殺菌剤プロパモカルブに対するゼブラフィッシュ幼生の応答の違い：発生時のエンドポイント、運動行動、酸化ストレス

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Sci. Total Environ..2020 Aug;731:139136. S0048-9697(20)32653-X. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.139136.Epub 2020-05-07.

殺菌剤プロパモカルブに対するゼブラフィッシュ幼生の応答の違い：発生時のエンドポイント、運動行動、酸化ストレス

Differential responses of larval zebrafish to the fungicide propamocarb: Endpoints at development, locomotor behavior and oxidative stress.

Xin Liu
Rui Zhang
Yuanxiang Jin

PMID: 32438087 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139136.

抄録

殺菌剤プロパモカルブ（PM）は、キュウリやトマトなどの植物を病原菌から守るために広く使用されている。これまでの研究によると、PMは一部の地域では水系から検出されていたが、ゼブラフィッシュに対する毒性はあまり注目されていなかった。しかし、ゼブラフィッシュに対するPMの毒性についてはあまり注目されていなかった。本研究では、ゼブラフィッシュ幼生の発生、運動行動、酸化ストレスに対する様々な濃度のPMの影響を調べた。その結果、PM曝露は胚発生を遅らせ、受精後60時間及び72時間の孵化性を阻害し、心拍数を増加させることが観察された。また、ゼブラフィッシュ幼生の自由遊泳行動や明暗遷移に伴う遊泳行動に異常が見られ、PMが神経毒性を誘発する可能性があることが示唆された。さらに、PM暴露はアセチルコリンエステラーゼやドーパミンの酵素活性や神経毒性に関連する遺伝子の転写レベルにも影響を与えた。さらに、PM暴露はカタラーゼ（CAT）、グルタチオンペルオキシダーゼ（GPX）、グルタチオンS-トランスフェラーゼ（GST）活性に影響を与えるだけでなく、様々な遺伝子の転写レベルにも影響を与えた。このような酸化ストレスは、ゼブラフィッシュ幼生の神経毒性の原因にもなっていると考えられました。以上の結果から、ゼブラフィッシュ幼生の発生、運動行動、酸化ストレスなどのエンドポイントにPMが影響を与えている可能性が示唆された。

The fungicide propamocarb (PM) is widely used to protect cucumbers, tomatoes and other plants from pathogens. According to previous studies, PM could be detected in the aquatic system in some area. However, the toxic effects of PM on zebrafish received very limited attention. In this study, we examined the toxic effects of various concentration of PM on the endpoints of development, locomotor behavior and oxidative stress in larval zebrafish. It was observed that PM exposure delayed embryonic development, inhibited hatchability at 60 and 72 h postfertilization and increased heart rate. After PM exposure, the larval zebrafish showed abnormal free swimming behavior and the swimming behavior in response to light-dark transition, indicating that PM had the potential to induce neurotoxicity. Moreover, PM exposure also affected the enzymatic activity of acetylcholinesterase and dopamine and the transcriptional level of genes related to neurotoxicity. In addition, PM exposure not only affects catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPX), and glutathione S-transferase (GST) activity but also affects the transcription level of various genes. We believed that PM induced oxidative stress was also a possible reason to cause neurotoxicity in larval zebrafish. In summary, our results suggested that PM could disturb the endpoints at development, locomotor behavior and oxidative stress in larval zebrafish.