Ин таҳқиқоти preprint таъсири панҷ формулятсияи пестисидро ҳам дар ҳолати ҷудогона ва ҳам дар шакли омехта ба Folsomia candida, як буғумпои хурди зиндагикунанда дар хок, баррасӣ мекунад. Муҳаққиқон барои пешгӯии таъсири омехта ду моделро муқоиса мекунанд: модели Консентратсияи ҷамъшаванда ва модели Таъсири мустақил.

Натиҷаи асосӣ равшан аст: модели Консентратсияи ҷамъшаванда заҳролудии омехтаи мушоҳидашударо нисбат ба модели Таъсири мустақил беҳтар шарҳ медиҳад. Модели Таъсири мустақил бошад, таъсирҳоро ба таври мунтазам камтар аз воқеият пешбинӣ мекунад. Ин нишон медиҳад, ки барои омехтаҳои пестисидӣ фарзияи «агар ҳар модда танҳо ба назар бехатар бошад, пас омехта ҳам бехатар аст» метавонад хатарнок бошад.

Таҳқиқот ҳамчунин гузориш медиҳад, ки пестисидҳо аз ҷониби коллемболаҳо зуд гирифта мешаванд, зуд хориҷ мешаванд ва баъзе моддаҳо ба метаболитҳои кӯтоҳумр табдил меёбанд. Гарчанде биоаккумулятсия паст аст, ченкунии дучоршавии дохилӣ барои фаҳмидани таъсири омехта як шарҳи муҳими механистӣ фароҳам меорад.

Пасмондаҳои пестисид дар хок дар экосистемаҳои кишоварзӣ торафт ба як мавзӯи намоёнтар табдил меёбанд. Имрӯз дар як киштзор як моддаи фаъол истифода мешавад, аз мавсими гузашта моддаи дигар боқӣ мемонад, аз майдони ҳамсоя дрейф ба вуҷуд меояд ё маҳсулоти таҷзия дар хок мемонанд. Дар натиҷа, мавҷудоти зиндаи хок бисёр вақт на ба як кимиё, балки ба як омехтаи бисёрҷузъа дучор мешаванд.

Арзёбии хатар бошад, муддати дароз асосан аз рӯи як модда фикр карда мешуд. Таъсири як пестисид алоҳида чен мешавад, ҳадҳои муайян муқаррар мегарданд ва шароити истифодаи бехатар тавсиф мешавад. Аммо агар дар муҳити воқеӣ ҳамзамон чандин модда ҳузур дошта бошанд, арзёбии асосёфта бар як модда метавонад хатари умумиро нопурра бубинад.

Дар ҳамин ҷо саволи асосӣ чунин аст:

Вақте ки чандин пестисид дар як хок ҳузур доранд, таъсири ин омехта ба мавҷудоти зиндаи хокро чӣ гуна бояд пешбинӣ кунем?

Ҷавоб додан ба ин савол осон нест. Дар муҳитҳои обӣ баъзе моделҳое, ки барои заҳролудии омехта истифода мешаванд, беҳтар ҷой гирифтаанд. Аммо муҳити хок мураккабтар аст. Моддаҳои кимиёвӣ метавонанд ба моддаи органикии хок банд шаванд, дар микроқисматҳои гуногун дастрасии гуногун нишон диҳанд, мавҷудот ҳам аз хок ва ҳам аз ғизо дучор шаванд ва моддаҳо дар дохили организм зуд табдил ёбанд.

Аз ҳамин сабаб мушкилоти асосии таҳқиқот чунин аст:

Оё моделҳои заҳролудии омехта, ки дар экосистемаҳои обӣ истифода мешаванд, барои буғумпоёни зиндагикунанда дар хок низ қобили татбиқ буда метавонанд?

Усул чӣ пешниҳод мекунад?

Таҳқиқот ҳамчун организми намунавӣ навъи коллемболаи Folsomia candida-ро истифода мебарад. Коллемболаҳо буғумпоёни хурде ҳастанд, ки дар хок фаровонанд, ба гардиши моддаи органикӣ саҳм мегузоранд ва дар озмоишҳои экотоксикологӣ зуд-зуд истифода мешаванд.

Муҳаққиқон панҷ формулятсияи пестисидро санҷиданд:

• Slick, ки difenoconazole дорад
• Maxim 100FS, ки fludioxonil дорад
• Sugaro Gold, ки metamitron дорад
• Cargon S, ки clomazone дорад
• Pirimor, ки pirimicarb дорад

Озмоишҳо дар хокаи табиии стандартии санҷишӣ LUFA 2.2 гузаронда шуданд. Аввал ҳар як модда дар алоҳидагӣ дар консентратсияҳои гуногун санҷида шуд ва таъсири марг ва афзоиш ба F. candida чен гардид. Сипас омехтаи панҷ модда дар ду нисбати гуногун санҷида шуд.

Нисбати аввалини омехта дар асоси қиматҳои EC10-и моддаҳо омода шудааст. EC10 консентратсияеро ифода мекунад, ки дар он таъсири муайян тақрибан дар сатҳи %10 мушоҳида мешавад. Ин нисбат барои дидани саҳми токсикологӣ ба таври мутавозинтар истифода шуд.

Нисбати дуюми омехта бар асоси қиматҳои Predicted Environmental Concentration, яъне консентратсияҳои пешбинишудаи муҳити зист, омода шудааст. Ин нисбат ба мантиқи дучоршавии эҳтимолӣ дар муҳит наздиктар аст.

Таъсири омехта бо ду модел муқоиса шуд:

• Консентратсияи ҷамъшаванда
• Таъсири мустақил

Ҳамчунин муҳаққиқон барои фаҳмидани он ки пестисидҳо дар дохили ҳайвон то чӣ андоза ҷамъ мешаванд ва чӣ қадар зуд хориҷ мегарданд, озмоиши токсикокинетикӣ анҷом доданд. Коллемболаҳо аввал 14 рӯз дар хоки дорои пестисид нигоҳ дошта шуданд, сипас ба хоки тоза интиқол ёфтанд ва консентратсияҳои дохилӣ дар тӯли вақт чен шуданд.

Ченкуниҳои кимиёвӣ бо усули LC-MS/MS анҷом дода шуданд. Барои metamitron ва pirimicarb ду маҳсулоти табдил низ пайгирӣ шуданд.

Формулаҳо чӣ мегӯянд?

Дар ин таҳқиқот се мафҳум махсусан муҳиманд.

Аввалӣ модели Консентратсияи ҷамъшаванда аст. Ин модел фарз мекунад, ки таъсирҳои моддаҳои дар омехта буда дар як меҳвари монанди таъсири токсикӣ ҷамъ мешаванд. Ба забони сода, ҳатто агар ҳар модда танҳо таъсири хурд дошта бошад, якҷо шудани ин таъсирҳои хурд метавонад ба таъсири умумии калонтар оварда расонад.

Ин равиш махсусан барои арзёбии муҳофизакоронаи хатар муфид аст. Зеро дар зери ҳадди алоҳида қарор доштани моддаҳои омехта ҳатман маънои ночиз будани таъсири умумиро надорад.

Модели дуюм Таъсири мустақил аст. Ин модел фарз мекунад, ки моддаҳои омехта бо механизмҳои гуногуни таъсир аз якдигар мустақилона амал мекунанд. Дар ин ҳолат, таъсири умумӣ аз рӯи таъсири эҳтимолии ҷудогонаи ҳар модда ҳисоб карда мешавад.

Дар таҳқиқот модели Таъсири мустақил заҳролудии омехтаи мушоҳидашударо пайваста камтар пешбинӣ кардааст. Яъне модел нисбат ба таъсири воқеан дидашуда дар озмоиш хушбинтар будааст.

Мафҳуми сеюми муҳим Таносуби инҳирофи модел аст. Ин таносуб фарқи миёни пешбинии модел ва таъсири мушоҳидашуда дар озмоишро ҷамъбаст мекунад. Ҳар қадар қимат ба 1 наздик бошад, ҳамон қадар модел мушоҳидаро беҳтар инъикос мекунад. Дар ин таҳқиқот қиматҳои Консентратсияи ҷамъшаванда ба 1 наздиктар монданд, дар ҳоле ки модели Таъсири мустақил заҳролудии омехтаро то чанд баробар кам пешбинӣ кард.

Аз ҷониби токсикокинетикӣ бошад, параметрҳое чун омили биоаккумулятсия, суръати қабул, суръати хориҷшавӣ ва суръати табдил истифода шуданд. Онҳо нишон медиҳанд, ки моддаи кимиёвӣ ба организм чӣ қадар зуд ворид мешавад, чӣ қадар мемонад, чӣ қадар зуд хориҷ мешавад ва оё ба метаболит табдил меёбад ё не.

Паёми асосии график / ҷадвал / схема

Тасвирҳои мақола бидуни нусхабардории мустақим чунин хулоса мешаванд:

Графики вақти токсикокинетикӣ нишон медиҳад, ки консентратсияҳои пестисидҳо дар хок ва дар дохили коллембола бо мурури замон чӣ гуна тағйир меёбанд. Паёми асосӣ чунин аст: Пестисидҳо зуд ба организм ворид мешаванд, аммо ҳангоми интиқол ба хоки тоза зуд коҳиш меёбанд. Яъне дар ин навъ ба ҷойи биоаккумулятсияи қавии дарозмуддат намунаи қабули зуд ва хориҷшавии зуд бештар ба назар мерасад.

Дар ҳамин график барои metamitron ва pirimicarb ба ғайр аз моддаи асосӣ ташаккули метаболитҳо низ дида мешавад. Ин нишон медиҳад, ки танҳо ба моддаи асосии пестисид нигоҳ кардан метавонад бори дохилии кимиёвиро нопурра шарҳ диҳад. Зеро маҳсулоти табдиле, ки дар дохили организм ба вуҷуд меоянд, низ метавонанд қисми дучоршавии умумӣ бошанд.

Графикҳои вокуниши доза барои омехта дар ду нисбати гуногун ҳам таъсири марг ва ҳам таъсири афзоишро нишон медиҳанд. Хатҳои кабуд модели Консентратсияи ҷамъшаванда ва хатҳои сурх модели Таъсири мустақилро ифода мекунанд. Паёми асосӣ хеле равшан аст: Консентратсияи ҷамъшаванда ба натиҷаҳои воқеии озмоиш наздиктар меистад; Таъсири мустақил бошад, заҳролудии омехтаро аз воқеият камтар нишон медиҳад.

Параметрҳои токсикокинетикӣ дар ҷадвал нишон медиҳанд, ки дар ҳамаи моддаҳо омилҳои биоаккумулятсия пастанд. Аммо биоаккумулятсияи паст маънои «бе таъсир будан»-ро надорад. Зеро моддаҳо ҳатто дар консентратсияҳои пасти дохилӣ метавонанд ба ҳадафҳои муайяни биологӣ таъсир расонанд.

Натиҷаҳои заҳролудии якмоддагӣ нишон медиҳанд, ки байни моддаҳо фарқҳои ҷиддӣ ҳастанд. Pirimicarb ва difenoconazole таъсири токсикии қавитар нишон додаанд, дар ҳоле ки metamitron ва clomazone заҳролудии пасттар доштаанд. Барои fludioxonil бошад, каҷи таъсир ба афзоиш номуайянтар аст. Ин нишон медиҳад, ки саҳми ҳар модда дар омехта яксон нест.

Натиҷаи умумии омехта бар ин таъкид мекунад: Барои дарк кардани омехта танҳо ба заҳролудтарин модда нигоҳ кардан кофӣ нест. Ҳатто моддаҳое, ки заифтар менамоянд, метавонанд ба таъсири умумӣ саҳм гузоранд. Аз ин рӯ равиши якмоддагӣ дар арзёбии хатари омехта нопурра буда метавонад.

Озмоишҳо чӣ гуна гузаронда шуданд?

Муҳаққиқон аввал фарҳангҳои Folsomia candida-ро ҳамоҳанг карда, фардҳои санҷишии ҳамсинну сол ба даст оварданд. Ҳамчун хоки озмоишӣ хоки стандартии LUFA 2.2 истифода шуд.

Хок бо обе, ки консентратсияҳои ҳадафии пестисидро дар бар дошт, нам карда шуда, ба таври якхела омехта гардид. Ба ҳар зарфи таҷрибавӣ миқдори муайяни хок бар асоси вазни хушки муодил гузошта шуд. Гурӯҳҳои назоратӣ танҳо бо оби деионшуда омода гардиданд.

Озмоишҳои афзоиш мувофиқи дастури OECD 232 дар давоми 28 рӯз идома карданд. Дар поёни озмоиш коллемболаҳо ба сатҳи об бароварда шуда, аксбардорӣ гардиданд ва барои шумориш хатти коркарди худкори тасвир истифода шуд.

Дар озмоишҳои якмоддагӣ ҳар формулятсияи пестисид дар сатҳҳои гуногуни консентратсия санҷида шуд. Дар озмоишҳои омехта бошад, ду нисбати собит истифода шуданд: омехтаи бар асоси EC10 ва омехтаи бар асоси PEC.

Дар озмоиши токсикокинетикӣ коллемболаҳо аввал дар хоки дорои омехтаи пестисид нигоҳ дошта шуданд, дар вақтҳои гуногун намуна гирифта шуд ва баъд дар рӯзи 14-ум ба хоки тоза интиқол дода шуданд. Бо ин роҳ ҳам марҳилаи қабул ва ҳам марҳилаи хориҷшавӣ пайгирӣ шуд.

Намунаҳои хок ва организм барои таҳлили кимиёвӣ истихроҷ карда шуда, бо LC-MS/MS чен гардиданд. Маҳсулоти табдиле чун metamitron-desamino ва pirimicarb-desmethyl низ ба таври ниммиқдорӣ арзёбӣ шуданд.

Дар марҳилаи охир аз маълумоти якмоддагӣ пешгӯиҳои модели омехта сохта шуда, бо таъсирҳои омехтаи мушоҳидашуда дар озмоиш муқоиса шуданд.

Натиҷаҳо чӣ нишон медиҳанд?

Натиҷаи аввал нишон медиҳад, ки пестисидҳо дар хок ва дар организм аз интизорӣ бештар динамикӣ рафтор мекунанд. Консентратсияҳои ибтидоӣ ва ниҳоии баъзе моддаҳо дар хок аз қиматҳои номиналӣ пасттар баромаданд. Metamitron ва pirimicarb дар давоми 28 рӯз ба таври назаррас коҳиш ёфтанд. Аз ҳамин сабаб муҳаққиқон дар моделсозӣ миёнаи геометрии консентратсияҳои ченшудаи ибтидоӣ ва ниҳоиро истифода карданд.

Натиҷаи дуюм он аст, ки дар коллемболаҳо қабул ва хориҷшавӣ зуд мебошанд. Ҳамаи панҷ пестисид ба организм зуд ворид шуданд ва аксари онҳо дар камтар аз ду рӯз ба сатҳи дохилии устувор наздик шуданд. Пас аз интиқол ба хоки тоза моддаҳо низ зуд хориҷ гардиданд. Ин ҳолат бо омилҳои пасти биоаккумулятсия мувофиқ аст.

Натиҷаи сеюм он аст, ки метаболитҳоро набояд нодида гирифт. Барои metamitron ва pirimicarb маҳсулоти табдил мушоҳида шуд. Хусусан метаболити metamitron қисми назарраси пасмондаи умумии дохилиро ташкил дод. Ин эҳтимол медиҳад, ки танҳо ба моддаи асосии пестисид нигоҳ кардан метавонад бори умумии кимиёвиро нопурра нишон диҳад.

Натиҷаи чорум дар он аст, ки дар заҳролудии якмоддагӣ фарқҳои калон мавҷуданд. Pirimicarb ва difenoconazole ҳам аз лиҳози марг ва ҳам аз лиҳози афзоиш таъсири қавитар нишон додаанд. Metamitron танҳо таъсири заифтар доштааст. Ин фарқиятҳо барои сохти модели омехта муҳиманд.

Натиҷаи панҷум ва муҳимтарин ин аст, ки модели Консентратсияи ҷамъшаванда таъсири омехтаро беҳтар шарҳ медиҳад. Ҳам дар нуқтаҳои ниҳоии марг ва афзоиш, ҳам дар омехтаи бар асоси EC10 ва ҳам дар омехтаи бар асоси PEC, Консентратсияи ҷамъшаванда ба мушоҳида наздиктар монд.

Модели Таъсири мустақил бошад, заҳролудии омехтаро ба таври мунтазам кам пешбинӣ кард. Ин барои арзёбии хатар муҳим аст; зеро агар модели каммуҳофизакор истифода шавад, таъсири воқеии омехта метавонад аз назар дур монад.

Натиҷаи шашум он аст, ки биоаккумулятсияи паст ҳатман маънои хатари пастро надорад. Ҳатто вақте консентратсияҳои дохилӣ паст буданд, таъсирҳо мушоҳида шуданд. Ин метавонад нишон диҳад, ки моддаҳо ба ҷойи заҳролудии умумии наркотикӣ тавассути ҳадафҳои мушаххаси биологӣ таъсир мекунанд.

Чаро ин муҳим аст?

Ин таҳқиқот барои дар арзёбии хатари пестисидҳо беҳтар намояндагӣ кардани мураккабии ҷаҳони воқеӣ як қадами муҳим пешкаш мекунад. Дар саҳро пестисидҳо танҳо нестанд; пасмондаҳо, маҳсулоти таҷзия, амалияҳои гузашта ва моддаҳои аз зироатҳои гуногуномада метавонанд дар як хок якҷо шаванд.

Агар арзёбии хатар танҳо ба як моддаи фаъол нигарад, таъсири омехта метавонад нопурра арзёбӣ шавад. Ин таҳқиқот нишон медиҳад, ки дар як организми намунавии зиндагикунанда дар хок таъсири омехтаро беҳтар метавон бо Консентратсияи ҷамъшаванда шарҳ дод. Ин равиш аз нигоҳи арзёбии муҳофизакорона ва эҳтиёткоронаи хатар муҳим аст.

Ҳамчунин таҳқиқот нишон медиҳад, ки чаро дучоршавии дохилӣ муҳим аст. Танҳо ҳузури як модда дар хок маълумоти кофӣ нест. Барои фаҳмидани механизми хатар донистан зарур аст, ки оё модда ба организм ворид мешавад, чӣ қадар мемонад, чӣ қадар зуд хориҷ мешавад ва оё ба метаболит табдил меёбад ё не.

Барои хонандаи Verianla паёми асосӣ чунин аст: Барои фаҳмидани хатари пестисид дар экосистемаҳои хок равиши «як модда, як ҳад» кофӣ набошад. Хатари воқеӣ бояд якҷо бо таъсири омехта ва динамикаи дучоршавии дохилии организм арзёбӣ шавад.

Нуктаҳои эҳтиёт

Ин мақола як preprint аст ва аз баррасии ҳамсолон нагузаштааст. Бозёфтҳо баъд аз раванди мустақили арзёбии илмӣ метавонанд тағйир ёбанд.

Таҳқиқот дар шароити лабораторӣ анҷом шудааст. Дар шароити воқеии саҳро омилҳое чун сохтори хок, моддаи органикӣ, ҳарорат, намӣ, фаъолияти микробӣ, таърихи корбурд ва пиршавии пестисидҳо метавонанд дучоршавиро тағйир диҳанд.

Организми намунавӣ Folsomia candida аст. Ин навъ дар экотоксикология модели арзишманд мебошад, аммо тамоми буғумпоёни хокиро намояндагӣ намекунад.

Озмоиши токсикокинетикӣ дар шароити омехта анҷом шуд; барои моддаҳои ҷудогона муқоисаи алоҳидаи токсикокинетикӣ иҷро нашудааст. Аз ин рӯ тафсирҳои қабул ва хориҷшавӣ бояд дар заминаи омехтаи санҷидашуда фаҳмида шаванд.

Метаболитҳо танҳо барои metamitron ва pirimicarb пайгирӣ шуданд. Маҳсулоти табдили дигар моддаҳо мумкин аст дар ин таҳлил пурра фаро гирифта нашуда бошанд.

Таҳқиқот исбот намекунад, ки хатари омехтаи пестисид ҳатман дар ҳама шароит баландтар аст. Баёни дурусттар чунин аст: Дар ин озмоиш, барои омехтаҳои панҷформулятсионӣ модели Консентратсияи ҷамъшаванда ба таъсирҳои мушоҳидашуда наздиктар ва муҳофизакоронатар буд.

Хулоса

Ин таҳқиқоти preprint барои фаҳмидани таъсири омехтаҳои пестисид ба буғумпоёни зиндагикунанда дар хок як тасдиқи муҳими таҷрибавӣ фароҳам меорад. Дар озмоишҳои анҷомшуда бар Folsomia candida модели Консентратсияи ҷамъшаванда заҳролудии омехтаро нисбат ба модели Таъсири мустақил беҳтар шарҳ дод.

Таҳлили токсикокинетикӣ нишон дод, ки пестисидҳо ба организм зуд ворид мешаванд, зуд хориҷ мегарданд ва баъзе моддаҳо ба метаболит табдил меёбанд. Гарчанде биоаккумулятсия паст буд, вуҷуди дучоршавии дохилӣ ва таъсирҳои марг/афзоиш нишон медиҳанд, ки хатари омехтаро набояд сарфи назар кард.

Пурқувваттарин паёми таҳқиқот чунин аст: Пестисидҳо дар хок аксаран танҳо нестанд. Аз ин рӯ барои ҳифзи мавҷудоти зиндаи хок арзёбии хатар низ бояд на танҳо ба як модда, балки ба таъсири омехта ва динамикаи дучоршавии дохилӣ нигарад.

Ёддошти манбаъ ва усул

Ин навишта бар асоси preprint-и аз баррасии ҳамсолон нагузашта бо унвони “Pesticides Never Walk Alone: Validating Mixture Toxicity and Bioaccumulation Models in Soil Arthropods” омода шудааст. Матн тарҷумаи калима ба калима нест; ҳадаф, усул, паёмҳои график ва ҷадвал, бозёфтҳои токсикокинетикӣ, натиҷаҳои модели омехта ва маҳдудиятҳо барои хонандаи Verianla ба шакли аслӣ бозгӯӣ шудаанд.

Таҳқиқот бар коллемболаҳои Folsomia candida, хоки стандартии озмоишии LUFA 2.2, панҷ формулятсияи пестисид, озмоиши афзоиши OECD 232, ду нисбати омехта бар асоси EC10 ва PEC, моделҳои Консентратсияи ҷамъшаванда ва Таъсири мустақил, таҳлили кимиёвии LC-MS/MS ва моделсозии токсикокинетикии яккомпартментӣ такя мекунад. Натиҷаҳо ҷонибдорӣ мекунанд, ки дар арзёбии хатари омехта барои организмҳои хок модели Консентратсияи ҷамъшаванда метавонад як модели зинаи аввали муҳофизакорона бошад; аммо барои гурӯҳҳои дигари моддаҳо, омехтаҳои воқеии саҳроӣ ва дигар мавҷудоти зиндаи хок тасдиқи иловагӣ лозим аст.