吡蟲啉不同劑型對蜜蜂的急性毒性

吳 遲，王長賓，才 冰，陳 昂，崔馨月，何明遠

（北京依科世福科技有限公司，北京 100096）

吡蟲啉不同劑型對蜜蜂的急性毒性

吳 遲，王長賓，才 冰，陳 昂，崔馨月，何明遠

（北京依科世福科技有限公司，北京 100096）

以成年意大利工蜂（Apis mellifera L.）為受試生物，研究了吡蟲啉原藥及其不同制劑對蜜蜂的急性經(jīng)口和接觸性毒性。結(jié)果表明：在急性經(jīng)口試驗中，48 h的LD50值在1.60×10-2到0.805 μg a.i./蜂之間，以20%吡蟲啉微乳劑的毒性最強，600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑的毒性最弱，最強毒性是最弱毒性的50.31倍；在急性接觸試驗中，48 h的LD50值在2.10×10-2到0.225 μg a.i./蜂之間，以2.15%吡蟲啉餌劑的毒性最強，600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑的毒性最弱，最強毒性是最弱毒性的10.71倍。吡蟲啉各劑型間毒性差異不顯著，對蜜蜂均表現(xiàn)為高毒。

蜜蜂；吡蟲啉；急性毒性；劑型

蜜蜂是重要的傳粉昆蟲，在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收以及維護生態(tài)系統(tǒng)平衡等方面發(fā)揮了重要作用。近年來，由于農(nóng)藥的不合理使用，蜜蜂蜂群崩潰失調(diào)病（Colony Collapse Disorder, CCD）發(fā)生頻率越來越高，對農(nóng)作物授粉造成不良影響[1]。研究表明，農(nóng)藥不僅會對蜜蜂的生長發(fā)育、學(xué)習(xí)、記憶、繁殖、免疫等產(chǎn)生負面影響，而且有直接致死效應(yīng)[2]。20世紀90年代研發(fā)的新煙堿類農(nóng)藥，因其卓越的殺蟲活性以及其對非靶標(biāo)生物和環(huán)境風(fēng)險較低而迅速發(fā)展。但隨著其作用面積的不斷推廣，美國、加拿大和巴西等國家對3種新煙堿類殺蟲劑進行了常規(guī)性再登記評價[3]，發(fā)現(xiàn)該類農(nóng)藥對蜂王產(chǎn)卵、蜜蜂幼蟲發(fā)育、化蛹等能力存在負面影響[4-5]。

不同劑型農(nóng)藥中所加助劑導(dǎo)致有效成分對蜜蜂的影響表現(xiàn)出一定差異[6]。近年來，以水分散粒劑、水乳劑、微乳劑、懸浮劑、微囊懸浮劑和種衣劑等水基化農(nóng)藥為主的新劑型農(nóng)藥迅猛發(fā)展[7]，以期獲得高效低風(fēng)險的環(huán)境友好型農(nóng)藥。因此，研究以吡蟲啉原藥及4種吡蟲啉制劑為材料，采用急性經(jīng)口與急性接觸2種方式對蜜蜂急性毒性進行了測定，為科學(xué)合理選用農(nóng)藥制劑以及開發(fā)環(huán)境友好型農(nóng)藥劑型提供依據(jù)與參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試農(nóng)藥 供試農(nóng)藥有97.3%吡蟲啉原藥（農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所）、70%吡蟲啉可濕性粉劑（山東東泰農(nóng)化有限公司）、600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑（山東曹達化工有限公司）、20%吡蟲啉微乳劑（山東中農(nóng)民昌化學(xué)工業(yè)有限公司）、2.15%吡蟲啉餌劑（安徽康宇生物科技工程有限公司）、10%苯甲·吡蟲啉懸浮種衣劑（登封市金博農(nóng)藥化工有限公司）和36%吡蟲啉·噻菌靈懸浮種衣劑（合肥星宇化學(xué)有限責(zé)任公司），以樂果（農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所）為對照藥劑。

1.1.2 供試蜜蜂 供試蜜蜂為意大利蜜蜂（Apis mellifera L.）的成年工蜂（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所西山養(yǎng)蜂場）。試驗用蜂均為室外人工馴養(yǎng)，選用來自同一蜂群中齡期相近且健康的成年工蜂，經(jīng)口試驗所用蜂保證蜜蜂處于饑餓狀態(tài)下，試驗開始前在試驗條件下饑餓2 h。

1.2 試驗方法

參照化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準(zhǔn)則[8]第10部分與經(jīng)合組織（OECD）化學(xué)品測試準(zhǔn)則No.213和No.214[9-10]，進行蜜蜂急性毒性試驗，測定吡蟲啉不同制劑的經(jīng)口和接觸毒性。

1.2.1 經(jīng)口法 將供試農(nóng)藥溶解在50%的蔗糖溶液中配制成6～7個濃度[8]的測試藥液，設(shè)空白對照組（50%蔗糖溶液）。將麻醉后的蜜蜂引入蜂籠中，用飼喂器飼喂每組成年工蜂200 μL藥液，并對藥液的消耗量進行測定（3～4 h后取出飼喂器測量，如出現(xiàn)趨避作用情況，飼喂藥液時間延長至6 h），藥液消耗完后飼喂不含供試農(nóng)藥的蔗糖溶液。在48 h的試驗期內(nèi)每天記錄蜜蜂的中毒癥狀及死亡數(shù)。每個處理設(shè)3次重復(fù)，每個重復(fù)10只蜜蜂。

1.2.2 接觸法 以丙酮為溶劑溶解供試農(nóng)藥并配制為5～6個濃度[8]的測試藥液，用微量注射器將1.0 μL不同濃度試驗藥液點滴在麻醉后蜜蜂的中胸背板上，待溶劑揮發(fā)后，將蜜蜂轉(zhuǎn)入試驗籠中，并飼喂適量的50%蔗糖水溶液（用脫脂棉浸泡）。另設(shè)空白對照組（蒸餾水），溶劑對照組（丙酮），每個處理設(shè)3次重復(fù)組，每個重復(fù)10只蜜蜂。

試驗以48 h為周期，在25～27℃、相對濕度60%～70%、全黑暗條件的人工氣候箱內(nèi)完成，分別在24 h和48 h記錄試驗蜜蜂的死亡以及異常行為。以98%樂果原藥為參比物質(zhì)以驗證試驗方法與測試體系的可行性。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行回歸分析，計算吡蟲啉不同制劑對蜜蜂的24 h和48 h回歸方程、R2、LD50值以及其95%置信區(qū)間。

2 結(jié)果與分析

2.1 蜜蜂急性經(jīng)口毒性

97.3%吡蟲啉原藥和6種吡蟲啉制劑對蜜蜂的急性接觸毒性試驗結(jié)果如表1所示。從表1中可以看出，97.3%吡蟲啉原藥、70%吡蟲啉可濕性粉劑、600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑、20%吡蟲啉微乳劑、2.15%吡蟲啉餌劑、10%苯甲·吡蟲啉懸浮種衣劑和36%吡蟲啉·噻菌靈懸浮種衣劑48 h的LD50分別為8.04×10-2、3.86×10-2、0.805、1.60×10-2、0.137、5.17×10-2和8.79×10-2μg a.i./蜂。根據(jù)農(nóng)藥對蜜蜂的急性經(jīng)口毒性分級標(biāo)準(zhǔn)[8]，吡蟲啉的原藥和制劑均屬于高毒，原藥與4種單制劑的毒性由強到弱依次為20%吡蟲啉微乳劑＞70%吡蟲啉可濕性粉劑＞97.3%吡蟲啉原藥＞2.15%吡蟲啉餌劑＞600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑。懸浮種衣劑的毒性由強到弱依次為10%苯甲·吡蟲啉懸浮種衣劑＞36%吡蟲啉·噻菌靈懸浮種衣劑＞600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑。

2.2 蜜蜂急性接觸毒性

97.3%吡蟲啉原藥和4種吡蟲啉單制劑對蜜蜂的急性接觸毒性試驗結(jié)果見表2。由表2可知，97.3%吡蟲啉原藥、70%吡蟲啉可濕性粉劑、600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑、20%吡蟲啉微乳劑和2.15%吡蟲啉餌劑48 h的LD50分別為2.46×10-2、5.31×10-2、0.225、0.206和2.10×10-2μg a.i./蜂。根據(jù)農(nóng)藥對蜜蜂的急性接觸毒性分級標(biāo)準(zhǔn)[8]，吡蟲啉的原藥和4種制劑均屬于高毒，其毒性由強到弱依次為2.15%吡蟲啉餌劑＞97.3%吡蟲啉原藥＞70%吡蟲啉可濕性粉劑＞20%吡蟲啉微乳劑＞600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑。

2.3 樂果試驗結(jié)果

表1 樂果、吡蟲啉原藥及其制劑對蜜蜂的急性經(jīng)口毒性

表2 樂果、吡蟲啉原藥及其制劑對蜜蜂的急性接觸毒性

樂果作為參照藥劑，對蜜蜂的急性經(jīng)口和接觸毒性試驗24 h經(jīng)口和接觸LD50值分別為0.214、0.106 μg a.i./蜂，符合化學(xué)農(nóng)藥安全評價試驗準(zhǔn)則[8]的接受范圍0.10～0.30 μg a.i./蜂。

3 討 論

不同劑型的吡蟲啉在生產(chǎn)過程中采用不同的分散劑、助劑、填料等輔助劑，導(dǎo)致藥物對蜜蜂的毒性強弱有所差異。試驗結(jié)果表明，在急性經(jīng)口試驗中，48 h的LD50值在1.60×10-2到0.805 μg a.i./蜂之間，以20%吡蟲啉微乳劑的毒性最強，600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑的毒性最弱，最強毒性是最弱毒性的50.31倍；在急性接觸試驗中，48 h的LD50值在2.10×10-2到0.225 μg a.i./蜂之間，以2.15%吡蟲啉餌劑的毒性最強，600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑的毒性最弱，最強毒性是最弱毒性的10.71倍。吡蟲啉各劑型間毒性差異不顯著，對蜜蜂均表現(xiàn)為高毒。

接觸毒性試驗采用有機溶劑進行溶解處理，造成其制劑間毒性差異明顯小于經(jīng)口試驗，與其他研究結(jié)果[11]基本一致，并且其毒性大小總體表現(xiàn)為液體形式制劑的毒性小于固體制劑的毒性[12]。經(jīng)口毒性試驗結(jié)果表明，20%吡蟲啉微乳劑的毒性效應(yīng)最大，由于微乳劑的劑型特點，其直徑遠小于乳油和可濕性粉劑等制劑類型，繼而其有效成分的分散程度優(yōu)于其他劑型[13-14]。600 g/L吡蟲啉懸浮種衣劑對蜜蜂的經(jīng)口與接觸毒性效應(yīng)均為最小，與近年來調(diào)查登記的情況一致。單就2015年我國制劑登記情況，從劑型角度來看，具有緩釋和功能化的懸浮種衣劑農(nóng)藥制劑持續(xù)增長，與上年同期相比增加近1倍，并且仍呈現(xiàn)出繼續(xù)增長的態(tài)勢[15]。同為懸浮種衣劑，吡蟲啉與不同成分混配后其對蜜蜂的經(jīng)口毒性高于吡蟲啉單劑，同屬高毒。研究顯示，混合殺蟲劑比單劑對蜂群的危害更大[16]，但仍需進一步評估。

綜上所述，含吡蟲啉的藥劑對蜜蜂的毒性不容忽視，應(yīng)遠離蜂群謹慎合理使用；同時，為了保護環(huán)境，農(nóng)藥制劑的發(fā)展也需要對一些已被廣泛應(yīng)用的農(nóng)藥制劑進行精細化改革[17]，以適應(yīng)當(dāng)今社會發(fā)展的需要，同時開發(fā)新穎農(nóng)藥劑型，以減輕環(huán)境負擔(dān)。

[1] Johnson R. Recent honey bee colony declines[R]. Congressional Research Service，2007.

[2] 鄭志陽，梁 勤. 蜂群崩潰失調(diào)病（CCD）病因的分析[J]. 中國蜂業(yè)，2009，60（6）：6-8.

[3] 吳 遲，姜 輝，王長賓，等. 四種新煙堿類殺蟲劑對蜜蜂的急性毒性及初級風(fēng)險評估[J]. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報，2015，17（4）：486-491.

[4] Stokstad E. Endangered species act: appointee 'reshaped' science，says report[J]. Science，2007，316（5821）：37.

[5] Desneux N，Decourtye A，Delpuech J M. The sublethal effects of pesticides on bene fi cial arthropods[J]. Annual Review of Entomology，2007，52（1）：81-106.

[6] 葉 萱. 制劑對蜜蜂的毒性[J]. 世界農(nóng)藥，2015，37（6）：31-36.

[7] 冷 陽. 我國農(nóng)藥制劑的動態(tài)及發(fā)展趨勢[J]. 世界農(nóng)藥，2010，32（A01）：19-21.

[8] GB/T 31270.10—2014，化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評價試驗準(zhǔn)則[S].

[9] No.213，OECD guidelines for the testing of chemicals，honybees，acute oral toxicity test [S].

[10] No.214，OECD guidelines for the testing of chemicals honybees acute contact toxicity test [S].

[11] 季守民. 新煙堿類殺蟲劑對蜜蜂的毒性評價及亞致死效應(yīng)[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[12] 吳凌云，李學(xué)鋒，邱立紅，等. 幾種吡蟲啉和啶蟲脒制劑對蜜蜂的急性毒性[A]. 農(nóng)藥與環(huán)境安全國際會議論文集[C]. 北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2005.

[13] 陳福良，尹明明. 農(nóng)藥微乳劑概念及其生產(chǎn)應(yīng)用中存在問題辨析[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報，2007，9（2）：110-116.

[14] 陳福良，王 儀，鄭斐能. 幾種微乳劑制劑與相應(yīng)其他劑型的藥效對比[J]. 農(nóng)藥，2003，42（4）：26-28.

[15] 張小軍. 我國農(nóng)藥制劑2015年回顧及發(fā)展趨勢[J]. 今日農(nóng)藥，2016，（4）：18-21.

[16] 黃 帥，胡福良. 混合殺蟲劑比單一殺蟲劑對蜂群的危害更大[J].中國蜂業(yè)，2013，（1）：60.

[17] 張一賓. 農(nóng)藥新劑型新設(shè)計的重點與三要素[J]. 營銷界：農(nóng)資與市場，2016，（15）：40-45.

（責(zé)任編輯：成 平）

Acute Toxicity of Different Formulation Products of Imidacloprid toApis mellifera

WU Chi，WANG Chang-bin，CAI Bing，CHEN Ang，CUI Xin-yue，HE Ming-yuan
（Beijing ECO-SAF Technology Co., Ltd., Beijing 100096, PRC）

In this study, the acute oral and contact toxicity tests of technical material and different formulation of imidacloprid to Apis mellifera adult honey bee were conducted. The results indicated that the 48h-LD50 of oral toxicity tests was between 1.60×10-2and 0.805 μg a.i./bee, in which 20% imidacloprid ME had highest toxicity in all tested chemicals, 50.31 times the lowest toxicity of 600 g/ L imidacloprid FSC; and in contact toxicity test, the 48h-LD50was between 2.10×10-2and 0.225 μg a.i./bee, in which 2.15% imidacloprid RB had highest toxicity in all tested chemicals, 10.71 times the lowest toxicity of 600 g/L imidacloprid FSC. Without obvious difference among formulations, all pesticides were of high toxicity to honey bee.

honey bee; imidacloprid; acute toxicity; formulation product

S482.3+9

：A

：1006-060X（2017）07-0068-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.007.019

2017-02-24

國家自然科學(xué)基金青年基金（31301689）

吳 遲（1989-），男，湖南長沙市人，博士研究生，主要從事農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)研究。

何明遠