98%呋虫胺原药对大鼠两代繁殖毒性研究

卢 昊，付少华*

（1.湖北省疾病预防控制中心，武汉 430079；2.应用毒理湖北省重点实验室，武汉 430074）

呋虫胺（dinotefuran），化学名称为(RS)-1-甲基-2-硝基-3-(四氢-3-呋喃甲基)胍，是日本三井化学AGRO株式会社研究开发的新烟碱类杀虫剂，因含有四氢呋喃，也将其称为“呋喃烟碱”[1-2]。它作用于昆虫神经传递系统中的乙酰胆碱受体，使昆虫麻痹而死，对半翅目、鳞翅目、直翅目等多种害虫均具有良好的防治作用[3-4]。农药作为一种常见的环境化学污染物，其安全问题一直备受关注。目前已有呋虫胺对家蚕、蜜蜂、蚯蚓、甲壳纲生物的毒性及大鼠免疫毒性的研究报道[5-9]。本研究探讨了98%呋虫胺原药对大鼠繁殖的毒性，以期为呋虫胺的安全性评价提供科学依据，预防其对人类的潜在影响。

1 材料与方法

1.1 供试药剂与动物

98%呋虫胺原药为白色至浅黄色粉末，由北京科发伟业农药技术中心提供。SPF级SD大鼠由上海西普尔-必凯实验动物有限公司［许可证号：SCXK（沪）2013—0016］提供，共4组，每组48只，雌雄比例2∶1。实验动物使用许可证号为SYXK（鄂）2012—0065。实验动物质量合格证号为2008001639726、2008001639727。

1.2 实验方法

前期实验表明，98%呋虫胺原药对雌雄大鼠LD50值均大于5 000 mg/kg；亚慢性毒性试验雌性LOAEL值为250 mg/kg，NOAEL值为50 mg/kg，雄性LOAEL值为1 666 mg/kg，NOAEL值为333 mg/kg。故本实验设1个阴性对照组和3个剂量组，各组饲料中的原药含量分别为0、100、500、2 500 mg/kg。根据大鼠实际摄食量与体重的比值计算染毒剂量，阴性对照、低、中、高剂量组的染毒剂量分别为0、8、40、200 mg/(kg·d)，阴性对照组饲喂不含原药的标准饲料。亲代（F0）和子一代（F1）均染毒8周后，雌雄大鼠按2∶1进行非同窝交配。计算繁殖指数（交配成功率、受孕率、活产率、出生存活率、生存率、哺乳成活率）和体重等指标，每阶段实验结束时解剖该阶段实验动物，对子宫、卵巢、睾丸、附睾、前列腺、脑、肝、肾、脾和已知的靶器官进行称重，计算主要脏器系数并进行常规病理检查。F1代每组留取56只大鼠，雌雄各半。持续经口喂养给药，连续喂养8周后交配繁殖，测定F1代成年鼠和子二代（F2代）仔鼠的出生指标和生长指标。

1.3 饲养环境

饲育条件：实验在本单位SPF级屏障系统内进行。实验动物饲养于塑料饲育盒内，笼具、食盒每周更换1次并进行清洗消毒。

环境条件：温度23±3℃，湿度40%～70%，明暗交替12h，噪音在60dB以下，换气次数为10～18次/h。

1.4 数据处理

计量资料如体重、进食量、血液常规检验、血液生化检验、脏器重量等指标采用T检验；动物的临床症状观察、动物死亡率等计数资料的统计采用卡方检验；病理解剖所见、组织学所见、肿瘤性病变采用Fisher确切概率检验；数据采用SPSS17.0软件分析。

2 结果与分析

2.1 一般表现

繁殖期间，F0代和F1代大鼠进食、饮水和活动基本正常，未见明显异常表现。

2.2 F0代和F1代大鼠体重变化情况

F0代：与阴性对照组相比，雌性中剂量组14 d的体重偏高（P＜0.05），雌性高剂量组7 d体重下降（P＜0.05）；雄性中剂量组7 d的体重偏高（P＜0.05），其他各剂量组雌雄大鼠每周体重及总增重均无差异（P＞0.05）。因此认为这一改变无剂量反应和时间效应关系。

F1代：与阴性对照组相比，雌性大鼠低剂量组初重、7 d的体重偏低（P＜0.05，P＜0.01），雌性大鼠高剂量组初重、7 d的体重偏低（P＜0.05，P＜0.01）；雄性大鼠高剂量组初重、第5～8周体重降低（P＜0.05，P＜0.01）。综合分析，各差异主要是由初重分组造成，且各剂量组雌雄大鼠总增重与阴性对照组相对，差异均无统计学意义（P＞0.05）。

2.3 F0代和F1代大鼠摄食量

F0代：与阴性对照组相比，雌性大鼠低剂量组第6～7周每日每只进食量减少（P＜0.05），中剂量第2周每日每只进食量增加（P＜0.05）；雄性中剂量、高剂量组第1周每日每只进食量增加（P＜0.05），雄性中剂量组第4～5周每日每只进食量减少（P＜0.05）；但各剂量组雌雄大鼠总摄食量没有差异（P＞0.05）。

F1代：与阴性对照组相比，雌性大鼠低剂量及高剂量组第3周每日每只进食量减少（P＜0.05；P＜0.01），总摄食量没有差异（P＞0.05）；雄性低剂量组第2～4周每日每只进食量减少（P＜0.05；P＜0.01），总摄食量没有差异（P＞0.05）；雄性高剂量组第2～7周每日每只进食量减少（P＜0.05；P＜0.01），总摄食量减少（P＜0.01）。差异有统计学意义，表明供试药剂对雄性高剂量组大鼠摄食有影响。

2.4 母鼠对仔鼠哺乳期体重的影响

2.4.1 F0代母鼠对F1代仔鼠哺乳期体重的影响

与阴性对照组相比，低剂量组与中剂量组仔鼠7 d的体重偏高（P＜0.01，P＜0.01），高剂量组仔鼠7 d、21 d的体重偏高（P＜0.01 ，P＜0.05），结果见表1。经比较分析，主要原因是对照组孕鼠生产的仔鼠总数偏高，造成对照组仔鼠的平均体重偏低。因此以上差异虽有统计学意义，但无毒理学意义。

表1 98%呋虫胺原药对F0代生F1代仔鼠哺乳期体重的影响

2.4.2 F1代母鼠对F2代仔鼠哺乳期体重的影响

与阴性对照组相比，低剂量组4 d的窝重及14 d、21 d仔鼠体重偏高（P＜0.05），中剂量组7 d、14 d、21 d的体重偏高（P＜0.05；P＜0.01），高剂量组14 d的仔鼠体重偏高（P＜0.01），具体结果见表2。

表2 98%呋虫胺原药对F1代生F2代仔鼠哺乳期体重的影响

2.5 繁殖指数

F0和F1代各组动物繁殖指数见表3。F0代中，与阴性对照组相比，各剂量组雌鼠交配成功率、受孕率、活产率、出生存活率、仔鼠哺乳存活率与对照组相比，差异均无统计学意义（P＞0.05）。F1代中，与阴性对照组相比，高剂量组仔鼠出生存活率偏低，差异有统计学意义（P＜0.05）。低、中剂量组雌鼠交配成功率、受孕率、活产率、出生存活率、仔鼠哺乳存活率等繁殖指数均无差异（P＞0.05）。

2.6 对雄鼠精子活力的影响

F0代和F1代，高剂量组与阴性对照组相比，精子活力和精子百分比均没有差异（P＞0.05）。

表3 F0代和F1代各组动物繁殖指数

2.7 脏器系数

F0代中，与阴性对照组相比，雌性大鼠低剂量组肾脏质量偏高（P＜0.05）；中剂量组脾脏质量偏高（P＜0.01），肾脏质量及肾脏系数偏高（P＜0.05，P＜0.01），卵巢质量偏高（P＜0.01）；雌性大鼠高剂量组解剖质量偏高（P＜0.01），脾脏质量偏高（P＜0.05），肾脏质量偏高（P＜0.01），卵巢质量偏高（P＜0.01）；雄性大鼠中剂量组肾脏系数偏高（P＜0.01），具体结果见表4。

综合分析，与阴性对照组相比，雌性大鼠脏器质量及系数主要表现为脏体质量偏高，但脏器系数正常，此结果主要与解剖的雌性大鼠剖杀体重差异有关，也与解剖时实验员的熟练程度或放血程度有关；其余个别脏器系数出现显著性差异，但无明显剂量反应关系，且生殖系统组织病理学无实质性改变，无毒理学意义。

表4 F0代和F1代各组雌性与雄性大鼠脏器系数

与阴性对照组相比，F1代中雌性大鼠低剂量组肾脏质量偏高（P＜0.05）、子宫质量及其脏器系数偏低（P＜0.05）；中剂量组肾脏质量偏高（P＜0.05）；雄性大鼠低剂量组解剖体重偏高（P＜0.05）、肝脏质量及肝脏系数偏高（P＜0.01；P＜0.05）、睾丸脏器系数偏低（P＜0.05）、附睾质量及其脏器系数偏低（P＜0.05；P＜0.01）；雄性大鼠高剂量组肝脏脏器系数偏高（P＜0.05）。

以上差异主要是由于剂量组动物禁食不够彻底，导致解剖体重有差异进而引起脏器系数的差异，部分数据差异较小且无明显剂量反应关系。

2.8 生殖系统组织病理学检查

F0代和F1代中，高剂量组和对照组（F0代）的少量雄性大鼠前列腺出现病理改变，主要表现为局部间质细胞增生，炎性细胞浸润，前列腺间质内炎性细胞浸润，其他大鼠各生殖系统均未见明显异常，应为动物自发性病理变化，表明该供试品未引起亲代生殖能力改变。

3 结论与讨论

本研究根据《农药登记毒理学试验方法》（GB 15670—1995）[10]进行98%呋虫胺原药对大鼠两代繁殖毒性的实验。结果表明：与阴性对照组相比，F0代低、中、高剂量组动物的交配成功率、受孕率、活产率、出生存活率、生存率、哺育存活率等繁殖指数均无差异（P＞0.05）。F1代高剂量组雄鼠在第5～8周体重偏低，差异有统计学意义（P＜0.01；P＜0.05)，但总增重与阴性对照组相比，差异均无统计学意义（P＞0.05）；高剂量组雌鼠第2～7周摄食量及总摄食量降低，差异有统计学意义（P＜0.01；P＜0.05）；高剂量组仔鼠出生存活率偏低，差异有统计学意义（P＜0.05）；低、中剂量组雌鼠交配成功率、受孕率、活产率、出生存活率、仔鼠哺乳存活率等繁殖指数均无差异（P＞0.05）。综合上述结果，认为在本实验条件下，高剂量组98%呋虫胺原药对SD大鼠具有繁殖毒性，表现为F1代成年雌性大鼠摄食量降低、F2代仔鼠出生存活率降低。98%呋虫胺原药对大鼠两代繁殖毒性最大无作用剂量为40 mg/(kg·d)，最小有害作用剂量为200 mg/(kg·d)。因此在使用此农药过程中应充分做好防护工作，避免大剂量接触，尤其是孕妇及哺乳期妇女应尽量避免与该农药接触。