石淳,唐樺,石濱,史琴,李紅兵,藺成閣
(1.北方民族大學生物科學與工程學院,寧夏銀川 750021;2.中國林業(yè)科學研究院森林生態(tài)環(huán)境與保護研究所/國家林業(yè)局森林保護學重點實驗室,北京 100091;3.寧夏醫(yī)科大學,寧夏銀川 750004;4.吉林省黃泥河林業(yè)局,吉林黃泥河 133704)
鼠害是世界性災害,嚴重威脅著農、林、牧業(yè)的發(fā)展?;瘜W滅鼠劑產生了較大的負反饋效應,導致鼠類天敵、非靶標動物毒害嚴重、害鼠抗藥性增強、鼠害反復暴發(fā)危害的惡性循環(huán)。因此,尋求長期、穩(wěn)定、有效的控制策略與措施已成為控制鼠害的關鍵。近年來,一種新型復合植物性鼠類不育劑由吉林省黃泥河林業(yè)局、東北師范大學、國家林業(yè)局森林病蟲害防治總站多位專家經7 a艱苦努力研制成功。這種植物性復合不育劑的主要成分是“精制醋酸棉酚、粗制天花粉、莪術粉、餌料等”,適用于“森林、草原、農田鼠害防治”,可使害鼠的“種群數量當年下降70%以上”,“持續(xù)效果可達2 ~3 a”[1],明顯優(yōu)于化學滅鼠劑。為搞清這種鼠類不育劑對人畜的安全性,參考有關文獻[1-9]對其進行了毒理學研究。
1.1 材料 復合植物性鼠類不育劑(以下簡稱鼠類不育劑,其中有效成分莪術粉含量2.1%)購自吉林省黃泥河林業(yè)局生物制劑實驗廠,試驗動物為SD大鼠(以下簡稱大鼠),由寧夏醫(yī)學院實驗動物中心提供,生產許可證號:SCXK(寧)2011—0001。
1.2 急性毒性試驗 采用寇氏法,選取8周齡的健康大鼠24只,雌雄各半,體重為(201.3±20.8)g。隨機分成4組,經預試驗確定鼠類不育劑的LD100和LD0的值。以1∶0.8的比值將鼠類不育劑分成4個劑量組。經口灌胃給予受試物(灌胃前禁食16 h,不禁水),連續(xù)觀察7 d,記錄中毒及死亡情況。
1.3 長期毒性試驗 采用灌胃法向大鼠經口注射不同劑量的鼠類不育劑,觀察靶器官肝臟、心臟、腎臟和血液等各項生化指標的變化。通過與對照組比較,判斷大鼠在高、中、低劑量下受到的影響。
選取8周齡的健康大鼠80只,雌、雄各半,體重198.3±32.7g,隨機分為高、中、低劑量3個試驗組和1個對照組,每組20只,給藥前觀察1周各組大鼠活動、進食、糞便等情況,確定均無異常后開始給藥。每只大鼠的灌胃量為:每天1次,1 mL/次。
高、中、低劑量依次為鼠類不育劑粉劑4.64,2.32,1.16 g,溶劑為20 mL Tween80(以下簡稱 T溶劑);對照組每天只灌胃T溶劑1 mL。給藥后雌雄鼠分籠喂養(yǎng),正常飲食、飲水。每日觀察大鼠的活動、進食、中毒癥狀、毛色、對外反應、糞便等方面的變化,并進行詳細記錄。試驗12周后,隨機選取60只大鼠(雌、雄各半)采血檢查血液生化指標,取出各臟器進行相關指標測定,并對測定結果進行統(tǒng)計分析。
2.1 急性毒性 大鼠給藥后7 d,不育劑的LD50為(4640.3±127.1)mg/kg。
2.2 長期毒性 各劑量組在12周的試驗期內,僅高劑量組大鼠的活動、攝食明顯減少,但行為無異常改變,糞便未見明顯改變,毛發(fā)光澤稍差;其他試驗組均無異常;且各試驗組的大鼠均未出現死亡情況。這說明,鼠類不育劑的致死作用不明顯。
2.2.1 雄鼠各臟器相關生化指標
2.2.1.1 肝臟指標 由圖1可以看出:①谷丙轉氨酶測定值試驗組和對照組的都高出正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即該項指標未受影響。②谷草轉氨酶測定值試驗組和對照組的都不在正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即該項指標未受影響。③中、低劑量試驗組和對照組的堿性磷酸酶測定值都正常,即中、低劑量下該指標未受影響;只有高劑量試驗組的多數測定值高出正常值范圍,且經方差分析得出該組與對照組差異顯著(P<0.05),這說明在高劑量下可導致堿性磷酸酶指標偏高。④總膽固醇測定值試驗組和對照組的都在正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即該指標未受影響。⑤甘油三酯測定值試驗組和對照組的都在正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即該指標未受影響。
根據圖1綜合分析可看出,鼠類不育劑對雄鼠肝臟器官的影響不大,對肝功能幾乎沒有影響,只是在高劑量下導致堿性磷酸酶指標偏高,而其他指標正常。
圖1 雄鼠肝臟各指標測定數據
2.2.1.2 腎臟指標 由圖2可以看出:①對照組尿素測定值處于正常值范圍,而各試驗組的測定值除少部分外均稍高于正常值范圍,且經方差分析得出各試驗組與對照組差異顯著(P<0.05);這說明尿素指標受到稍微偏高的影響。②試驗組(除高劑量組第3數據外)和對照組的肌酐測定值都低于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即肌酐指標未受影響。③試驗組(除高劑量組第4、第9數據外)和對照組的尿酸測定值都低于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即尿酸指標未受影響。
根據圖2綜合分析可看出,鼠類不育劑對雄鼠腎臟器官的影響不大,腎功能基本未受影響,只是尿素指標稍微偏高。
圖2 雄鼠腎臟各指標測定數據
2.2.1.3 心臟指標 由圖3可以看出:①乳酸脫氫酶測定值試驗組和對照組的都高于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即該指標未受影響;②α-羥丁酸測定值中、低劑量試驗組和對照組的一部分處于正常值范圍,且經方差分析得出中、低劑量試驗組與對照組差異不顯著(P>0.05);而高劑量試驗組的測定值全部高出正常值范圍,且經方差分析,該組與對照組差異顯著(P<0.05);這說明在高劑量下可導致α-羥丁酸指標偏高,而在中、低劑量下該指標未受影響。③肌酸激酶測定值試驗組(除低劑量組第2數據外)和對照組的都高于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即該指標未受影響。④肌酸酶同工酶測定值試驗組和對照組的都高于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即該指標未受影響。
根據圖3綜合分析可看出,鼠類不育劑對雄鼠心臟器官的影響不大,對心臟功能幾乎沒有影響,只是在高劑量下導致α-羥丁酸指標偏高,而其他指標正常。
圖3 雄鼠心臟各指標測定數據
2.2.1.4 血液指標 由圖4可以看出:①各試驗組的二氧化碳測定值多數稍低于正常值范圍,而對照組的都正常,經方差分析,各試驗組與對照組差異顯著(P<0.05),這說明二氧化碳指標受到稍微偏低的影響。②試驗組磷測定值(除高劑量組第1、第4,中劑量組第3、第7,低劑量組第1、第3數據外)和對照組的都高于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即磷指標未受影響。③鉀測定值中、低劑量試驗組和對照組的多數處于正常值范圍,經方差分析,中、低劑量組與對照組差異不顯著(P>0.05);而高劑量試驗組的測定值全部高出正常值范圍,且經方差分析,該組與對照組差異顯著(P<0.05);這說明在高劑量下鉀指標受到偏高影響,而在中、低劑量下該指標未受影響。④鈉測定值試驗組(除高劑量組第3數據稍微偏低外)和對照組的都處于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即鈉指標未受影響。⑤和⑥中,試驗組和對照組的氯、鈣測定值都處于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即氯、鈣指標未受影響。
根據圖4綜合分析可看出,鼠類不育劑對雄鼠血液相關指標稍有影響,二氧化碳指標在高、中、低劑量下稍微偏低;鉀在高劑量下偏高,在中、低劑量下幾乎沒有影響;其他5項指標均正常。
圖4 雄鼠血液各指標測定數據
2.2.2 雌鼠各臟器以及血液指標
2.2.2.1 肝臟指標 由圖5可以看出,①白蛋白測定值試驗組(除中劑量組第8數據外)和對照組的都稍低于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即白蛋白指標未受影響。②甘油三酯測定值試驗組(除高劑量組第6數據稍高外)和對照組的都處于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即甘油三酯未受影響。
根據圖5綜合分析可看出,鼠類不育劑對雌鼠肝臟器官沒有影響。
圖5 雌鼠肝臟各指標測定數據
2.2.2.2 腎臟指標 由圖6可以看出,肌酐測定值試驗組和對照組的都低于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即肌酐指標未受影響,因而鼠類不育劑對雌鼠腎臟器官沒有影響。
圖6 雌鼠腎臟內肌酐測定數據
2.2.2.3 心臟指標 由圖7可以看出:①肌酸酶同工酶測定值試驗組和對照組的都高于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即該指標未受影響。②乳酸脫氫酶測定值試驗組和對照組的都高于正常值范圍,說明試驗與對照處于同一水平,即該指標未受影響。③α-羥丁酸測定值試驗組的多數稍高于正常值范圍,而對照組的多數處于正常值范圍,且經方差分析,高劑量組與對照組差異顯著(P<0.05),而中、低劑量組與對照組差異不顯著(P>0.05);說明在高劑量下可導致α-羥丁酸指標稍微偏高,而在中、低劑量下該指標未受影響。
根據圖7綜合分析可看出,鼠類不育劑對雌鼠心臟器官的影響不大,對心臟功能幾乎沒有影響,只是在高劑量下導致α-羥丁酸指標稍微偏高,而其他指標均正常。
圖7 雌鼠心臟各指標測定數據
根據鼠類不育劑對大鼠的急性毒性測定結果LD50=(4640.3±127.1)mg/kg,按照國家急性毒性劑量分級標準(WHO1977)來分級,屬低毒,可將該不育劑列為毒性極低物質。
采用灌胃法向大鼠經口注射不同劑量的鼠類不育劑,12周后均未出現死亡現象,表明該不育劑無明顯致死作用。在本實驗所設中、低劑量下幾乎無影響,除造成雄鼠的尿素指標和二氧化碳指標稍微偏高和稍微偏低外,對雌、雄大鼠的其他各項指標都沒有造成影響;在所設高劑量下,對雌雄大鼠心臟功能指標(α-羥丁酸指標偏高)、雄鼠血液相關指標(二氧化碳指標偏低、鉀指標偏高)和雄鼠肝功能指標(堿性磷酸酶指標偏高)稍有影響,其他各項指標均正常。
由此可見,該鼠類不育劑毒性極低且無明顯致死作用,對人、畜及環(huán)境的影響很小,可在控制鼠害中安全應用并大面積推廣,但應注意使用劑量不要過大,以避免對生態(tài)環(huán)境造成不利影響。
由于實驗條件所限仍有其他相關指標有待進一步研究,今后還需繼續(xù)完善該鼠類不育劑的毒理學,為以后的安全使用提供理論基礎和保障,在有效控制鼠害的同時,確保生態(tài)安全。
[1] 張春美,陳榮,周維民.我國鼠類抗生育藥劑的研究進展[J].中國森林病蟲,2001(1):34-35.
[2] 張春美,吳東海,趙日良,等.新型植物性不育劑與化學滅鼠劑殺鼠效果對比試驗[J].遼寧林業(yè)科技,1999(1):35-38.
[3] 張春美,吳克有,陳榮海,等.復合不育劑對森林害鼠生殖阻斷的研究[J].遼寧林業(yè)科技,1994(3-4):65-66.
[4] 北原英治.防除鼠類的不育劑的利用[J].農藥譯叢,1989,11(112):46-481.
[5] 唐樺,鄭哲民,楊衛(wèi)東,等.昆蟲不育劑六磷胺的長期毒性研究[J].中國學術期刊文摘:科技快報,2000,6(12):1488-1489.
[6] 唐樺,鄭哲民,楊衛(wèi)東,等.CSⅡ不育劑的毒理學研究[J].中國學術期刊文摘:科技快報,2001,7(1):83-84.
[7] 唐樺,王正義,趙海彬.CSⅡ不育劑對家蠶的急性毒性測定及不育性研究[J].中國森林病蟲,2005,24(3):6-8.
[8] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB15670-1995農藥登記毒理學試驗方法[S].北京:中國標準出版社,1995.
[9] 馮志勇.滅鼠劑的毒力測定、滅鼠效果及安全性試驗[J].廣東農業(yè)科學,1995(3):45-47.