对家蚕(鳞翅目：蚕蛾科)的两种毒性敏感测试方法的比较(中文翻译)(共6页)

1、对家蚕(jicn)（鳞翅目：蚕蛾科）的两种毒性敏感测试方法的比较（中文翻译）摘要(zhiyo)：家蚕(jicn)不但是一种在经济上十分重要的昆虫，而且是研究杀虫剂对周围环境影响的理想非靶标生物。，用两种毒性敏感测试方法浸叶法和定量喷雾法对五种杀虫剂进行测试，将它们的农药风险评估结果进行比较得出两种方法的不同之处。基于用上述两种方法对五种杀虫剂测试得出的半数致死浓度，可以得出五种杀虫剂对家蚕的毒性水平的次序结果如下：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐高效氯氟氰菊酯吡虫啉毒死蜱乐果。用浸叶法和定量喷雾法测试的杀虫剂个体的平均相对置信区间值是分别是：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（22.55%和19.03%），高效氟氯

2、氰菊酯（18.03%和17.71%），吡虫啉（19.21%和16.96%），毒死蜱（17.20%和15.97%）和乐果（17.78%和15.81%）。而它们的变异系数值分别是甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（17.74%和5.44%），高效氟氯氰菊酯（21.15%和5.16%），吡虫啉（13.01%和5.65%），毒死蜱（16.72%和4.85%）和乐果（28.36%和7.93%）。本次研究的结果表明定量喷雾法在精确性和再现性上比浸叶法更加好。这次研究的结果为人们在农药风险评估上选择一种更加科学和理性的方法提供了十分有用的参考。简介家蚕，属于鳞翅目大蚕蛾科，是一种具有重要经济价值的昆虫。作为丝绸的主要生

3、产者，家蚕在蚕业中充当着主要贡献者的角色已经有5700年的历史了，并且丝绸产业是中国一个重要的经济收入来源。目前，中国不仅拥有着世界最大桑树种植面积而且是世界上最大的丝绸生产国。据估计，在2013年中国生产了648300吨的蚕茧，总值大约40亿美元。家蚕是一种对杀虫剂等对环境有害的东西非常敏感的生物，尤其是当它们处在一个隔离的环境中很长一段时间的时候。因此，家蚕是研究杀虫剂的环境评估的理想非靶标生物。杀虫剂的风险评估对家蚕来说是非常重要的，因为桑树的叶子随时随地都有可能暴露在杀虫剂的污染中。如果家蚕的幼虫吃到了受杀虫剂污染的桑叶，那将会对家蚕种群的生存造成严重的影响，这会直接严重地影响到丝绸工

4、业的产量。近几年来，家蚕被毒死的现象频繁地出现，这引发了人们对环境安全的不断关注。也正因为如此，越来越多的研究集中在杀虫剂对家蚕的影响，而与此相关的测试方法也在不断地改进。很多测试方法在对杀虫剂影响家蚕(jicn)的毒性大小的判定上做了改进，如夹心叶法，残膜法，浸叶法和熏蒸(xnzhng)法等。其中，浸叶法是最经典的一种而且是中国(zhn u)国家环境保护总局推荐的测试方法。另一方面，一种最近发展起来的新方法，定量喷雾法，仍然需要更深入的研究和扩展。总所周知，目前还没有人同时运用浸叶法和定量喷雾法在农药风险评估上对杀虫剂进行影响家蚕的毒性判定。因此，这次研究是为了将两种毒性敏感测试方法做一个比

5、较，从而找出一种为杀虫剂风险评估生成数据的更好的方法。材料和方法测试昆虫。春雷X珍珠，这两种在中国用来大规模商业家蚕养殖的品种将会被用作试验。从山东省广通蚕种集团有限公司获得的这两种家蚕品种对大多数杀虫剂都很敏感这些家蚕品种在我们实验室中使用超过10年了，因此我们对它们的饲养管理和各种问题的处理有着丰富的经验。这些家蚕最初获得时还是一个个的蚕卵并被贮藏在冰柜中，只有在使用时才会把蚕卵取出来。蚕卵在合适的条件下会孵化出家蚕幼虫来，家蚕幼虫在实验室控制的环境条件下饲养。实验室控制的环境条件如下如下，温度：252；相对湿度：70-80%；光照时间：16小时：8小时（光照：黑暗）。要注意确保每只家蚕幼

6、虫同时蜕皮并且个体差异要尽可能小。家蚕幼虫每天要用从山东农业大学的桑园里采集的没有被杀虫剂处理过的成熟的桑叶喂四次，收集具有相似大小和体重的新蜕皮的二龄幼虫用作试验。化学品。被选择用做测试的下列五种杀虫剂，分别属于四种不同的杀虫剂类型。五种杀虫剂分别是：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（纯度：95%），高效氟氯氰菊酯（纯度：94.8%），吡虫啉（纯度：95.4%），毒死蜱（纯度：96%）和乐果（纯度：98%）。所有杀虫剂都是由农业部农药检定所提供。每种杀虫剂都准备了一份新鲜的贮备溶液，甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、高效氟氯氰菊酯、吡虫啉和毒死蜱的0.1%贮备溶液是用丙酮和吐温80稀释的，而乐果的1%贮备溶液则

7、是用蒸馏水稀释的。随后溶液的稀释都用蒸馏水来进行。试验步骤。浸叶法的步骤如下：首先将从桑树采摘下来的清洁健康的桑叶放在经过处理的一定剂量的杀虫剂沉浸10秒钟。然后，将经过风干处理的桑叶平放在温室培养皿上。将家蚕幼虫小心地放置在被处理过的桑叶顶部，并且在允许它们在96小时内吃这些被杀虫剂处理过的桑叶。定量喷雾法的步骤如下：将重2-3g的新鲜有光泽的桑叶用杀虫剂喷雾处理。杀虫剂被均匀地喷在桑叶的背面，初始喷雾量为2ml，实验室喷雾塔的标准参数设为7个喷雾压力和20s的液滴沉积时间。每片桑叶都要单独称重，在喷药前和喷药后立即用精确的秤来确定重量，使在每片桑叶上杀虫剂应用的剂量被精确确定，为了降低桑叶

8、的干燥速度，每个经过风干处理的桑叶的叶脉都插入了一个1.5ml的填充着1%琼脂的离心管。将被处理过的桑叶平放在每个培养皿中，用杀虫剂处理过的叶面朝上。用软刷将二十只家蚕幼虫小心地放在每一片桑叶的顶部。剂量(jling)的管理。总的来说，每种杀虫剂在试验(shyn)中都有五种浓度，在表一中已经(y jing)详细列出来了，每种浓度之间相差的几何级数为2，每种浓度都要用20只家蚕幼虫进行三次重复试验。另外，水对照组还有甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、高效氟氯氰菊酯、吡虫啉、毒死蜱和乐果的溶剂对照组都在需要的实验组中设置了。曝光条件。在实验里，曝光笼子是一个直径15厘米、高3厘米的温室培养皿。培养皿在使用前

9、要彻底清洗干净，确保没有任何杀虫剂残留的痕迹。用于定量喷雾法实验的培养皿在试验中要一直处在打开的状态，以避免杀虫剂蒸汽在里面蓄积的可能情况。培养皿放置在与饲养条件一样的气候控制箱内。观察。在24小时、48小时和96小时的曝光中纪录中毒和死亡的症状。这次实验是用96小时的半数致死浓度作为结果的，因为在本次实验条件下，这个时间段包含了绝大多数二龄幼虫所持续的时间，但这个时间一般还没到达三龄幼虫开始蜕皮的时候。数据分析。将从实验室获得的测试数据通过对数或概率分析剂量反应曲线或使用SPSS概率程序计算死亡率回归方程。应用Abbott方程式计算调整后的死亡率，其中死亡率是用百分比表示的。用以下方程调整只

10、有溶剂的对照组的死亡率：调整后的死亡率=100X实验组死亡率对照组死亡率/（100对照组死亡率）。调整后的死亡率是用来计算家蚕的半数致死浓度的。同一种杀虫剂的毒性测试之间的差异是通过计算变异系数评估的。这是一个杀虫剂的半数致死浓度的标准偏差和该杀虫剂的平均半数致死浓度的比值。为了评估半数致死浓度的精确度，要算出死亡率的相对置信区间。相对置信区间是半数致死浓度值置信区间的宽度，可以使得半数致死浓度值的分数标准化。它还是每个毒性测试所要计算的一半的总95%置信区间值和半数致死浓度的比值。结果杀虫剂毒性(d xn)的比较。五种杀虫剂在毒性大小方面存在着明显差异。它们的平均半数致死(zh s)浓度值范

11、围在三个数量级之间。甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和高效氟氯氰菊酯属于第一级。甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的毒性始终是最大的，其中通过(tnggu)浸叶法测出的平均半数致死浓度值是0.00058mg/l，而通过定量喷雾法测出的平均半数致死浓度值是0.0020mg/kg。而乐果的毒性始终是最小的，通过浸叶法测出的平均半数致死浓度值是815.08mg/l，而通过定量喷雾法测出的平均半数致死浓度是1320.62mg/kg。吡虫啉和毒死蜱的毒性大小为同一级别，都是中等毒性。用家蚕对五种杀虫剂进行相对毒性测试，不论用哪一种方法，得出的结果都是一样的，说明这两种方法都可以正确地测试出这些杀虫剂的相对毒性。测试系统的精度

12、。在未经处理的对照笼里家蚕幼虫的死亡率最高为5%（水对照组和溶剂对照组都是），这在设定的可接受上限10%之内。表2给出了所有测试的相对置信区间值，这是为了计算半数致死浓度估计的精度。从计算出的每种杀虫剂通过浸叶法和定量喷雾法测出的平均相对置信区间值可以看出，每种杀虫剂可获得的置信区间差异比较小。例如：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（22.55%和19.03%）、高效氟氯氰菊酯（18.03%和17.71%）、吡虫啉（19.21%和16.96%）、毒死蜱（17.20%和15.97%）和乐果（17.78%和15.81%）。这表明这些杀虫剂的半数致死浓度值的估计可以认为是精确的。此外，对于每一种杀虫剂，通过定

13、量喷雾法所获得的平均相对置信区间值都要优于通过浸叶法所获得的值，这表明前者是更有效的方法。测试系统的变异性。同一种杀虫剂的毒性测试之间的变异系数值是为了衡量实验的变异性而计算的。这两种方法的变异系数值如下：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（17.74%和5.44%）、高效氟氯氰菊酯（21.15%和5.16%）、吡虫啉（13.01%和5.65%）、毒死蜱（16.72%和4.85%）和乐果（28.36%和7.93%）。显然，对于每一种杀虫剂个体来说，从定量喷雾法所获得的数据的变异系数值要远远优于从浸叶法所获得的。在、通过这一点可以看出，定量喷雾法比浸叶法更有优势。模型拟合。在所有毒性测试中，通过对数或概率回

14、归模型可以获得一个很适合的剂量响应曲线（Pmin0.876,表2）。因此，这些半数致死浓度的估计包括整体的分析都是有效的。讨论用于监管农药风险评估的毒性试验应该是可重复的。在今次研究中，我们通过这两种毒性敏感试验方法的比较来评估这两种方法的优劣。就像世间万物一样，两种方法都有其优点和不足。由于(yuy)浸叶法的简单性，它被经常地用在昆虫毒性的确定上。然而相对于其他杀虫剂风险评估方法(fngf)，这种方法有许多局限性。首先，浸叶法的结果只能(zh nn)用农药单位有效成分的量来表达，而不是用桑叶的每单位重量来表达，然而家蚕幼虫是与有杀虫剂的桑叶接触而不是直接与杀虫剂喷雾接触的。其次，很难甚至可以

15、说是不可能对桑叶上杀虫剂的含量进行量化，这将会导致实验中同样的处理是一个不确定的重复。最后，在桑叶风干过程中会有大量的杀虫剂飞溅到测试环境中，造成环境的的污染。浸叶法的不足恰恰是定量喷雾法的优点。定量喷雾法可以通过喷雾塔和测试前后的称重将杀虫剂的使用进行量化。这种方法还可以保证测试结果的精度和避免杀虫剂的浪费。此外，定量喷雾法是用桑叶的每单位重量而不是用杀虫剂的剂量来作为表达结果的。然而，定量喷雾法的缺点在于操作过于麻烦和费时。这次研究是第一次将浸叶法和定量喷雾法两者进行比较，但是对于定量喷雾法还需要更多更深入的细节研究。今次毒性试验，两种方法都可以在不受时间和地点限制的条件下获得相似的结果，

16、证明这两种方法都是很实用的。基于通过这两种方法所获得的这些杀虫剂的半数致死浓度值，可以得出这五种杀虫剂对家蚕的毒性水平如下：甲氨基阿维菌素苯甲酸盐高效氟氯氰菊酯吡虫啉毒死蜱乐果。即便如此，这两种方法的重现性、评估精度和半数致死浓度估计的变异程度还是很不一样的。值得注意的是，本次研究的毒性结果与其他研究不同。其中一个很大的不同是本次研究利用剂量响应曲线的差异来计算半数致死浓度并将其作为可能结果的解释。这两种方法得到的结果的精度可以量化为半数致死浓度估计的相对置信区间值。众所周知，相对置信区间越狭窄，半数致死浓度的估计可以认为是越精确。就如上述定义所说的，半数致死浓度的精度受不同的测试方法所影响，

17、而浸叶法的相对置信区间比定量喷雾法要大。另一方面，杀虫剂的种类也会影响实验的精度。这在甲氨基阿维菌素苯甲酸盐和高效氟氯氰菊酯的试验中尤其明显。第三，通过选择不同的剂量响应曲线可以提高实验的精度。在另一项研究中，用对数逻辑斯蒂回归分析来计算半数致死浓度可以得到不同的结果。一些研究使用在95%上下的置信区间值作为杀虫剂对某些非靶标节肢动物的半数致死量估计的精度标准，并且认为比值小于等于5是可以接受的。如表2所示，今次实验的置信区间比值在1.29到1.89的范围内，因此可以认为本次实验的半数致死浓度的估计是非常精确的。每次试验之间的半数致死浓度值的变异性可以通过计算每种杀虫剂的半数致死浓度值的变异系

18、数值来评估。在定量喷雾法中，所有杀虫剂的变异系数从不超过7.93%；而在浸叶法中，所有杀虫剂的变异系数从不超过28.36%。此外，与浸叶法相比，定量喷雾法在某些方面表现得更为优秀。基于这项研究的结果，我们认为这两种用于杀虫剂风险评估的家蚕毒性敏感试验方法是应该要具备可重复性。为了进一步评估定量喷雾法的可重复性，需要进行实验室环比测试。通过对比这两种毒性敏感试验方法，我们可以看到定量喷雾法相比浸叶法有更多的优点。在中国，一份关于定量喷雾法的指南已经起草完毕，并计划在实验室里进行更深入的环比测试。作为一种新兴的方法，定量喷雾法需要更多的测试结果去对比和提高。此外，由于定量喷雾法的结果精度和可重复性比较差，使得不同实验室所做实验的结果解释变得复杂化。今次研究的结果将为