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原生動物である Paramecium caudatum と Ceriodaphnia silvestrii に対するカルボフランとジウロンの個別毒性と混合毒性
Individual and mixture toxicity of carbofuran and diuron to the protozoan Paramecium caudatum and the cladoceran Ceriodaphnia silvestrii.
PMID: 32531577 DOI: 10.1016/j.ecoenv.2020.110829.
抄録
殺虫剤カルボフランと除草剤ジウロン(単独および混合)の無脊椎動物Paramecium caudatumおよびCeriodaphnia silvestriiに対する毒性を評価した。ジウロンとカルボフランを有効成分とする除草剤ジウロンとその市販品であるディウロン・ノルトックス® 500 SCとフラダン® 350 SCを用いて、それぞれ急性毒性試験と慢性毒性試験を実施した。個々の毒性試験では、C. silvestriiはP. caudatumよりもカルボフランとジウロンの両方に感受性が高いことが示された。単回暴露では、両農薬は環境関連濃度（48h EC=0.001mgLおよび8d LOEC=0.000338mgLの配合カルボフラン、8d LOEC<0.05mgLの配合ジウロン）でC. silvestriiに悪影響を与えた。P. caudatumでは、単一暴露におけるカルボフランとジウロンはわずかな毒性しかなかった（24h IC=5.1mgLと6.9mgLの配合カルボフランとジウロンはそれぞれ）。ジウロンとカルボフランの混合物への急性および慢性暴露は、両種の被験生物について、濃度付加および独立作用の基準モデルで予測された毒性の有意な逸脱を引き起こした。原虫P. caudatumでは、死亡率について用量依存性の逸脱が確認され、主にカルボフランによる相乗作用とジウロンによる拮抗作用が確認された。一方，原生動物の個体数増加については，有効成分混合物を試験した場合に拮抗性の逸脱が認められた。C. silvestriiの場合、活性成分混合物への急性暴露後、低濃度では拮抗作用、高濃度では相乗作用が認められたが、生殖に関しては拮抗偏差が認められた。市販の製剤混合物は有効成分混合物よりも有意に高い毒性を示した。我々の結果は、カルボフランとジウロンが相互作用し、個々に試験した化合物が予測したものとは異なる毒性反応を引き起こすことを示している。したがって、これらの農薬は圃場端の水域に同時に存在する可能性が高いため、これらの混合物の毒性はリスク評価において考慮されるべきである。
The toxicity of the insecticide carbofuran and herbicide diuron (individually and in mixture) to the invertebrates Paramecium caudatum and Ceriodaphnia silvestrii was evaluated. Acute and chronic toxicity tests were carried out with the diuron and carbofuran active ingredients and their commercial products, Diuron Nortox® 500 SC and Furadan® 350 SC, respectively. Individual toxicity tests showed that C. silvestrii was more sensitive to both carbofuran and diuron than P. caudatum. In single exposures, both pesticides caused adverse effects to C. silvestrii in environmentally relevant concentrations (48 h EC = 0.001 mg L and 8 d LOEC = 0.00038 mg L for formulated carbofuran; 8 d LOEC < 0.05 mg L for formulated diuron). For P. caudatum, carbofuran and diuron in single exposures were only slightly toxic (24 h IC = 5.1 mg L and 6.9 mg L for formulated carbofuran and diuron, respectively). Acute and chronic exposures to diuron and carbofuran mixtures caused significant deviations of the toxicity predicted by the Concentration Addition and Independent Action reference models for both test species. For the protozoan P. caudatum, a dose-dependent deviation was verified for mortality, with synergism caused mainly by carbofuran and antagonism caused mainly by diuron. For protozoan population growth, however, an antagonistic deviation was observed when the active ingredient mixtures were tested. In the case of C. silvestrii, antagonism at low concentrations and synergism at high concentrations were revealed after acute exposure to active ingredient mixtures, whereas for reproduction an antagonistic deviation was found. Commercial formulation mixtures presented significantly higher toxicity than the active ingredient mixtures. Our results showed that carbofuran and diuron interact and cause different toxic responses than those predicted by the individually tested compounds. Their mixture toxicity should therefore be considered in risk assessments as these pesticides are likely to be present simultaneously in edge-of-field waterbodies.
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