Бул preprint изилдөө топуракта жашаган Folsomia candida аттуу майда муунак буттууга беш пестицид формуляциясынын өз-өзүнчө жана аралашма түрүндөгү таасирин изилдейт. Изилдөөчүлөр аралашманын таасирин болжолдоо үчүн эки моделди салыштырышат: Концентрацияларды кошуу жана Көз карандысыз таасир модели.

Негизги жыйынтык так: Концентрацияларды кошуу модели байкалган аралашма уулуулугун Көз карандысыз таасир моделине караганда жакшыраак түшүндүрөт. Көз карандысыз таасир модели болсо таасирлерди системалуу түрдө төмөн баалайт. Бул пестицид аралашмалары үчүн “ар бир зат өзүнчө коопсуз көрүнсө, аралашма да коопсуз” деген божомол коркунучтуу болушу мүмкүн экенин көрсөтөт.

Изилдөө ошондой эле пестициддер коллемболалар тарабынан тез сиңирилип, тез чыгарыларын жана айрым заттар кыска өмүрлүү метаболиттерге айланарын билдирет. Биоаккумуляция төмөн болсо да, ички таасирленүүнү өлчөө аралашманын таасирин түшүнүү үчүн маанилүү механизмдик түшүндүрмө берет.

Топурактагы пестицид калдыктары айыл чарба экосистемаларында улам көбүрөөк байкала баштаган маселе болуп жатат. Талаага бүгүн бир активдүү зат колдонулат, мурунку сезондон башка зат калат, кошуна аянттан дрейф болушу мүмкүн же ажыроо продуктулары топуракта сакталып калышы мүмкүн. Натыйжада топурак организмдери көп учурда бир эле химиялык затка эмес, көп компоненттүү аралашмага дуушар болот.

Ал эми тобокелдикти баалоо узак убакыт бою негизинен бир затка таянып жүргүзүлүп келген. Пестициддин өзүнчө таасири өлчөнүп, белгилүү чектер аныкталып, коопсуз колдонуу шарттары белгиленет. Бирок реалдуу чөйрөдө бир нече зат бир учурда бар болсо, бир затка негизделген баалоо жалпы тобокелдикти толук көрбөй калышы мүмкүн.

Бул жерде негизги суроо мындай:

Бир нече пестицид бир эле топуракта болгондо, бул аралашманын топурак организмдерине таасирин кантип болжолдошубуз керек?

Бул суроого жооп берүү оңой эмес. Суу чөйрөлөрүндө аралашма уулуулугу үчүн колдонулган айрым моделдер жакшыраак калыптанган. Бирок топурак чөйрөсү татаалыраак. Химиялык заттар топурактын органикалык затына байланышы, ар башка микроаймактарда ар башка жеткиликтүүлүк көрсөтүшү, организмдер топурактан да, азыктан да таасирлениши жана заттар организмдин ичинде тез өзгөрүшү мүмкүн.

Ошондуктан изилдөөнүн негизги көйгөйү мындай:

Суу экосистемаларында колдонулган аралашма уулуулугу моделдери топуракта жашаган муунак буттуулар үчүн да жарактуубу?

Ыкма эмнени сунуштайт?

Изилдөө модель организм катары Folsomia candida аттуу коллембола түрүн колдонот. Коллемболалар топуракта кеңири таралган, органикалык зат айлануусуна салым кошкон жана экотоксикологиялык тесттерде көп колдонулган майда муунак буттуулар.

Изилдөөчүлөр беш пестицид формуляциясын сынашкан:

• Дифеноконазол камтыган Slick
• Флудиоксонил камтыган Maxim 100FS
• Метамитрон камтыган Sugaro Gold
• Кломазон камтыган Cargon S
• Пиримикарб камтыган Pirimor

Тажрыйбалар стандарттык табигый тесттик топурак болгон LUFA 2.2де жүргүзүлгөн. Адегенде ар бир зат өзүнчө ар башка концентрацияларда сыналып, F. candidaдагы өлүм жана көбөйүү таасирлери өлчөнгөн. Андан кийин беш заттын аралашмасы эки башка катышта сыналган.

Биринчи аралашма катышы заттардын EC10 маанилерине жараша даярдалган. EC10 белгилүү бир таасир болжол менен %10 деңгээлде байкалган концентрацияны билдирет. Бул катыш токсикологиялык салымды тең салмактуураак көрүү үчүн колдонулган.

Экинчи аралашма катышы Predicted Environmental Concentration, башкача айтканда болжолдонгон экологиялык концентрация маанилерине жараша даярдалган. Бул катыш айлана-чөйрөдө күтүлүшү мүмкүн болгон таасирленүү логикасына жакыныраак.

Аралашманын таасирлери эки модель менен салыштырылган:

• Концентрацияларды кошуу
• Көз карандысыз таасир

Мындан тышкары, изилдөөчүлөр пестициддер жаныбардын ичинде канчалык топтолоорун жана канчалык тез чыгарыларын түшүнүү үчүн токсикокинетикалык тажрыйба жүргүзүшкөн. Коллемболалар адегенде 14 күн пестициддүү топуракта кармалып, андан кийин таза топуракка көчүрүлүп, убакыт өтүшү менен ички концентрациялар өлчөнгөн.

Химиялык өлчөөлөр LC-MS/MS ыкмасы менен жүргүзүлгөн. Метамитрон жана пиримикарб үчүн эки трансформация продуктусу да көзөмөлдөнгөн.

Формулалар эмнени түшүндүрөт?

Бул изилдөөдө үч түшүнүк өзгөчө маанилүү.

Биринчиси Концентрацияларды кошуу модели. Бул модель аралашмадагы заттардын таасирлери окшош токсикалык таасир огу боюнча кошулат деп божомолдойт. Жөнөкөй айтканда, ар бир зат өзүнчө чакан таасир жаратса да, бул чакан таасирлер бириккенде чоңураак жалпы таасир пайда болушу мүмкүн.

Бул ыкма өзгөчө коргоочу тобокелдикти баалоо үчүн пайдалуу. Анткени аралашмадагы заттардын ар бири өзүнчө чектен төмөн болушу жалпы таасир да маанисиз дегенди билдирбейт.

Экинчи модель Көз карандысыз таасир модели. Бул модель аралашмадагы заттар ар башка таасир механизмдери аркылуу бири-биринен көз карандысыз аракеттенет деп божомолдойт. Мындай учурда жалпы таасир ар бир заттын өзүнчө ыктымалдык таасиринин негизинде эсептелет.

Изилдөөдө Көз карандысыз таасир модели байкалган аралашма уулуулугун дайыма төмөн баалаган. Башкача айтканда, модель реалдуу тажрыйбада көрүлгөн таасирге салыштырмалуу оптимистүүрөөк калган.

Үчүнчү маанилүү түшүнүк Модель четтөө катышы болуп саналат. Бул катыш моделдин болжолу менен тажрыйбада байкалган таасирдин ортосундагы айырманы жыйынтыктайт. Маани 1ге канчалык жакын болсо, модель байкоону ошончолук жакшы кармайт. Бул изилдөөдө Концентрацияларды кошуу маанилери 1ге жакыныраак калган, ал эми Көз карандысыз таасир модели аралашма уулуулугун бир нече эсеге чейин төмөн баалаган.

Токсикокинетикалык жагынан биоаккумуляция фактору, сиңүү ылдамдыгы, чыгарылуу ылдамдыгы жана трансформация ылдамдыгы сыяктуу параметрлер колдонулган. Алар химиялык зат организмге канчалык тез кирерин, канча убакыт каларын, канчалык тез чыгарыларын жана метаболитке айланар-айланбасын түшүндүрөт.

График / Таблица / Схеманын негизги билдирүүсү

Макаладагы сүрөттөрдү түз көчүрбөстөн төмөнкүдөй жыйынтыктоого болот:

Токсикокинетикалык убакыт графиги пестициддердин топурактагы жана коллемболанын ичиндеги концентрациялары убакыт өткөн сайын кандай өзгөрөрүн көрсөтөт. Негизги билдирүү мындай: пестициддер организмге тез кирет, бирок таза топуракка көчүрүлгөндө тез азаят. Башкача айтканда, бул түрдө узак мөөнөттүү күчтүү биоаккумуляциядан көрө тез сиңүү жана тез чыгарылуу үлгүсү басымдуу.

Ошол эле графикте метамитрон жана пиримикарб үчүн негизги заттан тышкары метаболиттер да пайда болору көрүнөт. Бул ички химиялык жүктү түшүндүрүүдө негизги пестицид затына гана кароо жетишсиз болушу мүмкүн экенин көрсөтөт. Анткени организмдин ичинде пайда болгон трансформация продуктулары да жалпы таасирленүүнүн бөлүгү болушу мүмкүн.

Аралашманын доза-жооп графиктери эки башка аралашма катышында өлүмдү да, көбөйүү таасирин да көрсөтөт. Көк сызыктар Концентрацияларды кошуу моделин, кызыл сызыктар Көз карандысыз таасир моделин билдирет. Негизги билдирүү абдан так: Концентрацияларды кошуу байкалган тажрыйба жыйынтыктарына жакыныраак; Көз карандысыз таасир болсо аралашма уулуулугун чыныгыдан төмөн баалайт.

Таблицадагы токсикокинетикалык параметрлер бардык заттарда биоаккумуляция факторлору төмөн экенин көрсөтөт. Бирок төмөн биоаккумуляция “таасир жок” дегенди билдирбейт. Анткени заттар төмөн ички концентрацияларда да белгилүү биологиялык бутага таасир этиши мүмкүн.

Бир заттын уулуулугу боюнча жыйынтыктар заттар арасында олуттуу айырмалар бар экенин көрсөтөт. Пиримикарб жана дифеноконазол күчтүүрөөк уулуу таасир көрсөткөн, ал эми метамитрон жана кломазон төмөнүрөөк уулуулук көрсөткөн. Флудиоксонил үчүн көбөйүүгө таасир этүү ийри сызыгы болсо бүдөмүкүрөөк. Бул аралашмада ар бир заттын салымы бирдей эмес экенин билдирет.

Жалпы аралашма жыйынтыгы муну баса белгилейт: аралашманы түшүнүү үчүн эң уулуу затка гана кароо жетишсиз. Алсызыраак көрүнгөн заттар да жалпы таасирге салым кошушу мүмкүн. Ошондуктан аралашма тобокелдигин баалоодо бир заттык ыкма жетишсиз болушу мүмкүн.

Тажрыйбалар кантип жүргүзүлгөн?

Изилдөөчүлөр адегенде Folsomia candida культураларын синхрондоштуруп, жашы окшош тесттик особдорду алышкан. Тесттик топурак катары стандарттык LUFA 2.2 топурагы колдонулган.

Топурак максаттуу пестицид концентрацияларын камтыган суу менен нымдалып, бир тектүү аралаштырылган. Ар бир тажрыйба идишине эквиваленттүү кургак масса боюнча белгилүү өлчөмдө топурак салынган. Контролдук топтор деионизацияланган суу менен гана даярдалган.

Көбөйүү тесттери OECD 232 колдонмосуна ылайык 28 күнгө созулган. Тесттин аягында коллемболалар суунун бетине чыгарылып, сүрөткө тартылган жана саноо үчүн автоматтык сүрөт иштетүү линиясы колдонулган.

Бир заттык тесттерде ар бир пестицид формуляциясы ар башка концентрация деңгээлдеринде сыналган. Аралашма тесттеринде болсо эки туруктуу катыш колдонулган: EC10 негизиндеги аралашма жана PEC негизиндеги аралашма.

Токсикокинетикалык тажрыйбада коллемболалар адегенде пестицид аралашмасы бар топуракта кармалып, ар башка убакыттарда үлгү алынган, андан соң 14-күнү таза топуракка көчүрүлгөн. Ошентип сиңүү жана чыгарылуу фазалары тең көзөмөлдөнгөн.

Топурак жана организм үлгүлөрү химиялык анализ үчүн экстракцияланып, LC-MS/MS менен өлчөнгөн. Метамитрон-дезамино жана пиримикарб-дезметил сыяктуу трансформация продуктулары да жарым сандык түрдө бааланган.

Акыркы этапта бир заттык маалыматтардан аралашма моделинин болжолдору түзүлүп, тажрыйбада байкалган аралашма таасирлери менен салыштырылган.

Жыйынтыктар эмнени көрсөтөт?

Биринчи жыйынтык пестициддер топуракта жана организмде күтүлгөндөн да динамикалуу жүрөрүн көрсөтөт. Айрым заттардын баштапкы жана акыркы топурак концентрациялары номиналдык маанилерден төмөн чыккан. Метамитрон жана пиримикарб 28 күн ичинде олуттуу азайган. Ошондуктан изилдөөчүлөр моделдөөдө өлчөнгөн баштапкы жана акыркы концентрациялардын геометриялык орточосун колдонушкан.

Экинчи жыйынтык коллемболаларда сиңүү жана чыгарылуу тез экенин көрсөтөт. Беш пестициддин баары организмге тез сиңген, көпчүлүгү эки күндөн аз убакытта туруктуу ички деңгээлге жакындаган. Таза топуракка көчүрүлгөндөн кийин заттар да тез чыгарылган. Бул төмөн биоаккумуляция факторлоруна шайкеш келет.

Үчүнчү жыйынтык метаболиттерди эске албай коюуга болбой турганын көрсөтөт. Метамитрон жана пиримикарб үчүн трансформация продуктулары байкалган. Айрыкча метамитрон метаболити жалпы ички калдыктын маанилүү бөлүгүн түзгөн. Бул негизги пестицид затына гана кароо жалпы химиялык жүктү жетишсиз көрсөтүшү мүмкүн экенин ойлонтот.

Төртүнчү жыйынтык бир заттык уулуулукта чоң айырмалар бар экенин көрсөтөт. Пиримикарб жана дифеноконазол өлүм жагынан да, көбөйүү жагынан да күчтүүрөөк таасир көрсөткөн. Метамитрон өзүнчө алсызыраак таасир көрсөткөн. Бул айырмалар аралашма моделин түзүүдө маанилүү.

Бешинчи жана эң маанилүү жыйынтык — Концентрацияларды кошуу модели аралашманын таасирин жакшыраак түшүндүрөт. Өлүм жана көбөйүү акыркы чекиттеринде да, EC10 негизиндеги жана PEC негизиндеги аралашмаларда да Концентрацияларды кошуу байкоого жакыныраак болгон.

Көз карандысыз таасир модели болсо аралашма уулуулугун системалуу түрдө төмөн баалаган. Бул тобокелдикти баалоо үчүн маанилүү; анткени азыраак коргоочу модель колдонулса, чыныгы аралашма таасири көз жаздымда калышы мүмкүн.

Алтынчы жыйынтык — төмөн биоаккумуляция төмөн тобокелдик дегенди билдирбеши мүмкүн. Ички концентрациялар төмөн болсо да, таасирлер байкалган. Бул заттар жалпы наркотикалык уулуулуктан көрө өзгөчө биологиялык буталар аркылуу таасир этиши мүмкүн экенин ойлонтот.

Бул эмне үчүн маанилүү?

Бул изилдөө пестицид тобокелдигин баалоодо реалдуу дүйнөнүн татаалдыгын жакшыраак чагылдырууга багытталган маанилүү кадам сунуштайт. Талааларда пестициддер жалгыз болбойт; калдыктар, ажыроо продуктулары, мурунку колдонмолор жана ар башка продуктулардан келген заттар бир топуракта биригиши мүмкүн.

Эгер тобокелдикти баалоо бир гана активдүү затка караса, аралашма таасирлери жетишсиз бааланышы мүмкүн. Бул изилдөө топуракта жашаган модель организмде аралашма таасири Концентрацияларды кошуу менен жакшыраак түшүндүрүлүшү мүмкүн экенин көрсөтөт. Бул ыкма коргоочу жана этият тобокелдик баалоо үчүн маанилүү.

Мындан тышкары, изилдөө ички таасирленүү эмне үчүн маанилүү экенин көрсөтөт. Заттын топуракта болушу өзү эле жетиштүү маалымат эмес. Ал зат организмге киреби, канча убакыт калат, канчалык тез чыгарылат жана метаболитке айланабы — тобокелдик механизмин түшүнүү үчүн ушулар да керек.

Verianla окурманы үчүн негизги билдирүү мындай: топурак экосистемаларында пестицид тобокелдигин түшүнүү үчүн “бир зат, бир чек” ыкмасы жетишсиз болушу мүмкүн. Чыныгы тобокелдик аралашма таасирлери жана организмдин ички таасирленүү динамикасы менен бирге бааланышы керек.

Көңүл буруучу жагдайлар

Бул макала рецензиядан өтпөгөн preprint. Жыйынтыктар көз карандысыз илимий баалоо процессинен кийин өзгөрүшү мүмкүн.

Изилдөө лабораториялык шартта жүргүзүлгөн. Реалдуу талаа шартында топурактын түзүлүшү, органикалык зат, температура, нымдуулук, микробдук активдүүлүк, колдонуу тарыхы жана пестициддердин эскириши сыяктуу факторлор таасирленүүнү өзгөртүшү мүмкүн.

Модель организм — Folsomia candida. Бул түр экотоксикологияда баалуу модель, бирок бардык топурак муунак буттууларын чагылдырбайт.

Токсикокинетикалык тажрыйба аралашма шартында жүргүзүлгөн; ар бир зат үчүн өзүнчө токсикокинетикалык салыштыруу жасалган эмес. Ошондуктан сиңүү жана чыгарылуу боюнча түшүндүрмөлөр сыналган аралашманын контекстинде каралышы керек.

Метаболиттер метамитрон жана пиримикарб үчүн гана көзөмөлдөнгөн. Башка заттардын трансформация продуктулары бул анализде толук кармалбай калган болушу мүмкүн.

Изилдөө пестицид аралашмасынын тобокелдиги ар кандай шартта сөзсүз жогору болот деп далилдебейт. Туурараак айтканда: бул тажрыйбада беш формуляциялуу аралашмалар үчүн Концентрацияларды кошуу модели байкалган таасирлерге жакыныраак жана көбүрөөк коргоочу болжол берген.

Жыйынтык

Бул preprint изилдөө пестицид аралашмаларынын топуракта жашаган муунак буттууларга таасирин түшүнүү үчүн маанилүү эксперименттик текшерүү сунуштайт. Folsomia candida боюнча тесттерде Концентрацияларды кошуу модели аралашма уулуулугун Көз карандысыз таасир моделине караганда жакшыраак түшүндүргөн.

Токсикокинетикалык анализ пестициддер организмге тез сиңерин, тез чыгарыларын жана айрым заттар метаболиттерге айланарын көрсөткөн. Биоаккумуляция төмөн болсо да, ички таасирленүүнүн болушу жана көбөйүү/өлүм таасирлери аралашма тобокелдигин көз жаздымда калтырбоо керектигин көрсөтөт.

Изилдөөнүн эң күчтүү билдирүүсү мындай: пестициддер топуракта көп учурда жалгыз эмес. Ошондуктан топурак организмдерин коргоо үчүн тобокелдикти баалоо да бир гана затка эмес, аралашма таасирлерине жана ички таасирленүү динамикасына карашы керек.

Булак жана ыкма жөнүндө эскертүү

Бул жазуу “Pesticides Never Walk Alone: Validating Mixture Toxicity and Bioaccumulation Models in Soil Arthropods” аттуу рецензиядан өтпөгөн preprint изилдөөнүн жөнөкөйлөштүрүлгөн түркчө түшүндүрмөсүнө негизделген. Текст сөзмө-сөз котормо эмес; макаладагы максат, ыкма, график жана таблица билдирүүлөрү, токсикокинетикалык табылгалар, аралашма моделинин жыйынтыктары жана чектөөлөр Verianla окурманы үчүн өз алдынча кайра баяндалган.

Изилдөө Folsomia candida коллемболаларына, LUFA 2.2 стандарттык тесттик топурагына, беш пестицид формуляциясына, OECD 232 көбөйүү тестине, EC10 жана PEC негизиндеги эки аралашма катышына, Концентрацияларды кошуу жана Көз карандысыз таасир моделдерине, LC-MS/MS химиялык анализине жана бир-компартменттүү токсикокинетикалык моделдөөгө негизделген. Табылгалар топурак организмдери үчүн аралашма тобокелдигин баалоодо Концентрацияларды кошуу ыкмасы коргоочу биринчи баскычтагы модель болушу мүмкүн экенин колдойт; бирок башка зат топтору, реалдуу талаа аралашмалары жана ар башка топурак организмдери менен кошумча текшерүү керек.