98%呋蟲胺原藥對大鼠兩代繁殖毒性研究

盧 昊，付少華*

（1.湖北省疾病預防控制中心，武漢 430079；2.應用毒理湖北省重點實驗室，武漢 430074）

呋蟲胺（dinotefuran），化學名稱為(RS)-1-甲基-2-硝基-3-(四氫-3-呋喃甲基)胍，是日本三井化學AGRO株式會社研究開發(fā)的新煙堿類殺蟲劑，因含有四氫呋喃，也將其稱為“呋喃煙堿”[1-2]。它作用于昆蟲神經(jīng)傳遞系統(tǒng)中的乙酰膽堿受體，使昆蟲麻痹而死，對半翅目、鱗翅目、直翅目等多種害蟲均具有良好的防治作用[3-4]。農(nóng)藥作為一種常見的環(huán)境化學污染物，其安全問題一直備受關(guān)注。目前已有呋蟲胺對家蠶、蜜蜂、蚯蚓、甲殼綱生物的毒性及大鼠免疫毒性的研究報道[5-9]。本研究探討了98%呋蟲胺原藥對大鼠繁殖的毒性，以期為呋蟲胺的安全性評價提供科學依據(jù)，預防其對人類的潛在影響。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑與動物

98%呋蟲胺原藥為白色至淺黃色粉末，由北京科發(fā)偉業(yè)農(nóng)藥技術(shù)中心提供。SPF級SD大鼠由上海西普爾-必凱實驗動物有限公司［許可證號：SCXK（滬）2013—0016］提供，共4組，每組48只，雌雄比例2∶1。實驗動物使用許可證號為SYXK（鄂）2012—0065。實驗動物質(zhì)量合格證號為2008001639726、2008001639727。

1.2 實驗方法

前期實驗表明，98%呋蟲胺原藥對雌雄大鼠LD50值均大于5 000 mg/kg；亞慢性毒性試驗雌性LOAEL值為250 mg/kg，NOAEL值為50 mg/kg，雄性LOAEL值為1 666 mg/kg，NOAEL值為333 mg/kg。故本實驗設1個陰性對照組和3個劑量組，各組飼料中的原藥含量分別為0、100、500、2 500 mg/kg。根據(jù)大鼠實際攝食量與體重的比值計算染毒劑量，陰性對照、低、中、高劑量組的染毒劑量分別為0、8、40、200 mg/(kg·d)，陰性對照組飼喂不含原藥的標準飼料。親代（F0）和子一代（F1）均染毒8周后，雌雄大鼠按2∶1進行非同窩交配。計算繁殖指數(shù)（交配成功率、受孕率、活產(chǎn)率、出生存活率、生存率、哺乳成活率）和體重等指標，每階段實驗結(jié)束時解剖該階段實驗動物，對子宮、卵巢、睪丸、附睪、前列腺、腦、肝、腎、脾和已知的靶器官進行稱重，計算主要臟器系數(shù)并進行常規(guī)病理檢查。F1代每組留取56只大鼠，雌雄各半。持續(xù)經(jīng)口喂養(yǎng)給藥，連續(xù)喂養(yǎng)8周后交配繁殖，測定F1代成年鼠和子二代（F2代）仔鼠的出生指標和生長指標。

1.3 飼養(yǎng)環(huán)境

飼育條件：實驗在本單位SPF級屏障系統(tǒng)內(nèi)進行。實驗動物飼養(yǎng)于塑料飼育盒內(nèi)，籠具、食盒每周更換1次并進行清洗消毒。

環(huán)境條件：溫度23±3℃，濕度40%～70%，明暗交替12h，噪音在60dB以下，換氣次數(shù)為10～18次/h。

1.4 數(shù)據(jù)處理

計量資料如體重、進食量、血液常規(guī)檢驗、血液生化檢驗、臟器重量等指標采用T檢驗；動物的臨床癥狀觀察、動物死亡率等計數(shù)資料的統(tǒng)計采用卡方檢驗；病理解剖所見、組織學所見、腫瘤性病變采用Fisher確切概率檢驗；數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 一般表現(xiàn)

繁殖期間，F(xiàn)0代和F1代大鼠進食、飲水和活動基本正常，未見明顯異常表現(xiàn)。

2.2 F0代和F1代大鼠體重變化情況

F0代：與陰性對照組相比，雌性中劑量組14 d的體重偏高（P＜0.05），雌性高劑量組7 d體重下降（P＜0.05）；雄性中劑量組7 d的體重偏高（P＜0.05），其他各劑量組雌雄大鼠每周體重及總增重均無差異（P＞0.05）。因此認為這一改變無劑量反應和時間效應關(guān)系。

F1代：與陰性對照組相比，雌性大鼠低劑量組初重、7 d的體重偏低（P＜0.05，P＜0.01），雌性大鼠高劑量組初重、7 d的體重偏低（P＜0.05，P＜0.01）；雄性大鼠高劑量組初重、第5～8周體重降低（P＜0.05，P＜0.01）。綜合分析，各差異主要是由初重分組造成，且各劑量組雌雄大鼠總增重與陰性對照組相對，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

2.3 F0代和F1代大鼠攝食量

F0代：與陰性對照組相比，雌性大鼠低劑量組第6～7周每日每只進食量減少（P＜0.05），中劑量第2周每日每只進食量增加（P＜0.05）；雄性中劑量、高劑量組第1周每日每只進食量增加（P＜0.05），雄性中劑量組第4～5周每日每只進食量減少（P＜0.05）；但各劑量組雌雄大鼠總攝食量沒有差異（P＞0.05）。

F1代：與陰性對照組相比，雌性大鼠低劑量及高劑量組第3周每日每只進食量減少（P＜0.05；P＜0.01），總攝食量沒有差異（P＞0.05）；雄性低劑量組第2～4周每日每只進食量減少（P＜0.05；P＜0.01），總攝食量沒有差異（P＞0.05）；雄性高劑量組第2～7周每日每只進食量減少（P＜0.05；P＜0.01），總攝食量減少（P＜0.01）。差異有統(tǒng)計學意義，表明供試藥劑對雄性高劑量組大鼠攝食有影響。

2.4 母鼠對仔鼠哺乳期體重的影響

2.4.1 F0代母鼠對F1代仔鼠哺乳期體重的影響

與陰性對照組相比，低劑量組與中劑量組仔鼠7 d的體重偏高（P＜0.01，P＜0.01），高劑量組仔鼠7 d、21 d的體重偏高（P＜0.01 ，P＜0.05），結(jié)果見表1。經(jīng)比較分析，主要原因是對照組孕鼠生產(chǎn)的仔鼠總數(shù)偏高，造成對照組仔鼠的平均體重偏低。因此以上差異雖有統(tǒng)計學意義，但無毒理學意義。

表1 98%呋蟲胺原藥對F0代生F1代仔鼠哺乳期體重的影響

2.4.2 F1代母鼠對F2代仔鼠哺乳期體重的影響

與陰性對照組相比，低劑量組4 d的窩重及14 d、21 d仔鼠體重偏高（P＜0.05），中劑量組7 d、14 d、21 d的體重偏高（P＜0.05；P＜0.01），高劑量組14 d的仔鼠體重偏高（P＜0.01），具體結(jié)果見表2。

表2 98%呋蟲胺原藥對F1代生F2代仔鼠哺乳期體重的影響

2.5 繁殖指數(shù)

F0和F1代各組動物繁殖指數(shù)見表3。F0代中，與陰性對照組相比，各劑量組雌鼠交配成功率、受孕率、活產(chǎn)率、出生存活率、仔鼠哺乳存活率與對照組相比，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。F1代中，與陰性對照組相比，高劑量組仔鼠出生存活率偏低，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。低、中劑量組雌鼠交配成功率、受孕率、活產(chǎn)率、出生存活率、仔鼠哺乳存活率等繁殖指數(shù)均無差異（P＞0.05）。

2.6 對雄鼠精子活力的影響

F0代和F1代，高劑量組與陰性對照組相比，精子活力和精子百分比均沒有差異（P＞0.05）。

表3 F0代和F1代各組動物繁殖指數(shù)

2.7 臟器系數(shù)

F0代中，與陰性對照組相比，雌性大鼠低劑量組腎臟質(zhì)量偏高（P＜0.05）；中劑量組脾臟質(zhì)量偏高（P＜0.01），腎臟質(zhì)量及腎臟系數(shù)偏高（P＜0.05，P＜0.01），卵巢質(zhì)量偏高（P＜0.01）；雌性大鼠高劑量組解剖質(zhì)量偏高（P＜0.01），脾臟質(zhì)量偏高（P＜0.05），腎臟質(zhì)量偏高（P＜0.01），卵巢質(zhì)量偏高（P＜0.01）；雄性大鼠中劑量組腎臟系數(shù)偏高（P＜0.01），具體結(jié)果見表4。

綜合分析，與陰性對照組相比，雌性大鼠臟器質(zhì)量及系數(shù)主要表現(xiàn)為臟體質(zhì)量偏高，但臟器系數(shù)正常，此結(jié)果主要與解剖的雌性大鼠剖殺體重差異有關(guān)，也與解剖時實驗員的熟練程度或放血程度有關(guān)；其余個別臟器系數(shù)出現(xiàn)顯著性差異，但無明顯劑量反應關(guān)系，且生殖系統(tǒng)組織病理學無實質(zhì)性改變，無毒理學意義。

表4 F0代和F1代各組雌性與雄性大鼠臟器系數(shù)

與陰性對照組相比，F(xiàn)1代中雌性大鼠低劑量組腎臟質(zhì)量偏高（P＜0.05）、子宮質(zhì)量及其臟器系數(shù)偏低（P＜0.05）；中劑量組腎臟質(zhì)量偏高（P＜0.05）；雄性大鼠低劑量組解剖體重偏高（P＜0.05）、肝臟質(zhì)量及肝臟系數(shù)偏高（P＜0.01；P＜0.05）、睪丸臟器系數(shù)偏低（P＜0.05）、附睪質(zhì)量及其臟器系數(shù)偏低（P＜0.05；P＜0.01）；雄性大鼠高劑量組肝臟臟器系數(shù)偏高（P＜0.05）。

以上差異主要是由于劑量組動物禁食不夠徹底，導致解剖體重有差異進而引起臟器系數(shù)的差異，部分數(shù)據(jù)差異較小且無明顯劑量反應關(guān)系。

2.8 生殖系統(tǒng)組織病理學檢查

F0代和F1代中，高劑量組和對照組（F0代）的少量雄性大鼠前列腺出現(xiàn)病理改變，主要表現(xiàn)為局部間質(zhì)細胞增生，炎性細胞浸潤，前列腺間質(zhì)內(nèi)炎性細胞浸潤，其他大鼠各生殖系統(tǒng)均未見明顯異常，應為動物自發(fā)性病理變化，表明該供試品未引起親代生殖能力改變。

3 結(jié)論與討論

本研究根據(jù)《農(nóng)藥登記毒理學試驗方法》（GB 15670—1995）[10]進行98%呋蟲胺原藥對大鼠兩代繁殖毒性的實驗。結(jié)果表明：與陰性對照組相比，F(xiàn)0代低、中、高劑量組動物的交配成功率、受孕率、活產(chǎn)率、出生存活率、生存率、哺育存活率等繁殖指數(shù)均無差異（P＞0.05）。F1代高劑量組雄鼠在第5～8周體重偏低，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01；P＜0.05)，但總增重與陰性對照組相比，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；高劑量組雌鼠第2～7周攝食量及總攝食量降低，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01；P＜0.05）；高劑量組仔鼠出生存活率偏低，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；低、中劑量組雌鼠交配成功率、受孕率、活產(chǎn)率、出生存活率、仔鼠哺乳存活率等繁殖指數(shù)均無差異（P＞0.05）。綜合上述結(jié)果，認為在本實驗條件下，高劑量組98%呋蟲胺原藥對SD大鼠具有繁殖毒性，表現(xiàn)為F1代成年雌性大鼠攝食量降低、F2代仔鼠出生存活率降低。98%呋蟲胺原藥對大鼠兩代繁殖毒性最大無作用劑量為40 mg/(kg·d)，最小有害作用劑量為200 mg/(kg·d)。因此在使用此農(nóng)藥過程中應充分做好防護工作，避免大劑量接觸，尤其是孕婦及哺乳期婦女應盡量避免與該農(nóng)藥接觸。