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        98%呋蟲胺原藥對大鼠兩代繁殖毒性研究

        2019-10-21 02:28:20付少華
        現(xiàn)代農(nóng)藥 2019年5期
        關(guān)鍵詞:呋蟲胺原藥雌性

        盧 昊,付少華*

        (1.湖北省疾病預(yù)防控制中心,武漢 430079;2.應(yīng)用毒理湖北省重點實驗室,武漢 430074)

        呋蟲胺(dinotefuran),化學(xué)名稱為(RS)-1-甲基-2-硝基-3-(四氫-3-呋喃甲基)胍,是日本三井化學(xué)AGRO株式會社研究開發(fā)的新煙堿類殺蟲劑,因含有四氫呋喃,也將其稱為“呋喃煙堿”[1-2]。它作用于昆蟲神經(jīng)傳遞系統(tǒng)中的乙酰膽堿受體,使昆蟲麻痹而死,對半翅目、鱗翅目、直翅目等多種害蟲均具有良好的防治作用[3-4]。農(nóng)藥作為一種常見的環(huán)境化學(xué)污染物,其安全問題一直備受關(guān)注。目前已有呋蟲胺對家蠶、蜜蜂、蚯蚓、甲殼綱生物的毒性及大鼠免疫毒性的研究報道[5-9]。本研究探討了98%呋蟲胺原藥對大鼠繁殖的毒性,以期為呋蟲胺的安全性評價提供科學(xué)依據(jù),預(yù)防其對人類的潛在影響。

        1 材料與方法

        1.1 供試藥劑與動物

        98%呋蟲胺原藥為白色至淺黃色粉末,由北京科發(fā)偉業(yè)農(nóng)藥技術(shù)中心提供。SPF級SD大鼠由上海西普爾-必凱實驗動物有限公司[許可證號:SCXK(滬)2013—0016]提供,共4組,每組48只,雌雄比例2∶1。實驗動物使用許可證號為SYXK(鄂)2012—0065。實驗動物質(zhì)量合格證號為2008001639726、2008001639727。

        1.2 實驗方法

        前期實驗表明,98%呋蟲胺原藥對雌雄大鼠LD50值均大于5 000 mg/kg;亞慢性毒性試驗雌性LOAEL值為250 mg/kg,NOAEL值為50 mg/kg,雄性LOAEL值為1 666 mg/kg,NOAEL值為333 mg/kg。故本實驗設(shè)1個陰性對照組和3個劑量組,各組飼料中的原藥含量分別為0、100、500、2 500 mg/kg。根據(jù)大鼠實際攝食量與體重的比值計算染毒劑量,陰性對照、低、中、高劑量組的染毒劑量分別為0、8、40、200 mg/(kg·d),陰性對照組飼喂不含原藥的標(biāo)準(zhǔn)飼料。親代(F0)和子一代(F1)均染毒8周后,雌雄大鼠按2∶1進行非同窩交配。計算繁殖指數(shù)(交配成功率、受孕率、活產(chǎn)率、出生存活率、生存率、哺乳成活率)和體重等指標(biāo),每階段實驗結(jié)束時解剖該階段實驗動物,對子宮、卵巢、睪丸、附睪、前列腺、腦、肝、腎、脾和已知的靶器官進行稱重,計算主要臟器系數(shù)并進行常規(guī)病理檢查。F1代每組留取56只大鼠,雌雄各半。持續(xù)經(jīng)口喂養(yǎng)給藥,連續(xù)喂養(yǎng)8周后交配繁殖,測定F1代成年鼠和子二代(F2代)仔鼠的出生指標(biāo)和生長指標(biāo)。

        1.3 飼養(yǎng)環(huán)境

        飼育條件:實驗在本單位SPF級屏障系統(tǒng)內(nèi)進行。實驗動物飼養(yǎng)于塑料飼育盒內(nèi),籠具、食盒每周更換1次并進行清洗消毒。

        環(huán)境條件:溫度23±3℃,濕度40%~70%,明暗交替12h,噪音在60dB以下,換氣次數(shù)為10~18次/h。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        計量資料如體重、進食量、血液常規(guī)檢驗、血液生化檢驗、臟器重量等指標(biāo)采用T檢驗;動物的臨床癥狀觀察、動物死亡率等計數(shù)資料的統(tǒng)計采用卡方檢驗;病理解剖所見、組織學(xué)所見、腫瘤性病變采用Fisher確切概率檢驗;數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 一般表現(xiàn)

        繁殖期間,F(xiàn)0代和F1代大鼠進食、飲水和活動基本正常,未見明顯異常表現(xiàn)。

        2.2 F0代和F1代大鼠體重變化情況

        F0代:與陰性對照組相比,雌性中劑量組14 d的體重偏高(P<0.05),雌性高劑量組7 d體重下降(P<0.05);雄性中劑量組7 d的體重偏高(P<0.05),其他各劑量組雌雄大鼠每周體重及總增重均無差異(P>0.05)。因此認為這一改變無劑量反應(yīng)和時間效應(yīng)關(guān)系。

        F1代:與陰性對照組相比,雌性大鼠低劑量組初重、7 d的體重偏低(P<0.05,P<0.01),雌性大鼠高劑量組初重、7 d的體重偏低(P<0.05,P<0.01);雄性大鼠高劑量組初重、第5~8周體重降低(P<0.05,P<0.01)。綜合分析,各差異主要是由初重分組造成,且各劑量組雌雄大鼠總增重與陰性對照組相對,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

        2.3 F0代和F1代大鼠攝食量

        F0代:與陰性對照組相比,雌性大鼠低劑量組第6~7周每日每只進食量減少(P<0.05),中劑量第2周每日每只進食量增加(P<0.05);雄性中劑量、高劑量組第1周每日每只進食量增加(P<0.05),雄性中劑量組第4~5周每日每只進食量減少(P<0.05);但各劑量組雌雄大鼠總攝食量沒有差異(P>0.05)。

        F1代:與陰性對照組相比,雌性大鼠低劑量及高劑量組第3周每日每只進食量減少(P<0.05;P<0.01),總攝食量沒有差異(P>0.05);雄性低劑量組第2~4周每日每只進食量減少(P<0.05;P<0.01),總攝食量沒有差異(P>0.05);雄性高劑量組第2~7周每日每只進食量減少(P<0.05;P<0.01),總攝食量減少(P<0.01)。差異有統(tǒng)計學(xué)意義,表明供試藥劑對雄性高劑量組大鼠攝食有影響。

        2.4 母鼠對仔鼠哺乳期體重的影響

        2.4.1 F0代母鼠對F1代仔鼠哺乳期體重的影響

        與陰性對照組相比,低劑量組與中劑量組仔鼠7 d的體重偏高(P<0.01,P<0.01),高劑量組仔鼠7 d、21 d的體重偏高(P<0.01 ,P<0.05),結(jié)果見表1。經(jīng)比較分析,主要原因是對照組孕鼠生產(chǎn)的仔鼠總數(shù)偏高,造成對照組仔鼠的平均體重偏低。因此以上差異雖有統(tǒng)計學(xué)意義,但無毒理學(xué)意義。

        表1 98%呋蟲胺原藥對F0代生F1代仔鼠哺乳期體重的影響

        2.4.2 F1代母鼠對F2代仔鼠哺乳期體重的影響

        與陰性對照組相比,低劑量組4 d的窩重及14 d、21 d仔鼠體重偏高(P<0.05),中劑量組7 d、14 d、21 d的體重偏高(P<0.05;P<0.01),高劑量組14 d的仔鼠體重偏高(P<0.01),具體結(jié)果見表2。

        表2 98%呋蟲胺原藥對F1代生F2代仔鼠哺乳期體重的影響

        2.5 繁殖指數(shù)

        F0和F1代各組動物繁殖指數(shù)見表3。F0代中,與陰性對照組相比,各劑量組雌鼠交配成功率、受孕率、活產(chǎn)率、出生存活率、仔鼠哺乳存活率與對照組相比,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。F1代中,與陰性對照組相比,高劑量組仔鼠出生存活率偏低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。低、中劑量組雌鼠交配成功率、受孕率、活產(chǎn)率、出生存活率、仔鼠哺乳存活率等繁殖指數(shù)均無差異(P>0.05)。

        2.6 對雄鼠精子活力的影響

        F0代和F1代,高劑量組與陰性對照組相比,精子活力和精子百分比均沒有差異(P>0.05)。

        表3 F0代和F1代各組動物繁殖指數(shù)

        2.7 臟器系數(shù)

        F0代中,與陰性對照組相比,雌性大鼠低劑量組腎臟質(zhì)量偏高(P<0.05);中劑量組脾臟質(zhì)量偏高(P<0.01),腎臟質(zhì)量及腎臟系數(shù)偏高(P<0.05,P<0.01),卵巢質(zhì)量偏高(P<0.01);雌性大鼠高劑量組解剖質(zhì)量偏高(P<0.01),脾臟質(zhì)量偏高(P<0.05),腎臟質(zhì)量偏高(P<0.01),卵巢質(zhì)量偏高(P<0.01);雄性大鼠中劑量組腎臟系數(shù)偏高(P<0.01),具體結(jié)果見表4。

        綜合分析,與陰性對照組相比,雌性大鼠臟器質(zhì)量及系數(shù)主要表現(xiàn)為臟體質(zhì)量偏高,但臟器系數(shù)正常,此結(jié)果主要與解剖的雌性大鼠剖殺體重差異有關(guān),也與解剖時實驗員的熟練程度或放血程度有關(guān);其余個別臟器系數(shù)出現(xiàn)顯著性差異,但無明顯劑量反應(yīng)關(guān)系,且生殖系統(tǒng)組織病理學(xué)無實質(zhì)性改變,無毒理學(xué)意義。

        表4 F0代和F1代各組雌性與雄性大鼠臟器系數(shù)

        與陰性對照組相比,F(xiàn)1代中雌性大鼠低劑量組腎臟質(zhì)量偏高(P<0.05)、子宮質(zhì)量及其臟器系數(shù)偏低(P<0.05);中劑量組腎臟質(zhì)量偏高(P<0.05);雄性大鼠低劑量組解剖體重偏高(P<0.05)、肝臟質(zhì)量及肝臟系數(shù)偏高(P<0.01;P<0.05)、睪丸臟器系數(shù)偏低(P<0.05)、附睪質(zhì)量及其臟器系數(shù)偏低(P<0.05;P<0.01);雄性大鼠高劑量組肝臟臟器系數(shù)偏高(P<0.05)。

        以上差異主要是由于劑量組動物禁食不夠徹底,導(dǎo)致解剖體重有差異進而引起臟器系數(shù)的差異,部分?jǐn)?shù)據(jù)差異較小且無明顯劑量反應(yīng)關(guān)系。

        2.8 生殖系統(tǒng)組織病理學(xué)檢查

        F0代和F1代中,高劑量組和對照組(F0代)的少量雄性大鼠前列腺出現(xiàn)病理改變,主要表現(xiàn)為局部間質(zhì)細胞增生,炎性細胞浸潤,前列腺間質(zhì)內(nèi)炎性細胞浸潤,其他大鼠各生殖系統(tǒng)均未見明顯異常,應(yīng)為動物自發(fā)性病理變化,表明該供試品未引起親代生殖能力改變。

        3 結(jié)論與討論

        本研究根據(jù)《農(nóng)藥登記毒理學(xué)試驗方法》(GB 15670—1995)[10]進行98%呋蟲胺原藥對大鼠兩代繁殖毒性的實驗。結(jié)果表明:與陰性對照組相比,F(xiàn)0代低、中、高劑量組動物的交配成功率、受孕率、活產(chǎn)率、出生存活率、生存率、哺育存活率等繁殖指數(shù)均無差異(P>0.05)。F1代高劑量組雄鼠在第5~8周體重偏低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01;P<0.05),但總增重與陰性對照組相比,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);高劑量組雌鼠第2~7周攝食量及總攝食量降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01;P<0.05);高劑量組仔鼠出生存活率偏低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);低、中劑量組雌鼠交配成功率、受孕率、活產(chǎn)率、出生存活率、仔鼠哺乳存活率等繁殖指數(shù)均無差異(P>0.05)。綜合上述結(jié)果,認為在本實驗條件下,高劑量組98%呋蟲胺原藥對SD大鼠具有繁殖毒性,表現(xiàn)為F1代成年雌性大鼠攝食量降低、F2代仔鼠出生存活率降低。98%呋蟲胺原藥對大鼠兩代繁殖毒性最大無作用劑量為40 mg/(kg·d),最小有害作用劑量為200 mg/(kg·d)。因此在使用此農(nóng)藥過程中應(yīng)充分做好防護工作,避免大劑量接觸,尤其是孕婦及哺乳期婦女應(yīng)盡量避免與該農(nóng)藥接觸。

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