Влияние малых доз стробилуриновых фунгицидов на линейный и весовой рост daphnia magna Straus Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 628.394.6:595.324.2

ВЛИЯНИЕ МАЛЫХ ДОЗ СТРОБИЛУРИНОВЫХ ФУНГИЦИДОВ НА ЛИНЕЙНЫЙ И ВЕСОВОЙ РОСТ DAPHNIA MAGNA STRAUS

© 2012 г. Е.А. Федорова

Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства, ул. Береговая, 21/2, г. Ростов н/Д, 344002, riasfr@aaanet. ги

Azov Research Institute of the Azov Sea Fishery Problems, Beregovaya St., 21/2, Rostov-on-Don, 344002, riasfr@aaanet. ru

Изучено влияние низких концентраций стробилуриновых фунгицидов на дафний. Выявлено дозозависимое снижение выживаемости и биологических параметров кладоцер. Установлено, что исследованные фунгициды в низких концентрациях вызывают нарушения пластического обмена, проявляющегося в снижении линейного роста и веса дафний. Показано, что токсичность строби-луринов для дафний убывает в ряду пираклостробин > трифлоксиситробин > флуоксастробин > димоксистробин.

Ключевые слова: фунгициды, стробилурины, эксперимент, токсичность, выживаемость, зоопланктон.

We have studied the effect of low concentrations on Daphnia magna Straus. Dose-dependant decrease in the survival and biological parameters of cladocera has been revealed. Low concentrations of studied fungicides are found tu induce disorders of the plastic metabolism, which resulted in daphnia size and weight lowering. The strobilurin toxicity to daphnia ranked in the following way pyraclostrobin > trif-loxystrobin > fluoxastrobin > dimoxystrobin.

Keywords: fungicides, strobilurines, test, toxicity, survival, Zooplankton.

Одним из постоянно действующих антропогенных факторов химического загрязнения биосферы и в том числе водных экосистем продолжают оставаться пестициды. Они поступают из окружающей среды в живые организмы и в начальный период, как правило, не вызывают специфических изменений, а проявляются в нарушении стабильности функционирования определенных жизненных функций. Токсическое действие малых доз пестицидов носит малоспецифический скрытый характер, угроза которого заключается в изменении резистентности организма и возможном развитии отдаленных последствий, а также в сложной полимодальной зависимости концентрация - эффект на всех уровнях организации [1].

Стробилурины относятся к новому, четвертому поколению фунгицидов, которые были введены в мировое сельскохозяйственное производство в 1999 г. [2]. Это препараты с широким спектром защитного и лечебно-профилактического действия для сельскохозяйственных культур. По параметрам острой и дермальной токсичности стробилурины малотоксичны для млекопитающих и отнесены к IV классу опасности по гигиенической классификации пестицидов. Однако их поведение в водных экосистемах и степень токсического действия на зоопланктон пока не изучены [3].

Цель исследования - изучение влияния стробилу-риновых фунгицидов на выживаемость и морфомет-рические показатели ветвистоусых ракообразных -Daphnia magna Straus.

Материалы и методы исследования

В качестве материалов исследования использованы технические продукты (действующие вещества) - триф-локсистробин, пираклостробин, димоксистробин, флу-оксастробин. Диапазон исследованных концентраций трифлоксистробина составил 0,025^1,6 мкг/л; пиракло-стробина - 0,0031^2,5 мкг/л; димоксистробина -0,Н50,0 мкг/л; флуоксастробина - 0,005^50,0 мкг/л.

Объекты исследования - ветвистоусые ракообразные Daphnia magna Straus. Культуру непрерывно поддерживали в 1,5-литровых аквариумах с дехлорированной водопроводной водой при температуре 22^25 °С; содержание растворенного кислорода -7^8 мг О2/л. Летальное действие стробилуринов определяли в острых опытах при экспозиции 96 ч, морфо-метрические параметры - в течение 10 сут. Генетически однородных рачков рассаживали в стаканы объемом 500 мл по 10 шт. в каждый (3 повторности для каждой концентрации токсиканта и контроля). Рачков ежедневно кормили хлореллой в концентрации 300^600 тыс. кл/мл, культура которой поддерживается в лаборатории. Измерения длины тела дафний проводили под бинокулярным микроскопом при увеличении 8^2 с дальнейшим переводом в весовую категорию по известной зависимости веса рачков от куба длины [4]. Основные показатели действия

организмов рассчитывали токсикометрические параметры методом пробит-анализа [7].

Полученные в экспериментах результаты подвергали статистической обработке, используя t-критерий Стъюдента. При всех видах статистической обработки использованы программы STATISTICA и Microsoft ExcelXP в среде WindowsXP.

Результаты и обсуждение

При изучении выживаемости дафний в токсических средах определены основные токсикометриче-ские параметры стробилуринов в остром эксперименте, представленные в таблице. Рассчитанные средне-летальные концентрации острых опытов позволили определить, что по степени острой токсичности все исследованные фунгициды относятся к группе особо токсичных пестицидов для дафний (ЛК50 < 0,5 мг/л).

Результаты изучения морфометрических параметров в хронических экспериментах подтвердили закономерности проявления токсического эффекта строби-луриновых фунгицидов, установленные в острых опытах. Исследования массы кладоцер показали, что фунгицид пираклостробин оказывал токсическое действие (49 %) начиная с концентрации 0,0062 мкг/л. В следующих концентрациях 0,00125 и 0,025 мкг/л отмечалось все более возрастающее отставание от нормы на 65 и 71 % (рис. 1).

-мкг/л

Контроль 0,0031

0,0062

0,0125

0,025

Рис. 1. Масса дафний при экспозиции в растворах пираклостробина различной концентрации, мг

В растворах трифлоксистробина с концентрациями 0,05^0,8 мкг/л масса рачков постепенно снижалась, расхождения с контрольным рядом составляли 55^63 %. Негативное влияние димоксистробина на массу дафний проявилось в концентрациях от 1,0^50,0 мкг/л, где снижение происходило на 50^61 % по сравнению с контрольным рядом. Флуоксастробин с концентрациями 0,05^50 мкг/л постепенно снижал массу рачков на 58 - 62 %. На уровне контроля масса дафний оставалась в растворах трифлоксистробина 0,025 мкг/л, пираклостробина - 0,0031 мкг/л, димоксистробина - 0,Н0,5 мкг/л, флуоксастробина - 0,05 мкг/л.

Основные токсикометрические параметры стробилуринов для дафний в остром эксперименте, мкг/л

изучаемых веществ -выживаемость и морфо-метрические параметры (длина и вес) [4-6].

На основании результатов по выживаемости

Экспозиция опыта, сут Пестицид

Трифлоксистробин Пираклостробин Димоксистробин Флуоксастробин

4 ЛК0 = 0,070 ЛК16 = 0,30 ЛК50 = 0,8 ЛК0 = 0,004 ЛК16 = 0,008 ЛК50 = 0,017 ЛК0 = 0,5 ЛК16 = 1,0 ЛК50 = 57,0 ЛК0 = 0,04 ЛК16 = 0,4 ЛК50 = 5,0

1.2 1 МГ

Рост рачков зависит от характера пластического обмена, который складывается из прироста массы тела (соматический рост), периодически сбрасываемых в процессе линьки шкурок (экзувиальный рост) и продуцирования половых продуктов (генеративный рост) [8]. Результаты исследования линейных размеров дафний при воздействии пираклостробина представлены на рис. 2.

мкг/л

Контроль 0,0031

0,0062

0,0125

0,025

Рис. 2. Линейные размеры дафний при экспозиции в растворах пираклостробина различной концентрации

Снижение скорости линейного роста опытных рачков в растворе фунгицида пираклостробина началось в концентрации 0,00062 мкг/л и составило 28 %. В концентрациях 0,0125 и 0,025 мкг/л расхождение с контролем - 33 и 41 %. Отрицательное влияние триф-локсистробина, димоксистробина и флуоксастробина также сказалось на динамике линейного роста рачков: темп линейного роста в концентрациях с высоким содержанием фунгицидов замедлялся к концу эксперимента.

Длина тела рачков оставалась на уровне контрольной линии в растворах трифлоксистробина (0,025 мкг/л), пираклостробина (0,0031 мкг/л), димоксистробина -0,Н0,5 мкг/л, флуоксастробина - 0,05 мкг/л.

Результаты исследования влияния изучаемых фунгицидов показывают, что фунгициды класса строби-лурины в малых дозах вызывают нарушения пластического обмена, проявляющегося в снижении линейного и весового роста дафний.

Наиболее токсичным для дафний оказался пирак-лостробин, а исследованные фунгициды образовали следующий ряд в порядке убывания токсичности для дафний: пираклостробин > трифлоксиситробин > > флуоксастробин > димоксистробин.

Литература

1. Кулагина К.В., Каменек В.М. Изменения биологических параметров ветвистоусых ракообразных Daphnia magna под действием малых доз неоникотинойдов // Современные проблемы водной токсикологии : материалы конф. Петрозаводск, 17-19 мая 2011. Петрозаводск, 2011. С. 83 - 85.

2. Рубчиц О.В. Компания БАСФ: Инновации - залог успеха клиентов // Защита и карантин растений. 2005. № 11. С. 45 - 46.

3. Пестициди. Классифжацш за ступенем небезпечно-сти: ДСанПШ 8.8.1.002-98 // Зб. важливих офщшних матерiалiв з саштарних I протиепiдесмiчних питань. Т. 9, ч. 1. Кшв, 2000. С. 249 - 266.

4. Методические указания по разработке предельнодо-пустимых концентраций пестицидов в воде рыбохозяйст-венных водоемов. Ростов н/Д, 1979. С. 7 - 9.

5. Лесников Л.А. Методика оценки влияния вод из природных водоемов на дафний // Методики биологических исследований по водной токсикологии. М., 1971. С. 157 - 158.

6. Методические рекомендации по установлению эко-лого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для воды, водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М., 1998. С. 38 - 78.

7. Прозоровский В.Б. Использование метода наименьших квадратов для пробит-анализа кривых летальности // Фармокология и токсикология. 1962. № 1. С. 68 - 72.

8. Хмелева Н.Н. Закономерности размножения ракообразных. Минск, 1988. С. 204.

Поступила в редакцию

18 октября 2011 г.

Ml