毒死蜱和吡虫啉对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性经口毒性

程燕，谭丽超，卜元卿,，葛春男，周军英，单正军

1. 环境保护部南京环境科学研究所，南京 210042 2. 南京师范大学，南京 210023



毒死蜱和吡虫啉对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性经口毒性

程燕1，谭丽超1，卜元卿1,，葛春男2，周军英1，单正军1

1. 环境保护部南京环境科学研究所，南京 210042 2. 南京师范大学，南京 210023

文章以毒死蜱和吡虫啉为受试农药，以4日龄内的意大利工蜂(Apis mellifera L.)为受试生物，研究2种农药对意大利工蜂的10 d经口慢性毒性。结果显示：参比物质乐果对意大利工蜂的10 d半致死浓度(10 d-LC50)为0.550 μg a.i.·g-1食物，平均每天半致死剂量(LDD50)为0.019 μg a.i.·蜂-1·天-1；在有效试验条件下，毒死蜱对意大利工蜂的10 d LC50为0.582 μg a.i.·g-1食物，LDD50为0.021 μg a.i.·蜂-1·天-1；吡虫啉对意大利工蜂的10 d LC50为0.055 μg a.i.·g-1食物，LDD50为1.542 ng a.i.·蜂-1·天-1。试验结果可为毒死蜱和吡虫啉的安全使用提供科学参考，同时可促进我国农药对蜜蜂的安全性评价体系的完善。

乐果；毒死蜱；吡虫啉；意大利工蜂；慢性经口毒性

蜜蜂是一种重要的经济昆虫，蜜蜂在田间采花、授粉不可避免会接触农药[1-2]。近年来，因农药不合理的使用而引起的蜜蜂大量死亡、数量减少的现象遍及北美、亚洲等许多国家，成为全球关注的生物安全问题[3]。农药使用对蜜蜂的影响究竟如何，如何减少农药使用对蜜蜂的危害影响等问题又一次引起了各国农药管理部门及研究机构的重视。各国政府、组织加紧完善农药对蜜蜂的安全评价及风险评估方法、开展高毒农药品种对蜜蜂的风险评估。2009年，欧盟开始实施农药管理新规1107/2009，其中规定“一种农药活性物质，只有证明其对成年蜜蜂不具有不可接受的急性或慢性效应时才能被登记”；2013年，欧洲食品安全局(EFSA)公布了新的植物保护产品蜜蜂风险评价指导文件：EFSA Guidance Document on the risk assessment of plant protection products on bees (Apis mellifera, Bombus spp. and solitary bees)，在旧准则的基础上，新准则增加了农药对蜜蜂的慢性影响、对蜜蜂幼虫的影响等方面的考虑[4]。为满足管理要求，EFSA从2013年开始组织欧洲各国建立农药对蜜蜂的慢性毒性试验方法，其中包括农药对成年意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性经口毒性试验方法，至2014年9月，已有8个国家的17家实验室进行了该试验[5]。

我国是当今世界第一养蜂大国[6]。同时，我国也是农药使用大国，据统计，目前在我国主要蜜源作物和辅助蜜源作物上登记的农药有327种。在我国，农药的大量使用，经常导致蜜蜂中毒事件的发生[3]。因此，我国更应重视农药使用对蜜蜂的危害影响。但目前，我国《化学农药环境安全性评价试验准则》只规定了农药对蜜蜂的急性经口毒性和接急性触毒性试验方法，尚未建立农药对蜜蜂的慢性毒性试验方法，农药对蜜蜂的安全性评价尚不全面[7]。

吡虫啉是全球用量最大的新烟碱类杀虫剂，有关吡虫啉对蜜蜂影响的研究报道较多，也较为全面，从基因水平到生理生化水平到个体行为水平，但尚无吡虫啉对蜜蜂的经口慢性毒性研究报道[8-14]。毒死蜱，属有机磷农药，作为高毒农药的主要替代品种，目前毒死蜱在我国使用广泛，登记厂家达1 000余家[15]。有关毒死蜱对蜜蜂的影响研究主要集中在急性毒性研究上[16-18]。吡虫啉和毒死蜱对蜜蜂均为高毒。本研究选择毒死蜱和吡虫啉2种关注度较高的农药品种，开展两种农药对蜜蜂的慢性影响研究，研究一方面为2种农药的科学使用提供参考，另一方面，可促进我国农药对蜜蜂的安全性评价体系的完善。

1 材料与方法 (Materials and methods)

1.1 试验材料

1.1.1 试验生物

以不超过4日龄的意大利工蜂(Apis mellifera L.)作为试验生物。首先采集3日龄内幼蜂，然后在室内预养1 d，选择健康的工蜂用于试验。3日龄内幼蜂采集方法为：从蜂巢中提出含封盖子较多的蜂脾，置于整理箱中，并将整理箱置于温湿度适宜培养室内，在3 d内抓取蜂脾上刚出的幼蜂。要求同一次试验所用的幼蜂应取自同一蜂王蜂群。

1.1.2 供试农药

98.6%乐果(国药集团化学试剂有限公司)、97%吡虫啉悬浮剂(江苏扬农化工股份有限公司)、97%毒死蜱原药(江苏宝灵化工股份有限公司)。

1.2 试验方法

将蜂装入带饲喂孔的蜂笼中，每笼10只蜂，将1 mL用50%蔗糖水溶液配制成的药水装入5 mL注射器(切去前端突出部分)中，将蜂笼置于人工气候箱中，培养10 d，培养条件为31 ℃、相对湿度50%～75%，每日更换食物，每4天配制1次新鲜食物。每日记录食物的消耗量与蜜蜂的死亡数，计算受试药物对蜜蜂10 d的LD50值。

先进行预试验，预试验设置4个或5个处理组，另设空白对照，不需要设置平行，通过预试验确定受试农药对试验用蜂的最高全存活剂量和最低全致死剂量，根据预试验结果设置正式试验的剂量。正式试验至少需5个处理组，另设空白对照，每组3个平行，通过正式试验求出受试药物对蜜蜂10 d的LD50值。

1.3 数据处理

采用SPSS19.0进行数据处理。

2 结果(Results)

2.1 乐果对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性影响

试验设置了0.1 μg a.i.·g-1、0.2 μg a.i.·g-1、0.4 μg a.i.·g-1、0.8 μg a.i.·g-1、1 μg a.i.·g-15组处理。试验结果见表1。

从表1可以看出，98.6%乐果对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50为0.550 μg a.i.·g-1食物，LDD50为0.019 μg a.i.·蜂-1·天-1。

2.2 毒死蜱对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性影响

试验设置了0.1 μg a.i.·g-1、0.2 μg a.i.·g-1、0.4 μg a.i.·g-1、0.8 μg a.i.·g-1、1.6 μg a.i.·g-15组处理。试验结果见表2。

从表2可以看出，97%毒死蜱原药对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50为0.582 μg a.i.·g-1食物，LDD50为0.021 μg a.i.·蜂-1·天-1。

2.3 吡虫啉对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性影响

试验设置了0.01 μg a.i.·g-1、0.02 μg a.i.·g-1、0.04 μg a.i.·g-1、0.08 μg a.i.·g-1、0.16 μg a.i.·g-15组处理。试验结果见表3。

表1 乐果对意大利工蜂的10 d经口慢性毒性

表2 毒死蜱对意大利工蜂的10 d经口慢性毒性

表3 吡虫啉对意大利工蜂的10 d经口慢性毒性

从表3可以看出，97%吡虫啉悬浮剂对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50为0.055 μg a.i.·g-1食物，LDD50为1.542 ng a.i.·蜂-1·天-1。

3 讨论(Discussion)

文章进行了参比物质乐果对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性经口毒性试验，测得乐果对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50为0.550 μg a.i.·g-1食物，LDD50为0.019 μg a.i.·蜂-1·天-1。2014年，欧洲8个国家的17家实验室同期进行了该项试验，测得乐果对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50在0.230 μg a.i.·g-1食物～0.850 μg a.i.·g-1食物之间，平均值为0.48 μg a.i.·g-1食物，LDD50在0.009 μg a.i.·蜂-1·天-1～0.020 μg a.i.·蜂-1·天-1之间，平均值为0.015 μg a.i.·蜂-1·天-1[5]。本试验结果与17家实验室的试验结果较为吻合。在同样有效的试验条件下测得：毒死蜱对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50为0.582 μg a.i.·g-1食物，LDD50为0.021 μg a.i.·蜂-1·天-1；吡虫啉对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d LC50为0.055 μg a.i.·g-1食物，LDD50为1.542 ng a.i.·蜂-1·天-1，将LDD50换算成LD50，则毒死蜱和吡虫啉对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的10 d经口LD50分别为0. 210 μg a.i.·蜂-1和15.42 ng a.i.·蜂-1。

毒死蜱和吡虫啉对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的48 h急性经口LD50分别为0.36 μg a.i.·蜂-1和37 ng a.i.·蜂-1[9,16]。2种农药的慢性毒性均比急性毒性高，需加以特别关注。此外，目前关于吡虫啉对蜜蜂的影响研究报道已有很多：吴艳艳等[8]从细胞水平证实了亚致死剂量吡虫啉对成年意蜂工蜂脑神经细胞具有致凋亡作用；周婷等[9]发现吡虫啉除了文献报道的抑制nAChR的表达外，还能抑制nAChR-α7的表达量；Daniel等[12]研究了吡虫啉对非洲蜜蜂头部和胸部线粒体生物能功能的影响，发现吡虫啉可阻断线粒体产能，导致ATP的消耗；代平礼等[10]，Axel等[11]用吡虫啉以经口方式对蜜蜂进行处理，发现吡虫啉可损害蜜蜂嗅觉学习能力；Axel等[13]还在实验室和半田间条件下研究了吡虫啉对蜜蜂取食行为和活动能力的影响，发现在实验室和半田间条件下，吡虫啉对蜜蜂的取食行为和活动能力均存在不利影响。本试验结果可作为对吡虫啉安全性评价的有益补充，为2种农药的安全使用提供科学参考。

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◆

Chronic Oral Toxicity of Chlorpyrifos and Imidacloprid to Adult Honey Bees (ApismelliferaL.)

Cheng Yan1, Tan Lichao1, Bu Yuanqing1,*, Ge Chunnan2, Zhou Junying1, Shan Zhengjun1

1. Nanjing Institute of Environmental Science, Nanjing 210042, China 2. Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China

Received 9 November 2015 accepted 1 February 2016

In the present study, the 10-d chronic oral toxicities of chlorpyrifos and imidacloprid to honeybees (Apis mellifera L.) at age less than 4 days were studied. The validity of the test method was evaluated by testing the chronic toxicity of dimethoate, a

ubstance, to the honey bees. For the reference substance, its 10-d LC50was 0.550 μg a.i.·g-1food and the LDD50was 0.019 μg a.i.·d-1. These results suggest that the toxicity test method was effective when compared to the ring tests conducted by 17 international laboratories. Under the same experimental conditions, the 10-d LC50of chlorpyrifos to honeybees was 0.582 μg a.i.·g-1food and the LDD50was 0.021 μg a.i.·d-1. Correspondingly, the 10-d LC50of imidacloprid was 0.055 μg a.i.·g-1food and the LDD50was 1.542 ng a.i.·d-1. Findings of this study are expected to provide scientific basis for the safety assessments of chlorpyrifos and imidacloprid, thus ensuring the safe use of pesticides with respect to honeybee health in China.

dimethoate, chlorpyrifos, imidacloprid, Apis mellifera L., chronic oral toxicity

10.7524/AJE.1673-5897.20151109001

2013年环保公益行业项目(2013467026)

程燕(1981-)，女，副研究员，研究方向为农药环境毒理与生态风险评价，Email: chynies@163.com

*通讯作者(Corresponding author)， E-mail: Buyuanqing2015@sina.com

2015-11-09 录用日期：2016-02-01

1673-5897(2016)2-715-05

X171.5

A

简介：卜元卿(1977-)，女，博士，副研究员，主要研究方向为环境毒理学。

程燕, 谭丽超, 卜元卿, 等. 毒死蜱和吡虫啉对意大利工蜂(Apis mellifera L.)的慢性经口毒性[J]. 生态毒理学报，2016, 11(2): 715-719

Cheng Y, Tan L C, Bu Y Q, et al. Chronic oral toxicity of chlorpyrifos and imidacloprid to adult honey bees (Apis mellifera L.) [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(2): 715-719 (in Chinese)