茚蟲威對意大利蜜蜂毒性研究

張寶蘭，何海堅，陳翠群，張宏濤*

(1.佛山市環境健康與安全評價研究中心，佛山 528000；2.廣東中科英?？萍加邢薰?，佛山 528000)

茚蟲威對意大利蜜蜂毒性研究

張寶蘭1,2，何海堅1,2，陳翠群1,2，張宏濤1,2*

(1.佛山市環境健康與安全評價研究中心，佛山 528000；2.廣東中科英?？萍加邢薰?，佛山 528000)

通過單次飼喂高濃度茚蟲威藥液以及連續飼喂亞致死濃度茚蟲威藥液進行染毒，記錄和分析急性慢性經口毒性試驗中，意大利蜜蜂的中毒癥狀和死亡情況；測定慢性毒性試驗中意大利蜜蜂每天藥液消耗量，并計算危害商值進行初步風險評價。結果表明，98%茚蟲威原藥對意大利蜜蜂的半致死劑量48 h-LD50為0.399 μg a.i./bee，每日半數致死劑量240 h-LDD50為0.0233 μg a.i./bee/day，其中慢性毒性試驗中1.66 mg a.i./L處理組的意大利蜜蜂死亡率在144 h之后呈現顯著性的增加，240 h達到70%，且該處理組意大利蜜蜂的攝食量為17.6 μL，少于對照組和其他處理組。此外，茚蟲威根據目前推薦使用劑量計算出的危害商值基本大于50。茚蟲威對意大利蜜蜂急性毒性(48 h)是高毒，存在較高的風險；亞致死濃度在144 h后會對意大利蜜蜂造成較大的威脅。

意大利蜜蜂；茚蟲威；急性毒性試驗；慢性毒性試驗；風險評估

蜜蜂與植物協調進化，互利共生，是生態系統中重要的一環，維持著生物圈中的物種多樣性、基因多樣性和生態系統多樣性(李志勇等，2014)。Nature在2006年公布蜜蜂基因組的測序和分析結果時，甚至指出“如果沒有蜜蜂及其傳粉行為，整個生態系統將會崩潰”(ERIKAC, 2006)。

近年來，農藥的不合理使用，致使蜜蜂棲息地的生態環境和食物源受到了嚴重威脅，蜜蜂農藥中毒及蜂群數量大幅度減少等現象已成為了全球普遍重視的生物安全問題(卜元卿等，2009)。為控制高風險農藥對蜜蜂及生態環境造成的潛在危害，經濟合作與發展組織(OECD, 1998; OECD, 2005)、歐盟-地中海植物保護組織(EPPO, 2000)和歐洲食品安全局(EFSA, 2013)都相繼制定農藥對蜜蜂的生物毒性測定及評價標準。我國的農業部也將農藥對蜜蜂毒性測定納入農藥登記管理中(SAC, 2014)。

茚蟲威(indoxacarb)是美國杜邦公司開發的新型二嗪類殺蟲劑，已在美國、澳大利亞、中國等國作為“降低風險產品”(reduced-riskproduct)登記注冊，其主要用于棉花、果樹、蔬菜和林木等作物，能有效防治鱗翅目害蟲等，且對半翅目及蜱類也十分有效(Wingetal., 2000)。目前國內外茚蟲威對蜜蜂的毒性影響研究僅在室內急性毒性(俞瑞鮮等，2009)和室外蜂群影響方面(Jozef and Axel, 2007; Kimberly and Brian, 2013)，鮮有室內慢性毒性的測定與評價。本文研究了茚蟲威對蜜蜂48 h急性經口毒性及240 h慢性經口毒性，旨在了解蜜蜂在短期及長期接觸茚蟲威后的毒性效應，以評估農藥對蜜蜂的風險和潛在風險，從而為安全用藥提供依據參考。

1 材料與方法

1.1 供試農藥

94%茚蟲威原藥，山西綠海農藥科技有限公司提供。

1.2 試驗昆蟲及試驗蜂籠

意大利蜜蜂Apismellifera，來自佛山市三水區西南街蜜蜂養殖場。急性毒性試驗采用成年工蜂，試驗前2 h禁食；慢性毒性試驗采用同時期剛出脾3-4 d的幼年工蜂。

試驗蜂籠，規格為10 cm×10 cm×10 cm，其中四面為不銹鋼網，一面為透明觀察面，一面為有機玻璃板，板上有飼喂孔(專利號為ZL 2016 2 0059170.1)。

1.3 急性毒性試驗方法

供試物用50%蔗糖溶液配成以下濃度：7.04 mg a.i./L、12.00 mg a.i./L、20.40 mg a.i./L、34.60 mg a.i./L、58.80 mg a.i./L、100.00 mg a.i./L和170.00 mg a.i./L，按100 μL/籠的給藥量飼喂蜜蜂，待蜜蜂攝食完，換上不含供試物的50%蔗糖溶液，每籠10頭蜜蜂，3個重復。在溫度為25℃±2℃、相對濕度為50%-70%的微光環境下進行，記錄24 h和48 h的中毒癥狀和死亡情況(SAC, 2014)。

1.4 慢性毒性試驗方法

供試物用50%蔗糖溶液配成以下濃度：0.052 mg a.i./L、0.104 mg a.i./L、0.208 mg a.i./L、0.415 mg a.i./L、0.830 mg a.i./L和1.660 mg a.i./L，按800 μL/籠/天的給藥量飼喂蜜蜂，每籠20頭蜜蜂，3個重復。在溫度為30℃±2℃、相對濕度為50%-70%的微光環境下進行，連續飼喂10 d，每天測定試驗液的消耗量和觀察蜜蜂的中毒癥狀和死亡情況(EFSA, 2013)。

1.5 數據分析

采用SPSS 22.0統計軟件計算LD50、LDD50及其95%置信限和相應的毒力回歸方程。采用方差分析對各試驗組與對照組間進行差異顯著性分析。

1.6 風險評估

危害商值(Hazard Quotients, HQ)可用于農藥對蜜蜂風險的初步評價，計算公式為HQ=AR/LD50。若HQ<50，認為該農藥對蜜蜂風險低，反之，則存在較高風險(EPPO，2000；趙怡楠等，2014)。

2 結果與分析

2.1 茚蟲威對蜜蜂急性、慢性試驗的毒性分析

根據急性毒性試驗結果，設計慢性毒性試驗的最高劑量為48 h-LD50的1/6。

茚蟲威對蜜蜂的急性、慢性試驗毒性癥狀均表現為運動不協調、翅部震顫、足部痙攣和拒食。

48 h-LD50為0.399 μg a.i./bee，根據《化學農藥環境安全評價試驗準則》蜜蜂急性經口毒性試驗的毒性評價等級：0.001 μg a.i./bee

表1 茚蟲威對蜜蜂急性慢性毒性結果

急性毒性試驗中各處理組蜜蜂死亡率在24 h至48 h有所增加，且慢性毒性試驗中各處理組蜜蜂死亡率在144 h前均小于10%，而144 h后0.830 mg a.i./L和1.660 mg a.i./L處理組蜜蜂死亡率大幅度增加，說明茚蟲威農藥會在蜜蜂體內蓄積從而產生累積效應(圖1)。

圖1 茚蟲威對蜜蜂急性(a)、慢性(b)試驗的毒性結果Fig.1 The acute (a)and chronic (b)toxicity results of indoxacarb on honeybee

蜜蜂慢性毒性試驗中，各處理組死亡率隨著濃度的增加而上升，其中最高濃度1.660 mg a.i./L處理組死亡率達到70%，與對照組之間有顯著性差異(P<0.05)(圖2)。

2.2 亞致死濃度茚蟲威對蜜蜂攝食量影響

0.052 mg a.i./L-0.208 mg a.i./L濃度組的消耗量比對照組稍有增加，但0.415 mg a.i./L-1.660 mg a.i./L濃度組卻明顯減少，尤其1.660 mg a.i./L 濃度組的攝食量僅為17.6 μL，而隨著濃度的增加，其對應的蜜蜂存活率大大減少也進一步說明了茚蟲威對蜜蜂的毒性作用增強(圖3)。

2.3 茚蟲威對蜜蜂的初步風險評估

通過查閱目前世界范圍內以及我國各區域施用茚蟲威的推薦使用劑量(劉長令，2003)，計算對蜜蜂的危害商值，不同區域施用茚蟲威對蜜蜂的危害商值基本上都大于50(表2)，這說明茚蟲威的施用對于蜜蜂的生存具有較大的潛在威脅。

圖2 慢性毒性試驗中不同濃度茚蟲威處理組蜜蜂死亡情況Fig.2 The mortality of honeybees in different concentrations of indoxacarb in chronic toxicity test注：不同字母表示在0.05水平差異顯著。Note: The different letters mean significantly different at 5% level.

圖3 不同濃度茚蟲威對蜜蜂存活率及消耗量的影響Fig.3 The effects on honeybee’s food consumption and weight with different concentrations of indoxacard

3 結論與討論

本研究表明茚蟲威對蜜蜂急性經口毒性為高毒，這結果與研究報道類似(俞瑞鮮等，2009)。且根據目前通用的推薦施用劑量，發現HQ基本上都大于50，說明茚蟲威對蜜蜂存在較高的環境風險，不利于蜜蜂的生存、活動。因此，在施用該農藥時應盡量避開蜜蜂棲息地，同時避免在蜜源植株花期時施用。

殺蟲劑在環境中的毒力會隨時間和狀態會逐漸減小，到一定水平時就會轉變為亞致死劑量(張珠鳳，2001；Laurinoetal.，2011)。有研究表明，茚蟲威屬易降解農藥，但其半衰期在作物中為6-7 d(彭筱和龔道新，2013)，這意味著茚蟲威施用后，隨著時間推移，會對蜜蜂造成一定的影響。慢性毒性試驗結果表明，低于急性毒性試驗濃度的茚蟲威處理組在前144 h死亡率較低，但在144 h后，各處理組蜜蜂死亡率大幅度增加，尤其1.660 mg a.i./L處理組(P<0.05)。這說明低濃度茚蟲威在短期內對蜜蜂產生亞致死效應，而144 h到240 h，可能由于劑量累積速率大于體內降解速率，劑量累積到一定水平后，產生了較高的毒性。而且從急性經口毒性試驗24 h和48 h結果也可看出，茚蟲威對蜜蜂毒力的影響時間較為持久。

表2 茚蟲威推薦施用劑量以及對蜜蜂的危害商值

慢性毒性試驗結果表明經低濃度茚蟲威處理后，蜜蜂表現出過多取食現象，而較高濃度處理組的蜜蜂則出現運動不協調、翅部震顫、足部痙攣和少食等癥狀，這可能是低濃度的茚蟲威會促使蜜蜂通過增加食物的消耗來恢復損傷，而高濃度則直接造成不可恢復的損傷，且這些損傷與茚蟲威的作用機理相吻合(王建軍和董剛紅，2009)。因此，蜜蜂長期(144 h以上)接觸亞致死濃度的茚蟲威可能會造成蜜蜂生理、行為上的異常，重者會導致蜜蜂死亡，乃至蜂群數量的減少。

綜上所述，農藥對蜜蜂的生態風險評價，不僅要進行蜜蜂急性毒性測試與評估，還需考慮較低濃度農藥對蜜蜂的亞致死效應評估以及毒性累積效應評估。目前國內外的蜜蜂急性毒性測試技術已制定成標準準則，但蜜蜂慢性毒性測試技術還處于探究摸索階段。因此，現階段亟需將蜜蜂慢性毒性測試技術成熟化、標準化。

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Thetoxicityofindoxacarbonhoneybee(ApismelliferaL.)

ZHANG Bao-Lan1,2, HE Hai-Jian1,2, CHEN Cui-Qun1,2, ZHANG Hong-Tao1,2*

(1. Foshan Center for Environmental Health & Safety Assessment, Foshan 528000, Guangdong Province, China; 2. Guangdong Enhealth Science and Technology Ltd, Foshan 528000, Guangdong Province, China)

The purpose of this research was to study the toxicity effects of indoxacarb on honeybee (ApismelliferaL.). Toxicity symptoms and mortality of the honeybee (ApismelliferaL.)were analyzed by single dose feeding of a high concentration with the acute oral toxicity test, and continuous feeding of indoxacarb in the chronic toxicity test. The daily consumption of the honeybee was measured in the chronic toxicity test, and the hazard quotient was calculated for the Preliminary Risk Assessing. The 48 h-LD50of indoxacarb of honeybee was 0.399 μg a.i./bee and the 240 h-LDD50was 0.0233 μg a.i./bee/day. The honeybee mortality of 1.66 mg a.i./L treatment in the chronic toxicity test increased significantly after 144 h and reached to 70% at 240 h. The food consumed by honeybee of this treatment was 17.6 μL, which was less than the controls and the other treatments. In addition, the hazard quotient calculated by indoxacarb according to the recommended dose was more than 50 basically. The acute toxicity of indoxacarb on honeybee was high, which was harmful to honeybee, and the higher sublethal concentrations of indoxacarb were threaten to honeybee after 144 h.

Apismellifera; indoxacarb; the acute toxicity test; the chronic toxicity test; risk Assessment

廣東省科技計劃項目(2015A030401002)

張寶蘭，女，1983年生，廣東開平人，碩士研究生，環境評價工程師，研究方向為環境毒理，E-mail：zhbaolan@126.com

*通訊作者Author for correspondence, E-mail: zhanght218@163.com

Received: 2017-01-19; 接受日期Accepted: 2017-05-12

Q965.9;S481

：A

1674-0858(2017)04-0950-05

張寶蘭，何海堅，陳翠群,等.茚蟲威對意大利蜜蜂毒性研究[J].環境昆蟲學報，2017,39(4):950-954.