂量组第1、第4,中剂量组第3、第7,低剂量组第1、第3数据外)和对照组的都高于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即磷指标未受影响。③钾测定值中、低剂量试验组和对照组的多数处于正常值范围,经方差分析,中、低剂量组与对照组差异不显著(P>0.05);而高剂量试验组的测定值全部高出正常值范围,且经方差分析,该组与对照组差异显著(P<0.05);这说明在高剂量下钾指标受到偏高影响,而在中、低剂量下该指标未受影响。④钠测定值试验组(除高剂量组第3数据稍微偏低外)和对照组的都处于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即钠指标未受影响。⑤和⑥中,试验组和对照组的氯、钙测定值都处于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即氯、钙指标未受影响。

根据图4综合分析可看出,鼠类不育剂对雄鼠血液相关指标稍有影响,二氧化碳指标在高、中、低剂量下稍微偏低;钾在高剂量下偏高,在中、低剂量下几乎没有影响;其他5项指标均正常。

图4 雄鼠血液各指标测定数据

2.2.2 雌鼠各脏器以及血液指标

2.2.2.1 肝脏指标 由图5可以看出,①白蛋白测定值试验组(除中剂量组第8数据外)和对照组的都稍低于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即白蛋白指标未受影响。②甘油三酯测定值试验组(除高剂量组第6数据稍高外)和对照组的都处于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即甘油三酯未受影响。

根据图5综合分析可看出,鼠类不育剂对雌鼠肝脏器官没有影响。

图5 雌鼠肝脏各指标测定数据

2.2.2.2 肾脏指标 由图6可以看出,肌酐测定值试验组和对照组的都低于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即肌酐指标未受影响,因而鼠类不育剂对雌鼠肾脏器官没有影响。

图6 雌鼠肾脏内肌酐测定数据

2.2.2.3 心脏指标 由图7可以看出:①肌酸酶同工酶测定值试验组和对照组的都高于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即该指标未受影响。②乳酸脱氢酶测定值试验组和对照组的都高于正常值范围,说明试验与对照处于同一水平,即该指标未受影响。③α-羟丁酸测定值试验组的多数稍高于正常值范围,而对照组的多数处于正常值范围,且经方差分析,高剂量组与对照组差异显著(P<0.05),而中、低剂量组与对照组差异不显著(P>0.05);说明在高剂量下可导致α-羟丁酸指标稍微偏高,而在中、低剂量下该指标未受影响。

根据图7综合分析可看出,鼠类不育剂对雌鼠心脏器官的影响不大,对心脏功能几乎没有影响,只是在高剂量下导致α-羟丁酸指标稍微偏高,而其他指标均正常。

图7 雌鼠心脏各指标测定数据

3 结论与讨论

根据鼠类不育剂对大鼠的急性毒性测定结果LD50=(4640.3±127.1)mg/kg,按照国家急性毒性剂量分级标准(WHO1977)来分级,属低毒,可将该不育剂列为毒性极低物质。

采用灌胃法向大鼠经口注射不同剂量的鼠类不育剂,12周后均未出现死亡现象,表明该不育剂无明显致死作用。在本实验所设中、低剂量下几乎无影响,除造成雄鼠的尿素指标和二氧化碳指标稍微偏高和稍微偏低外,对雌、雄大鼠的其他各项指标都没有造成影响;在所设高剂量下,对雌雄大鼠心脏功能指标(α-羟丁酸指标偏高)、雄鼠血液相关指标(二氧化碳指标偏低、钾指标偏高)和雄鼠肝功能指标(碱性磷酸酶指标偏高)稍有影响,其他各项指标均正常。

由此可见,该鼠类不育剂毒性极低且无明显致死作用,对人、畜及环境的影响很小,可在控制鼠害中安全应用并大面积推广,但应注意使用剂量不要过大,以避免对生态环境造成不利影响。

由于实验条件所限仍有其他相关指标有待进一步研究,今后还需继续完善该鼠类不育剂的毒理学,为以后的安全使用提供理论基础和保障,在有效控制鼠害的同时,确保生态安全。

[1] 张春美,陈荣,周维民.我国鼠类抗生育药剂的研究进展[J].中国森林病虫,2001(1):34-35.

[2] 张春美,吴东海,赵日良,等.新型植物性不育剂与化学灭鼠剂杀鼠效果对比试验[J].辽宁林业科技,1999(1):35-38.

[3] 张春美,吴克有,陈荣海,等.复合不育剂对森林害鼠生殖阻断的研究[J].辽宁林业科技,1994(3-4):65-66.

[4] 北原英治.防除鼠类的不育剂的利用[J].农药译丛,1989,11(112):46-481.

[5] 唐桦,郑哲民,杨卫东,等.昆虫不育剂六磷胺的长期毒性研究[J].中国学术期刊文摘:科技快报,2000,6(12):1488-1489.

[6] 唐桦,郑哲民,杨卫东,等.CSⅡ不育剂的毒理学研究[J].中国学术期刊文摘:科技快报,2001,7(1):83-84.

[7] 唐桦,王正义,赵海彬.CSⅡ不育剂对家蚕的急性毒性测定及不育性研究[J].中国森林病虫,2005,24(3):6-8.

[8] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB15670-1995农药登记毒理学试验方法[S].北京:中国标准出版社,1995.

[9] 冯志勇.灭鼠剂的毒力测定、灭鼠效果及安全性试验[J].广东农业科学,1995(3):45-47.

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