Kutatóink a neonikotinoidok toxicitásának hőmérséklet függését vizsgálták nagy vízibolhán, elemezve az akut expozíció molekuláris hatásait, valamint hosszú távú következményeit a Daphnia magna szaporodására
Munkatársaink az acetamiprid és thiacloprid neonikotinoid hatóanyagok toxicitási kockázatát vizsgálták a nagy vízibolha (Daphnia magna) metabolizmusára, membrántranszport-aktivitására, oxidatív stressz állapotára és szaporodására 21, illetve 26 oC hőmérsékleten. Az eredmények szerint a magasabb átlaghőmérséklet nagymértékben felerősítette a vizsgált hatóanyagoknak a D. magna metabolikus és membrántranszport folyamataira gyakorolt hatásait, emellett a neonikotinoid-expozíció a modellállatok szaporodásában is a 26 oC-os inkubációnál okozott jelentősebb csökkenést. A kutatásról szóló tanulmány a Comparative Biochemistry and Physiology, Part C. tudományos folyóiratban jelent meg.
A neonikotinoid-alapú rovarölő szerek megjelenése és mind intenzívebb alkalmazása az 1990-es évektől a hatóanyagok és bomlástermékeik egyre gyakoribb és növekvő koncentrációinak előfordulását eredményezte természetes felszíni vizekben. Mint számos veszélyes anyag esetében, a neonikotinoidok toxicitási kockázatának megítélésében is aktuális kérdés a klímaváltozást kísérő nagyobb átlaghőmérséklet befolyásoló hatása, amelyről kevés adat áll rendelkezésre. Kutatóink e tények ismeretében vizsgálták, hogy az acetamiprid és az EU-engedéllyel már nem rendelkező triacloprid akut szubletális expozíciója – 0,1‒1,0 µM koncentrációban – milyen hatást fejt ki a nagy vízibolha (Daphnia magna) citokróm P450 (CYP450) függő biotranszformáció- (ECOD-aktivitás) és detoxikáló ABC membrántranszport (MXR-aktivitás) rendszereire, oxidatív stressz állapotára (ROS) (lásd a lenti ábrán), valamint a vízibolha szaporodására standard (21 oC), illetve 26 oC hőmérsékleten.
A 48 órás acetamiprid és thiacloprid akut expozíció jelentős oxidatív stresszt váltott ki a vízibolhában ‒ reaktív oxigénformák (ROS) felhalmozódása ‒, melyet a neonikotinoidok aktív metabolizációja kísért ‒ ECOD-aktivitás növekedése ‒, ellenben a membrántranszport-aktivitás nagymértékben gátlódott (az MXR-aktivitás csökkent) (lásd a lenti ábrán). A 26 oC-os átlaghőmérséklet önmagában is szignifikáns oxidatív stresszt okozott a szervezetekben, ezáltal jelentősen potencírozta a neonikotinoidok metabolikus és membrántranszport folyamatokra gyakorolt hatásait. A D. magna szaporodására mindkét neonikotinoid-expozíció a 26 oC-os inkubációnál eredményezett jelentősebb hatást, ami késleltetett első szaporulatban, a szaporulat csökkenésében és számottevően kisebb egy nőstényre vonatkoztatott ivadékszámban nyilvánult meg.
A kutatás az Éghajlatváltozás Multidiszciplináris Nemzeti Laboratórium NKFIH-471-3/2021 és KDP-2020-1018493 IF projektek támogatásával valósult meg.
Publikáció:
Ács András, Komáromy András, Kovács W. Attila, Fodor István, Somogyvári Dávid, Győri János, Farkas Anna: Temperature related toxicity features of acute acetamiprid and thiacloprid exposure in Daphnia magna and implications on reproductive performance. Comparative Biochemistry and Physiology, Part C, 268 (2023) 109601. https://doi.org/10.1016/j.cbpc.2023.109601