水田生態系におけるクロラントラニリプロール 18.5% SC の定量とそのリスク評価

Oct 05, 2023

Scientific Reports volume 13、記事番号: 5464 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

クロラントラニリプロールは、アントラニル酸ジアミドグループに属し、黄稲茎穿孔虫や葉折虫など、さまざまな野菜やイネの害虫を含む広範囲の鱗翅目害虫に対して広く使用されています。 2 つの異なる作期で 30 g ai ha-1 および 60 g ai ha-1 の葉面散布後の水田生態系におけるクロラントラニリプロール 18.5% SC の散逸パターンとリスク評価を評価するために、監督付き圃場試験が Rabi (2018 ～ 2019 年) および Kharif (2019 年) 中に実施されました。アセトニトリルによる CAP 残基の抽出には、改良型 QuEChERS (Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged and Safe) 技術が使用され、LC-MS/MS (ESI +) によって測定されました。定量限界 (LOQ) は 0.01 µg g でした。水田の葉、藁、籾殻、玄米はそれぞれ−1、土壌は0.005 μg g−1。 得られた平均回収率は、水田の葉から 84.30 ～ 88.92%、わらから 94.25 ～ 97.81%、籾殻から 90.21 ～ 93.38%、玄米から 93.57 ～ 96.40%、土壌から 89.93 ～ 91.14% でした。 水田葉中の残留物は、30 g ai ha-1 および 60 g ai ha-1 で、それぞれラビで 4.33～5.07 日、ハリフで 3.92～4.86 日の半減期で 35～40 日以内に消失した。 土壌中の残留物は 15 ～ 21 日以内に消散し、半減期はそれぞれの用量でラビで 14.44 ～ 15.75 日、ハリフで 13.33 ～ 14.44 日でした。 収穫時には、わら、もみ殻、玄米からクロラントラニリプロールの残留物は検出されませんでした。 牛にとって水田の葉（緑色飼料）の食事リスクは、ハザード指数が 1 未満であるため、安全に摂取できることが判明しました。 土壌生態リスク評価は、ミミズ (Eisenia foetida) および節足動物 (Aphidiusrhopalosiphi) については 1 未満 (RQ < 0.1) であることが判明しました。 本方法は、さまざまな穀物や野菜の作物の生態系におけるクロラントラニリプロレル残留物の分析に役立つ可能性があり、推奨用量での適用は収穫時の最終農産物にとって安全です。

米は、研究、優先生産、国家食糧安全保障にとってインドの最も重要な食用作物です。 作物の生育期間を通じて殺虫剤を繰り返し使用すると、環境が汚染され、農作物に殺虫剤が残留すると、結果として生物への健康被害が生じます1,2。 人間の健康や環境へのリスクを確実に軽減するための環境に優しい新規分子の開発により、そのような有毒化学物質の起こり得る影響についての理解が深まりました。

クロラントラニリプロール (CAP) 3-ブロモ-N-[4-クロロ-2-メチル-6[メチルアミン]カルボニル] フェニル]-1-(3-クロロ-2-ピリジニル)-1Hピラゾール-5カルボキサミド、植物浸透性殺虫剤に属する正常な筋肉機能を妨害するリアノジン受容体活性化剤と呼ばれる独特の作用機序を持つアントラニル酸ジアミド群3。 昆虫のリアノジン受容体の活性化は、筋小胞体筋細胞からのカルシウム（Ca2+）の無秩序な放出を引き起こし、その結果、筋麻痺の障害、摂食停止、嗜眠、そして最終的には昆虫の死に至ります4。 CAP は、米国環境保護庁によって「リスクの低い農薬」として分類されました5。 クロラントラニリプロール 18.5% SC (濃縮懸濁液) と 0.4% G (顆粒) の 2 つの異なる製剤があり、黄色米の茎穿孔虫と葉フォルダー管理に対して、それぞれ 150 mL ha-1 と 10 kg ha-1 が推奨されています6。 卓越した殺虫効果、昆虫のさまざまなライフステージに対する高い固有活性、現行の殺虫剤に対する交差耐性なし、哺乳類毒性が低く、良好な幼虫駆除特性、ミツバチやその他の有益な花粉媒介者、節足動物、土壌微生物、ミミズに対する優れた保護特性を備えています7 。

CAP 研究はこれまで、主に化学合成、有効性、毒物学、および作用機序に焦点を当ててきました8、9、10。 しかし、果物、野菜、豆類、穀物などの多様な作物生態系における CAP 残留物の同定と定量化については、多くの分析技術が報告されています。 ブドウとトマトでは、PDA 検出器を備えた HPLC を使用 11、12、カリフラワーでは質量分析計を備えた HPLC を使用 13、ハトエンドウでは LC-MS/MS14、トウモロコシでは UPLC-ESI-MS/MS15、トウモロコシでは UPLC-MS/MS16、米HPLC-PDA および LC-ESI-MS/MS を使用17、18。 米に報告されているさまざまな残留農薬の測定19、20、21、22。 レビューされた文献は、CAP に関する散逸研究のほとんどが野菜生態系で実施されたことを明確に示しています 2,12,23,24,25。 しかし、インドの農業気候条件における LC-MS/MS を使用した水田生態系の研究は不足しています。 したがって、葉、わら、籾殻、玄米、土壌などの水田のさまざまなマトリックスを処理するための、改良された QuEChERS 抽出技術 26,27 を含む高感度で再現性の高い分析方法を開発する試みが行われています。 本方法は感度が高く、LOQ がそれぞれ 0.01 μg g-1 (水田の葉、わら、籾殻、玄米) と 0.005 μg g-1 (土壌) と報告されており、CAP の微量レベル分析において他の手法よりも優れています。水田の生態系の中で。 本研究のすべてのマトリックスは、収穫後に工業製品、食用穀物、動物飼料として有用です。 さらに、水田生態系におけるCAPの残留と消散を研究するために監視付き野外試験が実施され、半減期、安全な待機期間、牛による緑葉の摂取に関連するリスク、およびミミズや節足動物に対する土壌生態学的リスクが計算された。