DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS SZABÓ RITA

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS

SZABÓ RITA

KESZTHELY 2009

PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR ÁLLAT- ÉS AGRÁRKÖRNYEZET-TUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA Iskolavezető: Dr. habil. Anda Angéla az MTA doktora

Témavezető: Dr. habil. Várnagy László az MTA doktora

KÖRNYEZETSZENNYEZŐ NEHÉZFÉMEK (RÉZ, KADMIUM) ÉS HERBICIDEK (DUAL GOLD 960 EC, STOMP 330 EC) EGYEDI ÉS EGYÜTTES TOXICITÁSA HÁZITYÚK-EMBRIÓKON

Készítette: SZABÓ RITA

KESZTHELY 2009

KÖRNYEZETSZENNYEZŐ NEHÉZFÉMEK (RÉZ, KADMIUM) ÉS HERBICIDEK (DUAL GOLD 960 EC, STOMP 330 EC) EGYEDI ÉS EGYÜTTES TOXICITÁSA HÁZITYÚK-EMBRIÓKON Értekezés doktori (PhD) fokozat elnyerése érdekében Írta: Szabó Rita Készült a Pannon Egyetem Állat- és Agrárkörnyezet-tudományi Doktori Iskolája keretében Témavezető: Dr. Várnagy László Elfogadásra javaslom (igen / nem) (aláírás) A jelölt a doktori szigorlaton …......... % -ot ért el,

Az értekezést bírálóként elfogadásra javaslom: Bíráló neve: …........................ …................. igen /nem ………………………. (aláírás) Bíráló neve: …........................ ….................) igen /nem ………………………. (aláírás) ***Bíráló neve: …........................ ….................) igen /nem ………………………. (aláírás) A jelölt az értekezés nyilvános vitáján …..........% - ot ért el. Veszprém/Keszthely,

…………………………. a Bíráló Bizottság elnöke

A doktori (PhD) oklevél minősítése…................................. ………………………… Az EDT elnöke

TARTALOMJEGYZÉK 1. KIVONATOK __________________________________________________________ 4 1. 1. MAGYAR NYELVŰ KIVONAT ___________________________________________ 4 1. 2. ANGOL NYELVŰ KIVONAT _____________________________________________ 6 1. 3. NÉMET NYELVŰ KIVONAT _____________________________________________ 7

2. BEVEZETÉS __________________________________________________________ 8 3. IRODALMI ÁTTEKINTÉS _____________________________________________ 12 3. 1. A HÁZITYÚK EMBRIONÁLIS FEJLŐDÉSE ______________________________ 12 3. 2. A MADÁREMBRIÓ FELHASZNÁLÁSA TESZTSZERVEZETKÉNT AZ EMBRIOÉS ÖKOTOXIKOLÓGIAI VIZSGÁLATOKBAN ___________________________ 15 3. 3. MADARAKON VÉGZETT TERATOLÓGIAI VIZSGÁLATOK_______________ 16 3. 4. NEHÉZFÉMEK ________________________________________________________ 18 3. 4. 1. A réz (cuprum) _____________________________________________________________ 3. 4. 1. 1. A réz általános jellemzése ________________________________________________ 3. 4. 1. 2. Fizikai tulajdonságok ___________________________________________________ 3. 4. 1. 3. Kémiai tulajdonságok ___________________________________________________ 3. 4. 1. 4. Előfordulás ___________________________________________________________ 3. 4. 1. 5. Előállítás _____________________________________________________________ 3. 4. 1. 6. Alkalmazás ___________________________________________________________ 3. 4. 1. 7. Élő szervezetekre gyakorolt hatása _________________________________________ 3. 4. 2. A kadmium (cadmium) ______________________________________________________ 3. 4. 2. 1. A kadmium általános jellemzése ___________________________________________ 3. 4. 2. 2. Fizikai tulajdonságok ___________________________________________________ 3. 4. 2. 3. Kémiai tulajdonságok ___________________________________________________ 3. 4. 2. 4. Előfordulás ___________________________________________________________ 3. 4. 2. 5. Előállítás _____________________________________________________________ 3. 4. 2. 6. Alkalmazás ___________________________________________________________ 3. 4. 2. 7. Élő szervezetekre gyakorolt hatás __________________________________________

18 18 18 19 19 20 20 21 25 25 25 25 26 26 26 27

3. 5. GYOMIRTÓ SZEREK __________________________________________________ 30 3. 5. 1. Pendimetalin ______________________________________________________________ 3. 5. 1. 1. A Dinitroanilin típusú herbicidek általános jellemzése __________________________ 3. 5. 1. 2. Fizikai tulajdonságok ___________________________________________________ 3. 5. 1. 3. 3. 5. 1. 3. Kémiai tulajdonságok ___________________________________________ 3. 5. 1. 4. Hatásmechanizmus _____________________________________________________ 3. 5. 1. 5. Felhasználás __________________________________________________________ 3. 5. 1. 6. Toxicitás _____________________________________________________________ 3. 5. 2. Metolaklór ________________________________________________________________ 3. 5. 2. 1. A klór-acetamid típusú herbicidek általános jellemzése _________________________ 3. 5. 2. 2. Fizikai tulajdonságok ___________________________________________________ 3. 5. 2. 3. Kémiai tulajdonságok ___________________________________________________ 3. 5. 2. 4. Hatásmechanizmus _____________________________________________________ 3. 5. 2. 5. Felhasználás __________________________________________________________ 3. 5. 2. 6. Toxicitás _____________________________________________________________

30 30 30 30 31 31 31 32 32 32 33 33 34 34

3. 6. EGYÜTTES MÉREGHATÁS ____________________________________________ 35

4. ANYAG ÉS MÓDSZER ________________________________________________ 37 4. 1. VIZSGÁLATI ANYAGOK_______________________________________________ 37 4. 1. 1. Nehézfémek _______________________________________________________________ 37 4. 1. 1. 1. Réz[II]-szulfát, vízmentes ________________________________________________ 37 4. 1. 1. 2. Kadmium-szulfát 8/3-hidrát ______________________________________________ 38

1

4. 1. 2. Gyomirtó szerek ____________________________________________________________ 40 4. 1. 2. 1. Pendimetalin __________________________________________________________ 40 4. 1. 2. 2. Metolaklór ____________________________________________________________ 41

4. 2. VIZSGÁLATI ELRENDEZÉS ____________________________________________ 42 4. 3. KÍSÉRLETI ÁLLATOK_________________________________________________ 42 4. 4. KELTETÉS ___________________________________________________________ 45 4. 5. A KÍSÉRLETI TOJÁSOK KEZELÉSÉNEK IDŐPONTJA ___________________ 45 4. 6. A KÍSÉRLETI TOJÁSOK KEZELÉSÉNEK MÓDJA ________________________ 46 4. 7. ALKALMAZOTT KONCENTRÁCIÓK ÉS MENNYISÉGEK _________________ 47 4. 8. FELDOLGOZÁS _______________________________________________________ 47 4. 8. 1. A korai embrionális fejlődés vizsgálata __________________________________________ 4. 8. 2. A 19. napi feldolgozás _______________________________________________________ 1. 1. 1. 1. Kórbonctani feldolgozás _________________________________________________ 4. 8. 2. 1. Szövettani feldolgozás___________________________________________________ 4. 8. 2. 2. Csontvázfestés _________________________________________________________ 4. 8. 2. 3. FTIR és FT-Raman spektroszkópos feldolgozás _______________________________

47 50 50 50 52 52

4. 9. AZ EREDMÉNYEK STATISZTIKAI FELDOLGOZÁSA ÉS ÉRTÉKELÉSE ___ 55

5. 5. EREDMÉNYEK ____________________________________________________ 56 5. 1. KORAI EMBRIONÁLIS FEJLŐDÉS VIZSGÁLATA ________________________ 56 5. 1. 1. Embriomortalitás ___________________________________________________________ 5. 1. 1. 1. Egyedileg kezelt csoportok _______________________________________________ 5. 1. 1. 2. Kombináltan kezelt csoportok _____________________________________________ 5. 1. 2. Fejlődési rendellenességek ____________________________________________________ 5. 1. 2. 1. Egyedileg kezelt csoportok _______________________________________________ 5. 1. 2. 2. Kombináltan kezelt csoportok _____________________________________________

56 56 57 60 60 62

5. 2. KÓRBONCTANI FELDOLGOZÁS EREDMÉNYE (19. NAP) _________________ 64 5. 2. 1. Embriomortalitás ___________________________________________________________ 5. 2. 1. 1. Egyedileg kezelt csoportok _______________________________________________ 5. 2. 1. 2. Kombináltan kezelt csoportok _____________________________________________ 5. 2. 2. Fejlődési rendellenességek ____________________________________________________ 5. 2. 2. 1. Egyedileg kezelt csoportok _______________________________________________ 5. 2. 2. 2. Kombináltan kezelt csoportok _____________________________________________ 5. 2. 3. Testtömeg adatok ___________________________________________________________ 5. 2. 3. 1. Egyedileg kezelt csoportok _______________________________________________ 5. 2. 3. 2. Kombináltan kezelt csoportok _____________________________________________

64 64 65 67 67 69 71 71 73

5. 3. CSONTVÁZFESTÉSSEL TÖRTÉNT FELDOLGOZÁS EREDMÉNYE ________ 78 5. 3. 1. Egyedileg kezelt csoportok ___________________________________________________ 78 5. 3. 2. Kombináltan kezelt csoportok _________________________________________________ 80

5. 4. SZÖVETTANI FELDOLGOZÁS EREDMÉNYE ____________________________ 84 5. 4. 1. Egyedileg kezelt csoportok ___________________________________________________ 84 5. 4. 2. Kombináltan kezelt csoportok _________________________________________________ 85

5. 5. FTIR ÉS FT - RAMAN SPEKTROSZKÓPOS FELDOLGOZÁS EREDMÉNYE _ 85

6. KÖVETKEZTETÉSEK ÉS JAVASLATOK _________________________________ 87 6. 1. KORAI EMBRIONÁLIS VIZSGÁLAT ____________________________________ 88 6. 2. KÓRBONCTANI FELDOLGOZÁS _______________________________________ 89 6. 3. CSONTVÁZFESTÉS ___________________________________________________ 92 6. 4. SZÖVETTANI FELDOLGOZÁS _________________________________________ 92 6. 5. FTIR ÉS FT – RAMAN SPEKTROSZKÓPOS FELDOLGOZÁS ______________ 93

2

6. 6. JAVASLATOK ________________________________________________________ 93

7. ÖSSZEFOGLALÁS ____________________________________________________ 96 8. SUMMARY _________________________________________________________ 100 9. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK ____________________________________ 103 10. NEW SCIENTIFIC RESULTS_________________________________________ 104 11. IRODALOMJEGYZÉK _______________________________________________ 105 KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS______________________________________________ 115

3

1. KIVONATOK

1. 1. Magyar nyelvű kivonat

KÖRNYEZETSZENNYEZŐ NEHÉZFÉMEK (RÉZ, KADMIUM) ÉS HERBICIDEK (DUAL GOLD 960 EC, STOMP 330 EC) EGYEDI ÉS EGYÜTTES TOXICITÁSA HÁZITYÚK-EMBRIÓKON A szerző az általa elvégzett vizsgálatsorozat során a réz-szulfát, a kadmium-szulfát, a Dual Gold 960 EC (960g/l S-metolaklór) és a Stomp 330 EC (33% pendimetalin) egyedi és együttes méreghatását tanulmányozta fejlődő tyúkembrióban az embrionális fejlődés korai és kései szakaszában. A kísérletekhez felhasznált tyúktojásokat a szerző a vizsgálni kívánt anyagok légkamrába injektálásával kezelte a keltetés megkezdésének napján. A feldolgozás folyamán az embriókat makroszkópos és fénymikroszkópos technika segítségével vizsgálta. A kezelt tojások egy részéből a csírakorong kimetszésével tartós preparátumot készített a keltetés második és harmadik napján. A többi kezelt tojást a kelés előtt két nappal dolgozta fel. Feljegyezte az embriók testtömegét, az elhalásokat és a makroszkópos elváltozásokat. A hisztológiai feldolgozás céljára mintát vett a májból és a nyakizomból. A csontvázrendszerben esetlegesen előforduló fejlődési rendellenességek kimutatására a Dawson-féle festési eljárást alkalmazta. A szerző a feldolgozási metodikát FTIR és FT-Raman spektroszkópos eljárással egészítette ki. A statisztikai feldolgozás során a testtömeg adatokat varianciaanalízissel, az embriomortalitást és a fejlődési rendellenességeket RXC Chi2 teszttel értékelte. Az együttes hatásokat a vizsgálatba vont kémiai anyagok egyedi méreghatásához viszonyította és bírálta el. Megállapítja, hogy:  Az FTIR és FT-Raman spektroszkópos technika alkalmazása révén új alapadatokat szolgáltatott a kísérletbe vont vegyi anyagok embrionális korban történő felhalmozódására vonatkozóan és a hatóanyagok által indukált elváltozások tekintetében.  Azokban a kezelt csoportokban, amelyekben a Stomp 330 EC szerepelt, erőteljesebben fordult elő embriomortalitás és fejlődésbeli elmaradás a kontroll és a gyomir-

4

tó szerrel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva. A pendimetalin hatóanyag erősen toxikus hatásúnak bizonyult önmagában és kombinációkban alkalmazva is.  FTIR és FT-Raman spektroszkópiai módszerekkel történt értékelés után csak a Dual Gold 960 EC herbicid okozott molekuláris szinten változást az embriók májés agyszöveteiben (koleszterinszint csökkenés, bilirubinszint emelkedés).  A felhasznált nehézfémek és a peszticidek együttes felhasználásakor fokozódhat a toxicitás az alkalmazott komponensek egyedi méreghatásához képest. A kísérleti eredmények alapján a szerző megfogalmazta az általa legfontosabbnak ítélt elméleti, gyakorlati javaslatait, amelyek révén a vizsgálatok során alkalmazott vegyi anyagok egyedi és együttes viselkedése az élő szervezetekben jobban megismerhető és mindezek eredményeként a vadon élő állatok védelme a lehető legmagasabb szinten valósítható meg.

5

1. 2. Angol nyelvű kivonat

STUDY OF THE INDIVIDUAL AND COMBINED TOXIC EFFECTS OF HEAVY METALS (COPPER, CADMIUM) AND HERBICIDES (DUAL GOLD 960 EC, STOMP 330 EC) POLLUTING THE ENVIRONMENT IN AVIAN EMBRYOS

During his experiments on chicken embryos, the author has examined the individual and combined toxic effects of heavy metals (copper, cadmium), found in large quantities in the environment and regarded as highly dangerous to living organisms, and that of two widelyused pesticides (Dual Gold 960 EC, Stomp 330 EC), taking into consideration the whole embryonic stage of development. It has been pointed out that using heavy metals and pesticides simultaneously may significantly increase the toxic effect in comparison with the individual toxicity of the applied components, which was particularly distinct during the combined application of Stomp 330 EC herbicide.

6

1. 3. Német nyelvű kivonat

INDIVIDUELLE UND SIMULTANE TOXIZITÄT DER UMVELTVERSCHMUTZENDEN SCHWERMETALLEN (KUPFER, KADMIUM) UND HERBIZIDEN (DUAL GOLD 960 EC, STOMP 330 EC) AN HÜHNEREMBRYONEN

Der Verfasser hat im Laufe seiner Versuche die individuelle und die gleichzeitige Giftwirkung der in der Umgebung in grösserer Menge vorkommenden bzw. auf den Organismus immer gefährlichen Schwermetalle (Kupfer, Kadmium) und zwei in breitem Kreis verwendeten Pestiziden (Dual Gold 960 EC, Stomp 330 EC) an Hühnerembryonen, mit Rücksicht auf die ganze Embryonalphase, untersucht. Es wurde festgestellt, dass die Giftwirkung der gemeinsamen Anwendung von Schwermetallen und Pestiziden im Vergleich mit der individuellen Toxizität der verwendeten Komponente – die bei der kombinierten Anwendung von Stomp 330 EC Herbizide und besonders die Embryomortalitäten erhöht haben – sich steigern kann.

7

„Vendég vagy a világban, és ez a világ szép vendégfogadó. Van napsugara, vize, pillangója, madara. Van virágja, rengeteg sok. Tanulj meg örvendeni nekik. Igyekezz többet törődni azzal, ami még a világ szépségeiből csodálatosképpen megmaradt, az emberiség minden pusztításai mellett is (Wass Albert)”.

2. BEVEZETÉS

Az emberiség létének és fejlődésének egyik alapja a mezőgazdasági tevékenység, amely az élelmiszer termelésén keresztül az emberi életműködés energiáit állítja elő. Már az őskorban élő ember észrevette, hogy a gyűjtögetés során elhullott magvak kikelnek és növény fejlődik belőlük, majd ebből az észrevételből kiindulva jutott el az emberiség a kezdetleges növénytermesztésig. A kezdeti időszakban a mezőgazdaságot a talajhasznosítás alacsony színvonalából, továbbá a kezdetleges, primitív eszközök felhasználásából adódó alacsony termésátlagok jellemezték. A feudalizmus időszakában a helyzet alapvetően nem sokat változott, a természettudományok lassú fejlődése és a familiáris típusú iparosodás nem segítette elő a mezőgazdaság fejlődését. A kapitalizmus kialakulásával azonban gyökeresen megváltoztak a feltételek és a lehetőségek. Az élettudományok látványos előretörése, valamint az ipar megjelenése és folyamatos nyersanyagigénye nagymértékben hozzájárult a mezőgazdaság fejlődéséhez. A nagyobb termőképességű növényfajták, a gyomirtó és növényvédő szerek, valamint az automatizált gépek megjelenése mélyreható és alapvető változásokat eredményezett a termelésben. Az új eszközök és technológiák megjelenésének köszönhetően jelentősen nőttek a termésátlagok és javult a termésbiztonság (NYÍRI, 1993). A peszticidek megjelenésével és széleskörű, „iparszerű” alkalmazásával tehát az emberiség évezredes – a rendszeresen megjelenő, valamint gyakran súlyos éhínséget és társadalmi válságot okozó károsítók és kártevők elleni hatásos védekezés – álma valósult meg. 8

Az ember által művelésbe vont területek rovarkártevői ellen már az ókorban felhasználtak bizonyos kémiai anyagokat (réz, kén, hamu), míg a feljegyzések szerint a gabonaüszög leküzdésére borral próbálkoztak. A kártevők és kórokozók elleni védekezéshez a középkorban dohányfőzetet, pirétrumot („dalmátpor”), rotenont használtak, majd a XIX. században előtérbe került a kőszénkátrány- és ásványiolaj-párlatok, arzén- és cián-vegyületek alkalmazása. A vegyszeres védekezés és a növényvédő szerek gyártásának elengedhetetlen feltétele volt, hogy a kórokozók, kártevők és gyomnövények életmódja minél részletesebben feltárásra és megismerésre kerüljön. Ennek megfelelően valódi célzott és céltudatos védekezésről a XIX. század második felétől beszélhetünk. Napjainkban az egyik legfontosabb alapelvvé vált, hogy tiszta környezetből egészséges, jó minőségű és biztonságos élelmiszert állítsunk elő. A mezőgazdasági termelésnek ugyanis az élelmiszer előállításon túl fokozott figyelmet kell fordítania a meg nem újítható nyersanyagok energiatakarékos felhasználására, valamint az egész élővilágot érő környezetterhelés csökkentésére, illetve elkerülésére. Ezen sokrétű feladatok egyidejű megoldására az eddigi nagy mesterséges energiaigényű, erősen kemizált és elsősorban a tömegtermelést szem előtt tartó gazdálkodás kevésbé alkalmas. Ez a gazdálkodási forma a vizek és a talaj szennyezésével, a növény- és állatfajok veszélyeztetésével a környezet állapotát folyamatosan rontja, szennyezett termékeinek elfogyasztásával pedig jelentősen hozzájárul a népesség egészségi állapotának romlásához. A mezőgazdasági termelésen belül a vegyszeres növényvédelem az egyik leginkább környezetszennyező terület. Óriási mennyiségben kerülnek ki a környezetünkbe olyan kémiai anyagok, amelyeknek a biológiai aktivitása ma még nem minden tekintetben ismert, annak ellenére, hogy a növényvédő szerek engedélyeztetési eljárása az elmúlt évtizedekben jelentős változáson ment keresztül. Elgondolkodtató, hogy miközben felmérések szerint a világon eddig mintegy 6 millió szintetikus anyag született, az IARC Nemzetközi Rákkutató Központ eddig mindössze 900 anyag alapos vizsgálatát tudta elvégezni és adott ki róluk bizonyítványt (ÁNGYÁN és mtsai, 2003). A vizsgálatok során figyelmet kell fordítani a növényvédő szerek felhalmozódásának mértékére és bomlástermékeire a talajban, a vizek szennyeződésének terjedésére, valamint minden új vegyületnek a táplálékláncra kifejtett hatására. A mezőgazdasági művelésbe vont területek táplálékforrást, búvó- és költőhelyet jelentenek vadmadarainknak. Azonban ez nagyfokú kockázatot hordoz magában, mert a kijuttatott növényvédő szerek veszélyt jelentenek számukra. A növényvédelmi munkák során kipermetezett szerek nemcsak a kifejlett madarakra, hanem a tojásban fejlődő embrióra is hatás9

sal lehetnek. A növényvédő szerrel kontaminált környezetben a peszticidek megváltoztatják a hasznos élőlények – a növényi, állati individuumok, populációk, életközösségek – kémiai környezetét és ezzel megteremtik a mérgezés lehetőségét. A peszticidek károsító hatása megnyilvánulhat az élőlények heveny károsodásában, enyhébb vagy kiterjedtebb pusztulásában. Az ivadékgondozó állatok elhullása miatt elpusztulhatnak a felügyelet, táplálék nélkül maradt, de egyébként nem mérgezett utódok is. A heveny mérgezést túlélő, de csökkent ellenálló képességűvé vált egyedek a különféle környezeti terhelések áldozatául eshetnek.

Az

ismétlődő,

de

önmagában

még

heveny mérgezést

nem

okozó

peszticidterhelések következménye félheveny vagy idült károsodás lehet. Az ilyen mérgezések közvetlenül és az általános ellenálló képesség leromlása miatt közvetve is okozhatnak pusztulást (VÁRNAGY és BUDAI, 1995). A készítmények nem előírás szerinti alkalmazása, a nem megfelelő permetezés-technika és a szerek elsodródásából adódó veszélyek növelik a szárnyas apróvad-tojások közvetlen expozíciós lehetőségét. A fácánok kitettek a mezőgazdaságban felhasznált kemikáliák hatásának a tojásrakás és a kelés időszakában. Szaporodási periódusuk rendszerint egybeesik a vegyszeres növényvédelmi munkák elvégzésével, ami indokolja, hogy ökotoxikológiai szempontból foglalkozzunk a peszticidek élőszervezetekre gyakorolt káros hatásának kérdéseivel. A környezetkárosodás rohamos növekedése az egész társadalmat veszélyeztetheti, különösen azok a vegyületek, amelyek a talaj-növény-állat-ember táplálékláncban nyomon követhetőek. Az elfogyasztott táplálékkal az emberi szervezetbe jutó egészségkárosító anyagok, mint kockázati tényezők részben természetes eredetűek, részben az előállítás során kerülnek az élelmiszerbe (GYALMOS és MOLNÁR, 1999). A vegyszeres növényvédelmi munkák elvégzése során is jelentős az esélye, hogy peszticidek – illetve a mezőgazdasági művelésbe vont területeken nagyobb mennyiségben fellelhető egyéb, akár önmagukban is veszélyt jelentő xenobiotikumok, többek között nehézfémek – kombinációival mérgeződjön akár a kijuttatást végző személy, akár egy adott élőhely teljes ökoszisztémája, ami rendkívül súlyos - akár a születendő utódok torzfejlődését is maga után vonó - következményekkel járhat (DARVAS, 2003). Sajnos a kombinációk nagy száma miatt az általános toxikológiai, illetve ökotoxikológiai következmények ma még nincsenek megfelelően feltérképezve annak ellenére, hogy az utóbbi időben különösen a nehézfémek más vegyületekkel alkotott kombinációinak tanulmányozása jelentős teret nyert a toxikológiai kutatások területén belül mind madár (FEJES és mtsai, 2001;

10

KERTÉSZ, 2001), mind emlős (INSTITÓRIS és mtsai, 2001; PAPP és mtsai, 2001) tesztszervezetet alkalmazó kísérleti elrendezésekben. A demográfiai robbanás nyomán a világ élelmiszerigénye egyre nagyobb, ezt az igényt ki kell elégíteni. Mivel a termőterületek növelésére egyre kisebb a lehetőség, sőt helyenként a mezőgazdasági termőterületek csökkenésével kell számolnunk, ezért ma már nincs módunk arra, hogy lemondjunk a mezőgazdasági vegyi anyagokról. Alapvetően elmondható, hogy a különféle xenobiotikumok toxikológiai vizsgálatakor – és ennek megfelelően peszticidek ökotoxikológiai tesztelése során is - döntő részben az egyes kémiai ágensek külön-külön kerülnek alkalmazásra, ugyanakkor nem hagyható figyelmen kívül az a tény, hogy a vegyi terhelés általában komplex módon jelentkezik, így számolni lehet az egyidejűleg jelen levő vegyi anyagok együttes méreghatásával, interakciójával, melynek következtében a komponensek egymás méreghatását módosíthatják. A kutatók érdeklődése fokozatosan az interakciós hatások tanulmányozása felé fordult nemcsak az ökotoxikológia területén, hanem minden olyan egyéb területen is, amely az egészségvédelem és a kémiai biztonság kérdésével foglalkozik (OSKARSSON, 1983; DANIELSSON és mtsai, 1984; SPEIJERS és SPEIJERS, 2004; YOUN-JOO és mtsai, 2004). Vizsgálataim célja volt:  A környezetben legnagyobb mennyiségben előforduló és az élő szervezetekre fokozottan veszélyesnek minősülő nehézfémek (réz, kadmium) és  Két széles körben felhasznált herbicid (pendimetalin, S-metolaklór) egyedi és esetleges együttes embriókárosító hatását feltárjam.  A kísérletbe vont vegyi anyagok toxikus hatását az embrionális fejlődés korai és kései szakaszában is vizsgáltam,  Amelynek első lépéseként a nehézfémek és peszticidek egyedi embriókárosító hatását mértem fel az általam alkalmazott vizsgálati rendszerben. A vizsgálatsorozat alkalmas annak tanulmányozására, hogy a környezeti nehézfémterhelés mellett miként érvényesül a vizsgálatba vont peszticidek méreghatása a tesztszervezetként választott fejlődő madárembrióban. Mivel a gyakorlatban használatos ökotoxikológiai vizsgálati módszerek elsősorban az egyedi méreghatás vizsgálatára szorítkoznak, ezért a növényvédő szerek interakciós hatásaira vonatkozó adatok hiánypótlónak tekinthetők. 11

3. IRODALMI ÁTTEKINTÉS

3. 1. A HÁZITYÚK EMBRIONÁLIS FEJLŐDÉSE Ahhoz, hogy vizsgálni tudjuk a kezelés során alkalmazott vegyi anyagok madárembrióra gyakorolt hatását, át kell tekintenünk fejlődésüket a tojás megtojásától a kikelésig. A házityúk a 21. napon kel ki a tojásból, ez idő alatt jelentős biológiai változások zajlanak le az embrióban. Az inkubáció alatt rendkívül érzékenyen reagál a külső környezeti hatásokra. A keltetés első 9 napján az embrió fejlődésében a minőségi változások jellegzetesek (szerv, szervkezdemények, végtagok kifejlődése), míg az ezt követő embrionális időszakot a mennyiségi fejlődés, gyarapodás jellemzi. Ez időszak alatt alakul ki az embrió végleges formája (BOGENFÜRST, 2004). A keltetés első három napjára az intenzív növekedés a jellemző. Az első napon kialakulnak a csíralemezek, a mesoderma és a gerinchúr. A csírakorong megnyúlik és az ectoderma lemezen kialakul az őscsík. Az őscsík két oldalán megjelennek a szomiták (gerinchúri ősszelvények) a keltetés 22. órájában, amelyekből a csontváz és az izomzat fejlődik ki. Az embrió korára a szomiták számából következtethetünk. Az első nap végére egyes szervkezdemények is megjelennek, mint az idegrendszer, az emésztőszervek és a szemek. A második napon megindul a véredények, a hajszálerek, az ősvese és a szaglószervek, a szem és a belsőfül fejlődése. A keltetés 30. órájában a tyúkembrió szíve lüktetni kezd, az idegrendszer alapját adó velőcső zárul. Az extraembrionális hártyák is fejlődésnek indulnak. A harmadik napon az allantois, a húgytömlő belenő az extraembrionális testüregbe (ZBORAY, 1991). Az allantois erei a köldökvénák és a köldök artériák, amelyek az embrionális vérkeringést adják. Fejlődésnek indul az emésztőkészülék és az érzékszervek, kialakulnak az agyvelői idegek kezdeményei. Megjelennek a végtagbimbók (a hátsó végtagok és a szárnyak kezdeményei), illetve a csőr is ekkor fejlődik ki (1. ábra).

12

1. ábra A tyúk embrionális fejlődése A) a keltetés 1. napján, B) a keltetés 3. napján (1. csírapajzs, 2. őscsík, 3. érudvar, 4. jégzsinórok, 5. tojásfehérje, 6. héjhártya, 7. mészhéj, 8. légkamra, 9. embrió, 10. szikvérkeringés, 11. sinus terminalis), (KOVÁCS és FEHÉR, 1966) A negyedik napon kialakulnak az ivarmirigyek és a maradó vese kezdeményei. A magzatburkok tanulmányozhatóvá válnak, a testrészek elkülönülnek. Az amnion körbeveszi az embriót, védi és táplálja. Az embrió feje az agyvelő gyors fejlődése következtében jelentősen megnő. Az ötödik napon az amnion folyadékkal telik meg és így az embrió védve van a mechanikai sérülésektől, a kiszáradástól és a hőmérsékleti behatástól. Differenciálódik az első és a hátsó végtag, az ujjak és az agyvelő. A szem tovább nő és a máj is fejlődni kezd. A szív a testüregbe záródik, az embrió a továbbiakban a szik állományával a köldökön keresztül, a vérkeringés útján tart kapcsolatot. A hatodik és a tizedik nap között kialakul az embrió végleges formája és a csontos váz mesenchyma-kezdeménye porcossá válik. A hetedik naptól megindul az allantoislégzés. A nyolcadik naptól láthatóak a tollkezdemények, és a kilencedik napon a vázizomzat fejlődése kifejezett (KOVÁCS és FEHÉR, 1966).

13

A tizenegyedik és tizenkettedik nap között a mellizmok és végtagok izmai erőteljesen növekednek a végtagokkal és a törzzsel egyetemben. A csontosodási folyamathoz szükséges kalcium felvételének lehetősége a 12. napon valósul meg. A chorioallantois membrán (CAM) képessé válik a kalcium szállítására a tojáshéj és az embrió között és így biztosítja a megfelelő növekedést (DIECKERT és mtsai, 1991). A Ca-dependens ATP-áz szint emelkedése és kalcium-kötő fehérje szintézise (expressziója) fontos eleme a kalcium felvételnek a tojás mészhéjából (DIECKERT és mtsai, 1992).

2. ábra A tyúk embrionális fejlődése A) keltetés 9. napján B) a keltetés 15. napján (1. magzat, 2. sziktömlő, szikvérkeringés, 3. allantois, magzati vérkeringés, 4. amnion, 5. tojásfehérje, 6. héjhártya, 7. mészhéj, 8. légkamra), (KOVÁCS és FEHÉR, 1966) A tizenegyedik, tizenkettedik nap után a szikérhálózat által átalakított lipidek felvétele válik fokozottá, előtte az embrió a fehérje és szénhidrát készleteiből növekedett (SPEAKE és mtsai, 1993). Az allantois ekkorra éri el teljes fejlettségét, amely a keltetés 8. napjától részt vesz az allantoislégzés kialakításában, egészen a 19. napig, a tüdőlégzésre való átállásig. A szemhéjak fejlődése befejeződik, a nyak tovább vékonyodik. A tizenharmadik napra az embrióban kifejlődnek a szervek. A tizenötödik napon a szájszöglet elszarusodott pereme jelenik meg. A tizenhatodik naptól már a szarukezdemények is felismerhetőek (2. ábra). 14

A tizenhetedik-tizennyolcadik napig az embrionális növekedés dominál. A tizenkilencedik napon a sziktömlő megkezdi a behúzódást a hasüregbe, ami a huszadik napon fejeződik be. Ekkor kezdődik meg a köldökzáródás. A huszonegyedik napra a tojáshéj törékenyebbé válik, mert a mész egy része felszívódott és a csontokban rakódott le. A huszadik vagy huszonegyedik napon a fiókák kikelnek a tojásból (BOGENFÜRST, 2004). Az embrionális fejlődés során megkülönböztetünk úgynevezett növekedési szakaszváltó pontokat, amelyek összefüggésben állnak az embrió anyagcsere folyamataival és azok változásával. Házityúknál ezek a pontok a keltetés 5-6. nap, 11-12. nap és 17-18. nap közötti napok. Az említett időszakokban az embrió érzékenyebben reagál az őt ért hatásokra (NAGY és ERNHAFT, 1962).

3. 2. A MADÁREMBRIÓ FELHASZNÁLÁSA TESZTSZERVEZETKÉNT AZ EMBRIO- ÉS ÖKOTOXIKOLÓGIAI VIZSGÁLATOKBAN

A tyúktojás mesterséges keltetése az ókor óta ismert. Már Hippokratész és Arisztotelész is megfigyelte a keltetés során az embrió alakjának változásait. A XIX. század végén Féré egy kísérletében bemutatta házityúk-embrión a kémiailag indukált teratogenezis (torzfejlődés) lehetőségét különböző vegyi anyagok (alkohol, nikotin, kodein és morfin) tojásra, illetve tojásba juttatásával (WARKANY, 1977). Azonban a madárembrió-teszt mégis Dareste nevéhez fűződik, aki megállapította, hogy a házityúk-embrió hátrányai ellenére jól használható tesztszervezetként a toxikus hatások megítélésére (DARESTE, 1891). A madárembrióval folytatott kísérletek számos előnnyel járnak. A madárembrión végzett teszt gyors és pontos eljárás, amely lehetővé teszi a kémiai anyagok embrióra gyakorolt közvetlen hatásának vizsgálatát. A módszer további előnye olcsósága, valamint a madárembrió érzékenysége a fizikai és kémiai hatásokkal szemben, illetve fejlődésének nagyfokú hasonlósága az emlősök morfológiai fejlődéséhez (KORHONEN és mtsai, 1981, 1982). Fő hátránya az anya-magzat kapcsolatrendszer hiánya, és az embrió nagymértékű érzékenysége - a mérgező és szennyezőanyagokra - miatt kapott sok hibás pozitív eredmény (WILSON, 1978), valamint a vizsgálati rendszerben nyert adatok csak megfontolásokkal extrapolálhatók más fajokra (VÁRNAGY, 2005).

15

Ennek ellenére a módszer nyilvánvaló előnyei - gyorsasága és egyszerűsége - miatt széles körben használt. Az utóbbi évtizedekben jelentős mennyiségű kémiai anyag került bevezetésre adekvát toxikológiai vizsgálati háttér nélkül. Ennek következtében szükség van olyan egyszerű és gyors teszt-eljárásokra, melyekre például az előzetes teratológiai szűrővizsgálatoknál a madárembrió lehetőséget nyújt. Így az alacsony kezelési szinteken embriotoxikusnak és teratogénnek bizonyult vegyületeket mód nyílik a későbbiekben emlős vizsgálati rendszerekben tesztelni. A humán szempontból ismertté vált teratogén hatásúnak bizonyult kémiai ágensek (thalidomid, androgén hormonok) szinte minden esetben teratogének voltak madárembriókra is (SOMLYAY, 1990).

3. 3. MADARAKON VÉGZETT TERATOLÓGIAI VIZSGÁLATOK

MARLIAC és VERRET (1963) 12 peszticid, többek közt a DDT, lindán, paration, metil-paration és karbamát típusú növényvédő szerek teratogén hatását vizsgálták csirke- és patkány embriókon. Megállapították, hogy a klórozott szénhidrogének nem gátolják az embrió fejlődését, míg a szerves foszforsavészterek és a karbamát tipusú vegyületek együttes alkalmazásánál jelentős teratogén hatás érvényesült. A csirkeembrió egyes esetekben 300-szor érzékenyebben reagál, mint a patkány. STRANGE és KERR (1976) a 2,4,5-T teratológiai és embriotoxikológiai vizsgálatát végezték el házityúkon injektálásos kezeléssel. A kísérletben alkalmazott dózisoknál teratogén hatásra utaló tüneteket nem találtak. LUTZ (1974) a paration teratogén hatását vizsgálta csirkeembriókon. A kezeléseket bemerítéses technikával végezte a keltetés 0. napján. Minden embrión törpenövekedés jelei mutatkoztak, a végtagok helyzete a normálistól eltért. A szövettani vizsgálatból kiderült, hogy az embriók nagy része nemzőképtelen volt. VIRÁG (1981) kísérletei során megállapította, hogy az atrazin nem volt hatással a tojástermelésre vagy a tojások súlyára. Az atrazin változatlan formában, szinte teljes mennyiségben megmaradt a hasi zsírban. VÁRNAGY és mtsai, (1982) a Paration 20 WP, a Metil-paration 18 WP, a Wolfatox 50 EC és a Kaptán teratogén hatását tanulmányozták csirkeembriókon. A kezeléseket a keltetés 12. napján végezték. Megállapították, hogy az általuk alkalmazott kísérleti körülmé-

16

nyek között a kezelések hatására a csirkeembriók nyak izomzatában hipoplázia, vagy atrófia és a gerincoszlop nyaki szakaszának lordózisa és szkoliózisa alakul ki. MEINEL (1977) fürjön vizsgált különböző szerves foszforsavészter típusú vegyületet abból a célból, hogy az embriókon észlelt morfológiai elváltozások kapcsolatban állnak-e a kolinerg rendszer működésének zavaraival. A dikrotofosz hatóanyag csökkentette az acetilkolin-észteráz (AChE) és a butirilkolin-észteráz aktivitását, amely együtt jelentkezett a csontvázrendszeri anomáliákkal. A malationnal kezelt fürjembrióknál nem jelentkezett csontosodási probléma és az AChE-aktivitás is csak kis mértékben volt gátolt. HOFFMAN és GAY (1981) a madárembriók külső expozíciójával foglalkozó kísérleteiben bizonyították, hogy a xenobiotikumok képesek áthatolni a tojáshéjon, az extraembrionális hártyákon és bejutni egészen az embrióig. A természetben előforduló növényvédő szer kontamináció világszerte problémát jelent. A peszticidek élő szervezetre gyakorolt hatásáról kapott adatok szükségesek ahhoz, hogy megbecsüljük veszélyességüket a nem cél szervezetekre nézve.

17

3. 4. NEHÉZFÉMEK

3. 4. 1. A réz (cuprum)

3. 4. 1. 1. A réz általános jellemzése

A réz a periódusos rendszer I/2. csoportjába tartozik. Az elem latin neve (cuprum) Ciprus szigetének (cyprium) nevéből ered, ahol feljegyzések szerint már az ókorban is találtak rézércet (aes cyprium). Az úgynevezett „rézcsoport” elemei (a réz, az ezüst és az arany) közé tartozik, amelyek nemesfémek. Elemi állapotban, valamint ötvözetei révén már évezredek óta ismeri és használja az emberiség. Más vegyületekkel való viselkedésére alapvetően jellemző, hogy hajlamos komplex vegyületek képzésére. Nehézfém jellegéből adódóan olvadáspontja viszonylag alacsony, oxidjai vízben kevésbé oldódnak. Az elektromos áramot kiemelkedően jól vezeti, vegyületei színesek. Kémiai tulajdonságait figyelembe véve elmondható, hogy oxigénhez való affinitása kicsi, elektródpotenciálja a hidrogénnél pozitívabb tartományba esik. Vegyületeiben egy vegyértékkel is szerepel, azonban általánosabb a két vegyértékű forma. A külső elektronhéjak felépítése: a legkülső héjon egy, a beljebb lévőn tizennyolc elektront tartalmaz (LENGYEL és mtsai, 1971).

3. 4. 1. 2. Fizikai tulajdonságok

Fizikai megjelenését tekintve por alakban barna, tömör állapotban vörös színű, fémes fényű, jól nyújtható és hengerelhető, nem túlzottan kemény fém. Lemezek, vékony huzalok készíthetők belőle. Általában ötvözeteit használják, önmagában öntésre sem alkalmas. Elektromos vezetőképessége nagy, amit az antimon-, arzén- és szilíciumszennyeződések jelentősen csökkentenek.

18

3. 4. 1. 3. Kémiai tulajdonságok

Nedves levegőn felületét zöld színű, összefüggő réz-karbonát - úgynevezett patina vagy nemes rozsda - réteg fedi be, mely a fémet megvédi a további oxidálódástól. Hevítve vékony, fekete oxidréteg keletkezik felületén. Oldhatóságát tekintve a réz salétromsavban, valamint tömény, meleg kénsavban egyaránt jól oldódik. Nemoxidáló tulajdonságú savak – például ecetsav - levegő jelenlétében oldják. A rezet - amalgámképződés közben - oldja a higany is. A réz fontosabb fizikai-kémiai tulajdonságait az 1. táblázat foglalja össze. 1. táblázat A réz fontosabb fizikai-kémiai jellemzői (LENGYEL és mtsai, 1971) Rendszám Olvadáspont (oC) Forráspont (oC) Sűrűség (g/ml) Atomsúly Legjelentősebb vegyületei

29 1084 2955 8,92 63,54 Réz(I)-oxid, réz(I)-klorid, réz(I)-jodid, réz(I)-cianid, réz(II)oxid, réz(II)-hidroxid, réz(II)-klorid, réz(II)-szulfát, réz(II)nitrát, réz(II)-karbonát, réz(II)-acetát

3. 4. 1. 4. Előfordulás

A réz a természetben kis mennyiségben (2. táblázat), több színváltozatban is előfordul, ásványaiban elsősorban kénhez kötve található. Ipari szempontból legfontosabb és egyben legismertebb változata a kalkopirit, a kalkozin, az enargit, a bornit, valamint a ritkábban előforduló fakóércek. Felhasználása szempontjából - mivel jóval ritkábban és kisebb mennyiségben fordulnak elő, mint az előzőekben bemutatott vegyületek - kevésbé jelentősek az úgynevezett oxigéntartalmú rézércek, amelyek legismertebb képviselője a vörösréz (kuprit), valamint a bázisos rézkarbonátok: malachit, azurit. Bolygónk legfontosabb réz lelőhelyei Kanadában, Chilében, Németországban, Olaszországban, Peruban, USA-ban és Zambiában találhatók. Magyarországon a Mátrában, elsősorban Recsk környékén lelhetők fel réztartalmú ásványok (LENGYEL és mtsai, 1971).

19

2. táblázat A réz átlagos koncentrációja a környezetben (PAIS, 1991) Közeg Földkéreg Tengervíz Növények Állatok Emberi szervezet

Átlagos mennyiség (mg/kg) 70 0,003 14 2,4 1,6

3. 4. 1. 5. Előállítás

Előállítása ipari körülmények között legnagyobb mennyiségben kalkopiritből történik.

3. 4. 1. 6. Alkalmazás

A rezet és különféle ötvözeteit több ezer éve ismeri és használja az emberiség, napjainkban pedig az egyik leggyakrabban és legnagyobb mennyiségben alkalmazott fémnek tekinthető a vas és az alumínium mellett. Jelenlegi ismereteink szerint az első rézből készült vízvezeték több mint 4900 évvel ezelőtt az ókori Egyiptomban működött. A nemesfémek sorában, valamint az elektrokémiai feszültségsorban is a negyedik helyen áll a fémek között, így azok a fémek, amelyek nála alacsonyabb feszültségi sorba tartoznak, mind tönkremennek réz hatására (CSÉKI, 2000). Széles körben alkalmazott ötvözetei közül legfontosabbak az alumíniummal, cinkkel, nikkellel, valamint az ónnal alkotott vegyületei, míg a tiszta rezet az elektrotechnikai ipar használja fel elsősorban. Emellett jó hővezető képessége miatt felhasználják fűtőcsövek, hűtőkészülékek és kazánok készítésére, valamint alkalmazzák autóradiátor, bojlerek, gőzvezeték, konyhaedény és vízvezetékek készítésére egyaránt (LENGYEL és mtsai, 1971). A gyógyászatban évezredek óta használnak rezet. Az egyik legkorábbi feljegyzés i.e. 2600 és 2200 közötti időszakból származik, amely leírja, hogyan alkalmazták a rezet mellkasi sebesülésnél és az ivóvíz tisztítására. Ezen túlmenően a későbbiekben a réztartalmú gyógyszerek számtalan más felhasználási területét is leírták. A mezőgazdaságban a növénytermesztésen belül egyrészt tápanyagként, másrészt például peronoszpóra ellen hatásos - gombaölő szerként alkalmazzák, permetező, csávázó, fa sebkezelő szerek hatóanyagaiként (SEPRŐS, 2002). Az állattenyésztésben növekedés-

20

serkentő, takarmány-kiegészítő, betegségmegelőző tulajdonsága miatt kerül sor alkalmazására (ADRIANO, 1986; SZABÓ és mtsai, 1987).

3. 4. 1. 7. Élő szervezetekre gyakorolt hatása

A réz élő szervezetekre gyakorolt hatása a 3-6. táblázatokban kerül részletesen bemutatásra. 3. táblázat A réz növényekre gyakorolt élettani hatása Élettani szerep Enzimek alkotórészeként és aktivátoraként hatást gyakorol a növények fehérje-, szénhidrát-, és zsíranyagcseréjére, továbbá szerepet játszik a pillangósvirágúak nitrogén-metabolizmusában, valamint a protein-szintézisben. Kulcsfontosságú továbbá, hogy a réz a növényi szervezetekben segíti a klorofill szintézisét (SZABÓ és mtsai, 1987; LOCH és NOSTICZIUS, 1992). Túladagolás A növények számára a réz csak oldható formában vehető fel, ezért Növényekre gyakorolt hatás

élettani problémát elsősorban nem toxicitása, hanem hiánya okoz (SZABÓ és mtsai, 1987). Hiány Hiánya növényekben kétféle, jellegzetes tünetekben megnyilvánuló hiánybetegséget, növekedési zavart okoz. Az egyik az úgynevezett ”művelési” betegség, ami elsősorban gabonaféléknél fordul elő (a levélcsúcsok kifehérednek, a levelek kisebbek maradnak, elszáradnak és csavarodnak, az internódiumok rövidebbek). A „csúcsszáradás” betegsége gyümölcsfákat károsít (a fiatal ágak elpusztulnak, klorózis alakul ki a levélszéleken, valamint generatív fejlődési zavarok

jelentkeznek),

(SZABÓ

NOSTICZIUS, 1992).

21

és

mtsai,

1987;

LOCH

és

4. táblázat A réz állati és emberi szervezetre gyakorolt élettani hatása Élettani szerep A réz kis mennyiségben létfontosságú elem, amely a hemoglobinképződésben tölt be jelentős szerepet, valamint különböző enzimrendszerek

citokrómoxidáz,

(aszkorbinsav-oxidáz,

kataláz,

tiorozináz) és redoxfolyamatok működésében vesz részt (LACZAY, 1995). Túladagolás A mérgezés forrása lehet a növényvédelemben nem szabályszerűen történő alkalmazásuk, ivóvízhez, illetve takarmányhoz való keveredésük. A szervezetbe jutó réz mennyiségére az egyes állatfajok eltérően reagálnak, a juh különösen érzékeny a feleslegben adott rézre. Kisebb adag esetén testtömeg-csökkenés és a máj réztartalmának növekedése következik be, majd elhullik az állat. Nagyobb dózis Állati és emberi

esetén agykárosodás, majd rövid időn belül elhullás várható. A juh-

szervezetre

val ellentétben a szarvasmarha, a sertés és a baromfi fajok kevésbé

gyakorolt hatás

érzékenyek a nagyobb mennyiségű rézbevitelre. Nagyobb - például ipari eredetű szennyeződésekből adódó - rézfelesleg esetén emberi szervezetben a réz kórosan felhalmozódhat, a betegséget a szakirodalom Wilson-kórként említi. A májban tárolt réztöbblet az epén keresztül, majd a bélsárral ürül (SZABÓ és mtsai, 1987; LACZAY, 1995). Hiány Hiányában növekedéscsökkenés, hemoglobinképzési zavarok (anémia), idegrendszeri tünetek, a hátsó végtagok erőtlenségéből adódóan imbolygó mozgás (ataxia), embrióelhalás, abortusz, csont- és érfalkárosodások, a nagyerek falában kiöblösödések kialakulása (aneurisma) fordul elő. Juhoknál göndörséget vesztett, elvékonyodott

gyapjú,

pigmenthiány,

valamint

a

csökkent

takarmányértékesülésből adódó tej-, és tejzsírtermelés-csökkenés következeik be (SZABÓ és mtsai, 1987).

22

5. táblázat A mérgezés hatásmechanizmusa és a réz speciális méreghatása Az elemi réz nem mérgező, míg vegyületei toxicitásuk szempontjából jellemzően a „gyakorlatilag nem mérgező” vagy „gyenge méreg” kategóriába tartoznak (LACZAY, 1995). A réz egyik legszélesebb körben alkalmazott vegyülete, a réz-szulfát esetében 400-900 mg/ttkg baromfi számára az egyszeri toxikus adag (DOWDY, 1969, SIMON, 1981). A rézvegyületek a fehérjéket koagulálva károsítják a sejteket, ebből adódóan a testfelszínen irritáló hatást fejtenek ki. Felszívódva kedvezőtlen hatást gyakorolnak a májra, a vesére és a szívizomzatra, továbbá a vörösvértestek membránjának peroxidációja révén, azok feloldódását és érbénulást okoznak, kumulációra és perzisztenciára egyaránt hajlamosak. A keringésbe jutott réz a tápcsatornából csak részlegesen szívódik fel, majd a felszívódást köveHatás-

tően a vérben albuminhoz és aminosavakhoz kötődik. A keringésbe

mechanizmus

jutott ionok a vérfehérjékkel hematocupreint, coeruloplazmint, a vörösvértestekkel erytrocupreint alkotnak. A szervezetbe jutott réz a májsejt

nukleuszaiban,

hepatocupreinként,

a

mitokondriumaiban metallotioneinhez

és

lizoszómáiban

kötötten

tárolódik

(PRASAD és mtsai, 1970; PETERSON és TALCOTT, 2001; VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Ha a májsejtek rézkoncentrációja meghaladja raktározási kapacitásukat, a májsejtek sérülnek és ennek következtében hirtelen nagy mennyiségű réz kerül a vérbe, ami a vörösvértestek membránjának peroxidációját és így feloldódását (hemolízis) eredményezi (BALLA, 1999), továbbá vérvizelést, methemoglobinémiát, sárgaságot és húgyvérűséget okoz (LACZAY, 1995). Patkányon meghatározott p.o. LD50 értéke 300 mg/ttkg (BIZTONSÁGI ADATLAP, 27952). Kísérleti körülmények között alacsonyabb rendű szervezetekben (BOLOGNESI és mtsai, 1999; GUECHEVA és mtsai, 2001) és háSpeciális

zityúkon (BHUNYA és JENA, 1996) a rézvegyületek az örökítő

méreghatás

anyag károsodását eredményezték, valamint néhány szerző daganatkeltő hatásukról számolt be (HALLENBECK és CUNNINGHAMBURNS, 1985; GEORGOPOULOS és mtsai, 2001). 23

6. táblázat Mérgezési tünetek, elsősegélynyújtás és gyógykezelés rézmérgezés estén A mérgezés akut és krónikus formában egyaránt jelentkezhet. Akut mérgezés esetén a bőrön és a nyálkahártyákon gyulladás, fájdalomérzet, kimaródás, továbbá ödéma jelentkezhet. Belégzéskor orrfolyás, köhögés, meghűlésre utaló tünetek alakulnak ki. Szájon át történő mérgezéskor a lenyelést követően nyálzás, fémes ízérzet, a nyelven és garatban zöldeskék elszíneződés, émelygés, hányás, a Mérgezési tünetek

rézklorofill-képződés miatt zöldeskék színű hasmenés jelentkezik, majd szomjúság, fejfájás és fizikai gyengeség társul a kórképhez. Akut mérgezés következményeként mindezek mellett érbénulás, vérzések, a légzés és a vérkeringés romlása, gyomor- és bélgörcsök, majd bénulás, valamint a veseműködés zavara és szívizom-elfajulás alakul ki. (CSÍKY, 1968; SIMON, 1981; VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Krónikus mérgezés bekövetkezésekor az állatokon kezdetben a termelőképesség csökkenése és a kondíció romlása, majd vese- és májkárosodás tapasztalható (LACZAY, 1995). Lenyelés esetén tilos zsírokat, olajokat adni, mert ezek fokozzák a réz felszívódását. Gyomormosással célszerű a gyomrot kiüríteni. A

Elsősegélynyújtás, gyógykezelés

gyógykezelés CaNa2-EDTA, D-penicillamin és dimerkaprol adagolásával lehet hatásos, míg súlyos esetben káliumferrocianid adható. Nyugtatásra barbiturát-származékok alkalmazhatók, továbbá gondoskodni kell a vese és a szívizom védelméről (CSÍKY, 1968; SIMON, 1981; VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Krónikus mérgezéskor a gyógykezelés általában eredménytelen (LACZAY, 1995).

24

3. 4. 2. A kadmium (cadmium)

3. 4. 2. 1. A kadmium általános jellemzése

A kadmium a periódusos rendszer II/2. csoportjába tartozó fém, amelyet Stromeyer német vegyész fedezett fel 1817-ben a cink-oxid szennyeződéseként. Az elem a nevét a cinkoxid régi görög nevéből - „kadmeia” - kapta (FRIEND, 1961). A „cinkcsoport” elemei (a kadmium, a cink és a higany) közé tartozik. A fém két pozitív vegyértékű, sajátsága az alacsony forrás- és olvadáspont. A kadmium halogénekkel hajlamos komplexet képezni, mely vegyületei alapvetően mérgezőek. Vízben rosszul oldható szulfidot képeznek (LENGYEL és mtsai, 1971).

3. 4. 2. 2. Fizikai tulajdonságok

Fizikai tulajdonságait tekintve a cinkhez áll legközelebb, azonban a kadmium világosabb, lágyabb és jobban nyújtható fém (PÁL, 2003).

3. 4. 2. 3. Kémiai tulajdonságok

A levegővel érintkezve a felületén keletkező oxidréteg megvédi a további elváltozásoktól. Nemoxidáló ásványi savakban hidrogénfejlődés közben oldódik. A kadmium fontosabb fizikai-kémiai tulajdonságait az 7. táblázat foglalja össze. 7. táblázat A kadmium fontosabb fizikai-kémiai jellemzői (LENGYEL és mtsai, 1971) Rendszám Olvadáspont (oC) Forráspont (oC) Sűrűség (g/ml) Atomsúly Legjelentősebb vegyületei

48 320,9 765 8,64 112,40 Kadmium-oxid, kadmium-hidroxid, kadmium-klorid, kadmiumbromid, kadmium-jodid, kadmium-fluorid, kadmium-cianid, kadmium-szulfid, kadmium-szulfát, kadmium-nitrát, kadmiumkarbonát 25

3. 4. 2. 4. Előfordulás

A természetben csak kis mennyiségben (8. táblázat), elsősorban a cink érceiben, az úgynevezett cinkpátban és a szfaleritben fordul elő. A tiszta kadmium-ásványok – mint például a greenockit (CdS) a természetben meglehetősen ritkák (PÁL, 2003). 8. táblázat A kadmium átlagos koncentrációja a környezetben (KÁDÁR, 1995; PAIS, 1991) Közeg Földkéreg Tengervíz Növények Állatok Emberi szervezet

Átlagos mennyiség (mg/kg) 0,11 0,6 (µ/l-1) 0,6 1,55 0,3

3. 4. 2. 5. Előállítás

Korábban a cinkkohászatnál létrejövő páraporból állították elő. Napjainkban elsősorban az elektrolitikus kadmium-gyártás jellemző, de nem hanyagolható el a cinkporból, továbbá a cinkgyártás során keletkező más kadmium-tartalmú melléktermékekből való előállítása sem (LENGYEL és mtsai, 1971).

3. 4. 2. 6. Alkalmazás

A kadmiumot az iparban könnyen olvadó ötvözetek előállítására, valamint vastárgyak korrózióvédelmére használják. Élelmiszeripari alkalmazását nagymértékben korlátozza, hogy savakkal érintkezve oldható kadmiumsók keletkeznek, amelyek erősen toxikusak. Felhasználják továbbá az akkumulátor-, gumi- és festékgyártásban, valamint műanyagok stabilizálására. Nem ismeretlen ugyanakkor a vegyszeres növényvédelem területén sem, ugyanis korábban a kadmium-tartalmú vegyületeket golfpályák fungicides kezelésére alkalmazták (ADRIANO, 1986).

26

3. 4. 2. 7. Élő szervezetekre gyakorolt hatás

A kadmium élő szervezetekre gyakorolt hatása a 9-12. táblázatokban kerül részletesen bemutatásra. 9. táblázat A kadmium növényekre gyakorolt élettani hatása Élettani szerep A kadmium nem létfontosságú elem. Fizikai és kémiai tulajdonságai a Növényekre

cinkhez hasonlóak, ugyanakkor biológiailag azzal antagonista hatású (KÁDÁR, 1995).

gyakorolt hatás

Túladagolás / Hiány Túladagolása problémát okozhat. Az ipari eredetű szennyvizek öntözési céllal történő felhasználása veszélyt jelent a növényeken keresztül a teljes táplálékláncra (LACZAY, 1995).

10. táblázat A kadmium állati és emberi szervezetre gyakorolt élettani hatása Élettani szerep Jelenlegi ismereteink alapján nem létfontosságú elem, ugyanakkor egyes új kutatási eredmények szerint kis mennyiségben hasznos lehet Állati és

az élő szervezetek fejlődésére (KÁDÁR, 1995).

emberi

Túladagolás / Hiány

szervezetre

A kadmium-oxidot néhány országban anthelmintikumként veszik

gyakorolt

igénybe malacok ascaridiosisának kezelésére. Az előírtnál nagyobb

hatás

koncentrációban alkalmazva vagy hosszabb terápia esetén mérgezést okozhat. Veszélyes lehet továbbá az ipari szennyvizek felhasználása az állatok fürösztésére, mivel ezek a vizek nagy mennyiségű kadmiumot tartalmazhatnak (LACZAY, 1995).

27

11. táblázat A mérgezés hatásmechanizmusa és a kadmium speciális méreghatása A kadmium az egyik legveszélyesebb, genotoxikus és daganatkeltő hatású nehézfém, amelynek cinkantagonista tulajdonsága régóta jól ismert. A szervezetben kumulálódik, felezési ideje 7-30 év. A kadmium egészségkárosító hatásai a felvett mennyiségből, a terhelés tartósságától, a szervezet detoxikáló képességétől függően jelentkeznek. Az egészséget károsító hatások közül kiemelést érdemel a vesekárosodás, főként a vese tubuláris részében, a reprodukcióra kifejtett káros hatás. Egyéb hatások közül a máj detoxikáló hatásának csökkenése, valamint az immunszupresszív hatás emelhető ki. A szervezetben a bélből rosszul szívódik fel, belégzés során viszont nagy része reszorbeálódik, ezért a mérgezések döntő hányada gőzés porbelégzéshez köthető (CSÍKY, 1968). A vérben fehérjékhez kapcsolódik, majd a bőrben, csontban, hajban, májban, tüdőben és a vesében halmozódik fel. A vesét és a heréket jelentős mértékben Hatásmechanizmus

károsíthatja. A metallotionein - amely a szervezetben esszenciális fémek transzportját segíti - SH-csoportjához kapcsolódik, ami enzimhatásra a vesében felbomlik és a kiszabadult kadmium a tubulusok hámsejtjeit károsítja (NORDBERG, 1972; LACZAY, 1995). A herékben szűkíti a vérereket, ezzel csökken az átáramló vérmennyiség, és a tápanyagellátás zavara miatt elhalás következik be. Jelentős továbbá a kadmium tüdő-, bőr-, csont- és májanyagcserét károsító hatása (VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Antagonista hatása miatt kadmiummal történt mérgezés során számos olyan funkció - ásványi anyagforgalom, proteinszintézis, szénhidrát anyagcsere – zavart szenved, amelyben cinktartalmú enzimeknek van szerepe (SIMON, 1981). Patkányon meghatározott p.o. LD50 értéke 280 mg/ttkg (BIZTONSÁGI ADATLAP, 16271).

28

Állatkísérletben házityúkon csökkenti a tojástermelést (HENNING és mtsai, 1971) és a tojások keltethetőségét, továbbá hatására csökken a termékeny tojások száma (AZZA EL-SEBAI, 1995). Ugyancsak kísérleti körülmények között japán fürjek esetében egy terheléses vizsgálat során csökkent a tojásszám, ugyanakkor megnőtt a Speciális

lágyhéjú és törött tojások részaránya (BOKORI és mtsai, 1994). Po-

méreghatás

tenciális teratogén (KLEIN és mtsai, 1980), mutagén (VALVERDE és

mtsai,

2000)

és

karcinogén

hatású

(POTTS,

1965;

HUMPERDINCK, 1968), mivel képes közvetlenül is kötődni a DNS-hez és gátolja a citokróm P-450 szintézisét (NAS, 1986; STRIKAUSKA és mtsai, 1995), továbbá kedvezőtlen hatást gyakorol a szaporodási rendszerre és spermaölő hatású (PÁL, 2003). 12. táblázat Elsősegélynyújtás és gyógykezelés kadmium-mérgezés estén A tünetek akut és krónikus formában jelentkezhetnek. Az orális mérgezés gyomor- és bélrendszeri tünetekkel kezdődik rövid lappangás után, majd idegrendszeri zavar és veseelégtelenség alakul ki, végül bekövetkezik a halál. Inhalációs mérgezés esetén a lappangási idő több óra is lehet. Ebben az esetben a tünetegyüttesre orrfolyás, köhögés, fejfájás és hidegrázás jellemző. A nehézlégzés és a mellkaMérgezési

si fájdalomérzet tüdővizenyő kialakulását feltételezi. Ekkor a köhö-

tünetek

gés során véres-habos köpet kerül ürítésre, az arc cianotikusan elszíneződik (VÁRNAGY és BUDAI, 2003). A mérgezés krónikus formája pár év alatt fejlődik ki, melynek során étvágytalanság, a fejlődés elmaradása, herekárosodás, kondícióromlás, valamint a spermiogenezis zavara és sterilitás tapasztalható. Kialakulhat továbbá anémia és anyagforgalmi zavar is (CSÍKY, 1968; VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Akut orális mérgezés esetén gyomormosás, valamint a kadmium

Elsősegély-

megkötésére D-penicillamin, orvosi szén alkalmazható. Anémia

nyújtás és

esetén vaskészítmények adása hatásos lehet, anyagforgalmi zavar

gyógykezelés

esetén cinkkészítmények használhatók. Krónikus inhalációs mérgezéskor dimerkaprol adagolása lehet eredményes (LACZAY, 1995).

29

3. 5. GYOMIRTÓ SZEREK

3. 5. 1. Pendimetalin

3. 5. 1. 1. A Dinitroanilin típusú herbicidek általános jellemzése

A dinitroanilineket hatásmechanizmusuk alapján a „tubulin átrendeződését gátló herbicidek” közé tartoznak. A csoport legjelentősebb képviselői az allilfluralin, a benfluralin, a metalpropalin, a pendimetalin és a trifluralin (LOCH és NOSTICZIUS, 1992).

3. 5. 1. 2. Fizikai tulajdonságok

Vízben rosszul oldódnak, gőztenziójuk ugyanakkor meglehetősen magas, ezért illékonyságuk miatt kijuttatásukat követően a csoportba tartozó növényvédő szereket alaposan be kell dolgozni a talajba (HUNYADI és mtsai, 2000).

3. 5. 1. 3. 3. 5. 1. 3. Kémiai tulajdonságok

Kémiai szerkezetüket tekintve aromás aminok. Általános szerkezeti képletük: (LOCH és NOSTICZIUS, 1992).

NO2 C2H5 NH

CH3

CH C2H5

CH3

NO2

30

’

3. 5. 1. 4. Hatásmechanizmus

Növekedés-gátló herbicidek. A csírázó növények szöveteiben akadályozzák a sejtosztódást a tubulin-átrendeződés és mikrotubulus szintézis gátlásával. Hatásukra a másodlagos gyökerek fejlődése gátolt, a hajtás növekedése leáll, a sziklevelek bőrszerűvé, a szár vagy a hipokotil vastaggá és törékennyé válik, továbbá a növényen gyakran vöröses-kék elszíneződés figyelhető meg. Részletes, sejtszintű hatásmechanizmusuk: 

10 mg/kg-ig serkentik, nagyobb mennyiségben gátolják az RNS és a DNS szintézisét,



a növények gyökereiben megbontják az egyensúlyt egyes hormonok – például az IES és a kinetinek – között, továbbá interakcióba lépnek a hormonok által indukált enzimekkel, gátolják azok képződését és transzportját,



gátolják a fotoszintetikus foszforilációt, a NADH és a szukcinát oxidációt (KÁDÁR, 2001).



zöld alga fajon (Protosiphon botryoides) elvégzett vizsgálat során a dolgozatban szereplő pendimetalin csökkentette a klorofill, valamint növelte a szénhidrát és fehérje tartalmat (SHABANA és mtsai, 2001).

3. 5. 1. 5. Felhasználás

Széles

körben

alkalmazható,

elsősorban

egyszikűek

ellen

hatásos

szelektív

talajherbicidek (HUNYADI és mtsai, 2000).

3. 5. 1. 6. Toxicitás

A dinitroanilinek a bőrt, a szemet és a nyálkahártyát egyaránt irritálják, ugyanakkor szenzibiláló hatásuk nem ismert. Anilinmérgezésben a vegyületek a hemoglobint methemoglobinná alakítják. A hemoglobinban lévő Fe(II) kiemelkedik a porfiringyűrű síkjából és Fe(III)-má oxidálódik, amelynek következtében methemoglobinémia alakul ki. 31

A dinitroanilinek méreghatására jellemző továbbá, hogy gátolják az oxidatív foszforilációt, vagyis szétkapcsolják az oxidáció és a foszforiláció folyamatát a foszfokreatinkináz enzim blokkolásával, így az ATP szintézise akadályozottá válik. A sejtekben felgyorsul az oxidáció, a keletkezett energiatöbblet hő formájában jelentkezik. Nő a szervezet oxigénigénye, majd a mérgezés előrehaladtával oxigénhiány lép fel, illetve felborul a szervezet sav-bázis egyensúlya. A mérgezés következtében károsodik az izomzat, a máj, a vese és az idegrendszer (KERTAI, 1982; FÁBIÁN, 1993; ÁDÁM, 2001).

3. 5. 2. Metolaklór

3. 5. 2. 1. A klór-acetamid típusú herbicidek általános jellemzése

A klór-acetamidokat, avagy teljes nevükön az N-aril-N-alkil-klór-acetamidokat hatásmechanizmusukat alapul véve a „többféle hatásmechanizmussal rendelkező herbicidek” közé sorolják. A csoport legjelentősebb képviselői: az acetoklór, az alaklór, a butaklór, a delaklór, a dimetaklór, a metazaklór, a metolaklór, a propaklór, továbbá a propizoklór és a xilaklór (LOCH és NOSTICZIUS, 1992; HUNYADI és mtsai, 2000).

3. 5. 2. 2. Fizikai tulajdonságok

Többnyire szilárd halmazállapotú, kristályos anyagok. Általánosságban elmondható, hogy a dinitroanilinekhez viszonyítva jobban oldódnak vízben (HUNYADI és mtsai, 2000).

32

3. 5. 2. 3. Kémiai tulajdonságok

Kémiai szerkezetüket tekintve aromás gyököt tartalmazó savamid származékok. Általános szerkezeti képletük: (LOCH és NOSTICZIUS, 1992).

CH3

O

CH2

CH3

O

CH

C

CH2

Cl

’

N CH3

C2H5

3. 5. 2. 4. Hatásmechanizmus

Fehérjeszintézis-gátlók. Jellegzetességük, hogy elsősorban a csírázó, kelő magvakat károsítják, a gyomok ellen csírázási stádiumban a leghatékonyabbak. Hatásukként a mitotikus folyamatok lassulnak, a sejtek hosszirányú növekedése leáll. Csökken a káliumfelvétel, az aminosavak mozgása és az auxin transzport. A csíranövények pusztulása az ozmotikus potenciál csökkenése miatt következik be. Részletes hatásmechanizmusuk: 

gátolják a fehérje- és nukleinsavszintézist,



blokkolják a szulfhidril-csoport tartalmú enzimeket és az oxidatív foszforilációt,



zavarják a nitrátanyagcserét és gátolják a nitrátreduktáz aktivitását,



gátolják a gibberelinsav alfa-amiláz-működését indukáló hatást és ezáltal késleltetik a magvak csírázását (KÁDÁR, 2001).

33

3. 5. 2. 5. Felhasználás

A klór-acetamidok szelektív talajherbicidek. Elsősorban az egyszikűek (muhar, kakaslábfű stb.) ellen hatásosak, ugyanakkor jelentősen gyérítik a kétszikű gyomokat is (pásztortáska, kövér porcsin, tyúkhúr stb.). A kétszikűek irtására kombinációban javasoltak. Széles körben, a mezőgazdasági termelés szinte minden területén – szántóföldi és kertészeti kultúrák, gyümölcsös, faiskola és csemetekert – felhasználhatók (HUNYADI és mtsai, 2000; RYTWO és mtsai, 2005).

3. 5. 2. 6. Toxicitás

A csoportba tartozó készítmények általában a „mérsékelten mérgező” vagy a „gyakorlatilag nem mérgező” kategóriába tartoznak. Méreghatásuk és hatásmechanizmusuk vonatkozásában a dinitro-származékokkal összehasonlítva a szakirodalomban kevesebb forrás lelhető fel. A klór-acetamidok irritálják a bőrt, a szemet és a nyálkahártyát. A bőrön bizonyos esetekben nehezen gyógyuló dermatitisz alakulhat ki. A mérgezés következtében izomgyengeség és gyomorfájdalom figyelhető meg. A vér és a vizelet sötét színű, a vizeletben acetanilid jelenik meg. A halál keringési elégtelenség következtében áll be. Szívbetegek különösen érzékenyek az acetanilid mérgezésre. Az acetanilidek a szervezetben a detoxikáció során anilinszármazékokra bomlanak le (KERTAI, 1982; FÁBIÁN, 1993; ÁDÁM, 2001). Vibrio fischeri tesztben a dolgozatban szereplő metolaklór hatóanyag direkt genotoxikus hatásúnak bizonyult (OSANO és mtsai, 2002). Az Amerikai Egyesült Államok „kukorica és szójaövezetében” – ahol évente közel 70 ezer tonna gyomirtó szert használnak fel - élő több millió amerikai jelentős mennyiségű vegyületet „fogyaszt” el a csapvízzel, amelyek közül a metolaklór fordul elő a legnagyobb mennyiségben (LIN és mtsai, 1999; DARVAS, 2003; KOLPIN és mtsai, 2004).

34

3. 6. EGYÜTTES MÉREGHATÁS

Az együttes méreghatás – más néven interakció vagy „joint toxic action” – fogalma alatt a toxikológiai szakirodalom azt érti, amikor egy élő szervezetben minimálisan két kémiai ágens fejti ki méreghatását egyidejűleg. Az együttes méreghatásnak alapvetően három típusát különböztetjük meg (3. ábra), amelyeken belül a kölcsönhatások lehetnek hatástani és kinetikai jellegűek. A hatástani interakciónál két vegyület azonos receptorhoz kötődik, így egymás kötődését gátolhatják, ezáltal az egyik hatása fokozódhat, csökkenhet, vagy gátlást szenvedhet. Egy másik lehetőség a hatástani interakcióra, hogy két vegyület, különböző receptorokhoz kötődve fejtik ki hatásukat. Ilyenkor a méreghatás, a klinikai tünetek stb. összeadódnak. Kinetikai kölcsönhatás esetén a vegyület koncentrációja változik meg a támadáspont helyén abszorpció, megoszlás, metabolizmus vagy a kiválasztási folyamatok révén (NEAL, 2000). Az interakció alaptípusai: 

Addíció: A hatások összegződése. Kloroform és éter egyidejű alkalmazásakor a két különböző támadáspontú vegyület toxikus hatása egyszerűen összegződik (hatástani kölcsönhatás).



Szinergizmus: A hatások fokozódása. A triklórfon gátolja a karboxilészteráz enzim működését, ennek következtében az egyidejűleg adagolt malation a szervezetben lassabban bomlik le (kinetikai kölcsönhatás).



Antagonizmus: A hatások csökkenése. A DDT a májenzimek indukciója révén elősegíti a paration detoxikációját (kinetikai kölcsönhatás), (VÁRNAGY és BUDAI, 1995).

35

INTERAKCÓ

DDT + Paration

Éter + Kloroform Triklórfon + Malation

ADDÍCIÓ

ANTAGONIZMUS

SZINERGIZMUS

3. ábra Az interakció alaptípusai

A különféle xenobiotikumok kombinált expozíciója tehát jelentősen módosíthatja az egyes komponensek toxikus hatásait vagy a toxikus hatás detektálhatóságát (INSTITÓRIS és mtsai, 2000). Mindezek alapján olyan - a disszertáció további részében részletesen bemutatásra kerülő - vizsgálati elrendezést alakítottam ki, illetve olyan kísérletsorozatot folytattam le, amelynek célja a kísérletbe vont növényvédő szerek és nehézfémek kombinált expozíciója során kialakuló esetleges kölcsönhatások embriotoxikológiai vizsgálata.

36

4. ANYAG ÉS MÓDSZER

4. 1. VIZSGÁLATI ANYAGOK

4. 1. 1. Nehézfémek

4. 1. 1. 1. Réz[II]-szulfát, vízmentes



Fizikai tulajdonságok: szürkésfehér por.



Képlet: CuSO4



Móltömeg: 159,6 g/mól



CAS regisztrációs szám: 7758-98-7



RTECS szám: GL8800000



Toxicitás: p.o. LD50 = 300 mg/ttkg patkányon.



Felhasználás: a mezőgazdaságban növényi tápanyagként, illetve baktericid, fungicid, algacid tulajdonságai miatt a vegyszeres növényvédelemben használják fel (BIZTONSÁGI ADATLAP, 27952).



Gyártó: Reanal Finomvegyszergyár Rt.

Alkalmazott koncentráció: 0,01% (egy előzetes vizsgálat eredményeit alapul véve), (FEJES, 2005).

37

4. 1. 1. 2. Kadmium-szulfát 8/3-hidrát



Fizikai tulajdonságok: fehér, kristályos por.



Képlet: 3CdSO4. 8H2O



Móltömeg: 769,51 g/mól



CAS regisztrációs szám: 7790-84-3



RTECS szám: EV2700000



Toxicitás: p.o. LD50 = 280 mg/ttkg patkányon.



Felhasználás: elsősorban az iparban (súrlódás-gátlóként, rozsdamentesítésre, ötvözetekben, galvanizálásra, zománcban, alkáli-elemekben, festék- és gumigyártásban, polivinil műanyagok stabilizálására) történik (BIZTONSÁGI ADATLAP, 16271).



Gyártó: Reanal Finomvegyszergyár Rt.

Alkalmazott koncentráció: 0,01% (egy előzetes vizsgálat eredményeit alapul véve), (FEJES, 2005). Az előkísérlet (FEJES, 2005) keretén belül elvégzett vizsgálat célja az volt, hogy a nehézfémek különböző koncentrációinak kísérletbe állításával kiválasztásra kerüljenek azok az önmagukban nem vagy csak kismértékben embriotoxikusnak minősíthető kezelési koncentrációk, melyek felhasználásával a továbbiak során tanulmányozhatóvá válik a nehézfémek és növényvédő szerek együttes méreghatása. A dóziskeresés folyamán mind a réz-, mind a kadmium-szulfát esetében négy-négy különböző koncentráció (1,0%, 0,1%, 0,01%, 0,001%) került alkalmazásra. A magasabb koncentrációk vizsgálatba állítását a réz-szulfát esetében különösen indokolta, hogy a növényvédelmi gyakorlatban „rézgálic” néven 0,52%-os dózistartományban kerül felhasználásra. Az elvégzett kezelések eredményeként dózisfüggően nőtt az embriomortalitás és a fejlődési rendellenességek előfordulásának aránya. Az embrióelhalás mértéke a kadmium esetében a két legmagasabb kezelési koncentrációnál egyaránt elérte a 100%-ot, míg a réz-szulfátnál 75 és 100%-os értéket tapasztalt a szerző, amely egyrészt alapvetően kizárta ezeket a koncentrációkat a további vizsgálatokból, másrészt felhívja a figyelmet arra a veszélyre, melyet a vegyszeres növényvédel-

38

mi munkák során peszticidként 0,5-2%-os dózistartományban felhasználásra kerülő rézszulfát jelenthet a tojásban fejlődő madárembriókra. Az előkísérlet eredményeit alapul véve a nehézfémek és a peszticidek interakciós vizsgálata során a réz- és a kadmium-szulfátot egyaránt 0,01-0,01%-os koncentrációban alkalmaztam, mert ez volt az a kezelési koncentráció, amelynél a réz és a kadmium esetében is megnyilvánult már – elsősorban az elhalások és a fejlődési rendellenességek tekintetében – minimális toxikus hatás.

39

4. 1. 2. Gyomirtó szerek

4. 1. 2. 1. Pendimetalin



Fizikai tulajdonságok: narancssárga kristályos anyag.



Képlet: C13H19N3O4



IUPAC név: N-(1-ethylpropyl)-2,6-dinitro-3,4-xylidine



Móltömeg: 281,3 g/mól



CAS regisztrációs szám: 40487-42-1



Kereskedelmi név: Stomp 330 EC, (Stomp 440 SC, Panida 330 EC, Herbadox, Prowl).



Fitotoxicitás: Fitotoxikus hatásának elkerülése végett rendkívül fontos az egyenletes vetésmélység alkalmazása.



Toxicitása: Besorolása:

III. forgalmi kategória – gyenge méreg (p. o. LD50 =

6900 mg/kg). 

Ökotoxicitás: Méhekre mérsékelten, vízi élőlényekre közepesen veszélyes.



Felhasználás: Őszi búza, árpa, tritikale, rozs, rizs, borsó, lóbab, burgonya, káposzta, kelkáposzta, petrezselyem, sárgarépa, kömény, fokhagyma, paprika, palántázott paradicsom, karfiol, karalábé, zeller, dohány, gyümölcsös, erdészet, szőlő, gyógynövények preemergens gyomirtására 1,3-2,6 kg/ha hatóanyag dózisban (SZABADI, 2005).



Sorsa a környezetben: A többi dinitroanilinhez viszonyítva a pendimetalin sokkal stabilabb szerkezetű, fény hatására is csak lassan bomlik. A talajban oxidációs folyamatok során bomlik le, a hatóanyag felezési ideje 3-4 hónap.



Gyártó: BASF Hungária Kft. (BASF, 2004 BIZTONSÁGI ADATLAP; TOMLIN, 1997; SZABADI, 2005).

Alkalmazott koncentráció: 1,25% (gyakorlati permetlé töménység)

40

4. 1. 2. 2. Metolaklór

 Fizikai tulajdonságok: tiszta állapotban áttetsző folyadék  Képlet: C15H22CINO2  IUPAC név: 2-chloro-6-ethyl-N-(2-methoxy-1-methylethyl) acet-0-toluidide  Móltömeg: 283,8 g/mól  CAS regisztrációs szám: 51218-45-2  Kereskedelmi név: Dual Gold 960 EC, (Dual 720 EC). Európában a hatóanyag a további márkaneveken kerül forgalomba: Duelor, Humextra, Antigram, Erbifos stb.  Fitotoxicitás: közvetlenül nem fitotoxikus.  Toxicitása: Besorolása:

III. forgalmi kategória – gyenge méreg (p. o. LD50 =

2267 mg/kg). 

Ökotoxicitás: Méhekre mérsékelten, vízi élőlényekre közepesen veszélyes.

 Felhasználás: Kukoricában, cirokban, rost- és olajlenben, cukorrépában, vöröshagymában, fokhagymában, szójában, lencsében, babban, borsóban, csicseriborsóban, lóbabban, csillagfürtben, paradicsomban, dohányban, sárgarépában, petrezselyemben, zellerben, napraforgóban, tökben, szamócában, szőlőben, gyümölcsösben, faiskolában, csemetekertben, köményben, korianderben és komlóban 1,25–1,6 l/ha dózisban magról kelő egyszikűek ellen (KARUPPIAH és mtsai, 1997; SZABADI, 2005).  Sorsa a környezetben: Állatok májában gyorsan, oxidáció útján, míg növényekben elsősorban hidrolízissel bomlik le. Metabolitjai vízoldékony és kevésbé illékony anyagok. Talajban és vízben hidrolízis, illetve oxidáció révén alakul át.  Gyártó: Syngenta Crop Protection (SYNGENTA CROP PROTECTION AG, 2001 BIZTONSÁGI ADATLAP; HAMISH és DAVID, 1990; TOMLIN, 1997; SZABADI, 2005).

Alkalmazott koncentráció: 0,375% (gyakorlati permetlé töménység)

41

4. 2. VIZSGÁLATI ELRENDEZÉS

Az általam alkalmazott kísérleti elrendezés a kezelések elvégzésétől a tojások feldolgozásáig bezáróan a 4. ábra segítségével tekinthető át részleteiben (FEJES, 2005).

4. 3. KÍSÉRLETI ÁLLATOK

Kísérleteimet házityúk (Gallus gallus f. domestica) tenyésztojásokon végeztem el. Ross 308 termékeny tyúktojásokat alkalmaztam kísérleteim megkezdésekor, amelyeket a Mezőtek Rt. Zalaapáti keltető üzeméből szereztem be. A Ross 308 fehér tollazatú húshibrid, a hazai és nemzetközi piac egyik legkeresettebb fajtája. A későbbiek folyamán rajtam kívülálló okok miatt nem nyílt arra lehetőségem, hogy e típusú tyúktojásokat biztonsággal és folyamatosan beszerezzem, ezért a továbbiakban Shaver Rusticbro tenyésztojások felhasználására tértem át, amelyeket a sármelléki Goldavis Kft. keltető üzeméből származtak. A Shaver Rusticbro húshibrid a Ross 308 fajtához hasonló kedvező tulajdonságokkal, jó termékenységi mutatókkal rendelkezik. A kísérletsorozat végrehajtása folyamán összesen 540 db házityúk-tojást használtam fel (13-14. táblázat). 13. táblázat A vizsgálat során kezelési csoportonként felhasznált tojásszám

Kezelt csoportok

2. napi feldolgozás 5 Kontroll 5 Réz-szulfát 5 Kadmium-szulfát 5 Dual Gold 960 EC 5 Stomp 330 EC 5 Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC 5 Réz-szulfát + Stomp 330 EC 5 Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC 5 Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC

Elemszám (db) 3. napi 19. napi feldolgozás feldolgozás* 5 50 5 50 5 50 5 50 5 50 5 50 5 50 5 50 5

*FTIR és FT-Raman spektroszkópos módszerekkel történő feldolgozás céljára 3 db/csoport Szövettan céljára 3db/csoport Csontvázfestés céljára 10 db/csoport

42

50

14. táblázat A csoportonként felhasznált tojásszám Tojásszám (db) Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Réz-szulfát + Stomp 330 Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC

Termékeny tojások

2 - 3. napi feldolgozás 10 10 10 10 10

19. napi feldolgozás 50 50 50 50 50

száma (db) 56 49 56 56 58

aránya (%) 93,33 81,67 93,33 93,33 96,67

10

50

49

81,67

10

50

58

96,67

10

50

50

83,33

10

50

53

88,33

43

4. ábra A kísérletbe vont nehézfémek és herbicidek madárteratológiai vizsgálata során alkalmazott vizsgálati elrendezés 44

4. 4. KELTETÉS

A házityúk tojások keltetését a szállítás és az azt követő 24 órás pihentetés után kezdtem meg Ragus típusú asztali keltetőben. A keltetés ideje alatt gondoskodtam az előírt hőmérsékletről (37-38oC), a megfelelő páratartalomról (65-75%) és - a letapadás elkerülése érdekében - a tojások naponta történő forgatásáról (BOGENFÜRST, 2004). A tojásban fejlődő embrióra nagy hatást gyakorol a keltetés korai szakaszában a hőmérséklet, amely hatás az inkubáció második felében jelentősen mérséklődik. A megfelelő hőmérséklet megindítja és fenntartja a sejtek szaporodását és biztosítja az anyagcsere folyamatokhoz szükséges feltételeket. A nem optimális hőmérsékleti értékek szabálytalan kelést és torzult egyedeket eredményezhetnek. A hőmérséklet mellett kiemelkedő fontosságú a 65-75%-os páratartalom biztosítása is. A nedvességtartalom nem megfelelő szabályozása esetén károsodhat az embrió a növekedése folyamán, összenövések keletkezhetnek a héjhártyával és a kiszáradás következtében megkeményedő burok nehezíti a légzést. Ellenkező esetben - túlzott nedvességtartalom hatására – a kelés vontatott (BERTALAN, 1976; BOGENFÜRST, 2004).

4. 5. A KÍSÉRLETI TOJÁSOK KEZELÉSÉNEK IDŐPONTJA

Kísérleteimben a kezelések időpontjául a keltetés megkezdésének napját választottam (5. ábra). Azt próbáltam modellezni, hogy milyen hatást indukál, ha a vegyi terhelés a tyúkembriót fejlődése kezdetén éri. A tojásokat az inkubáció megkezdése előtt véletlenszerűen csoportokba osztottam, ügyelve arra, hogy homológ csoportokat képezzek a tojások mérete és tömege szempontjából. A tojások felszínét grafit ceruzával jelöltem meg.

45

5. ábra Házityúk-embrió a keltetés megkezdésének napján (Forrás: HUNT és REINHART, audiovizuális prezentáció)

4. 6. A KÍSÉRLETI TOJÁSOK KEZELÉSÉNEK MÓDJA

A tojásban fejlődő madárszervezetek felhasználásával végzett toxikológiai vizsgálatok során többféle kezelési mód – fürösztés, injektálás, permetezés stb. - ismert, amelyek közül a leginkább elterjedt kezelési technika a vizsgált anyagok légkamrába történő injektálása (LUTZ, 1974; MEINIEL, 1977; VÁRNAGY és mtsai, 1982). Habár korábban jellemző volt a tojásfehérjébe (KHERA, 1966; YAMADA, 1968) és tojássárgájába (MARILAC és VERRET, 1963; MEINIEL, 1974) történő bejuttatás is. Az injektálásos eljárás előnye, hogy a vizsgálati anyag pontosan mért dózisban a tojás tetszőleges részébe juttatható (KHERA és CLEGG, 1969). Hátránya az eljárásnak az, hogy kevésbé jól modellezi a környezetben lévő expozíciós viszonyokat. Vizsgálataim során az injektálást megelőzően a tojások héján át lyukat fúrtam a tojások légkamrája felett, majd ezt követően Ovijector automata adagolóval juttattam be a vizsgálati anyagokat (6. ábra). A nyílásokat paraffinnal zártam le. A kezelést követően a tojásokat a keltetőgépbe helyeztem.

46

4. 7. ALKALMAZOTT KONCENTRÁCIÓK ÉS MENNYISÉGEK

Az egyedi kezelések során a nehézfémeket 0,01%-os koncentrációban, a gyomirtó szereket gyakorlati permetlé (Dual Gold 960 EC: 0,375%, Stomp 330 EC: 1,25%) töménységben külön-külön 0,1-0,1 ml térfogatban juttattam be, míg az együttes méreghatás vizsgálatakor kombinációkként a vegyszerekből összesen 0,2 ml-t injektáltam a tojások légkamrájába. Az oldatok és emulziók készítéséhez, valamint a kontroll csoport kezeléséhez egyaránt desztillált vizet használtam fel. A kezelés befejeztével a tojásokon fúrt lyukat paraffinnal lezártam, majd ezt követően behelyeztem a tojásokat a keltetőbe.

6. ábra A kísérletbe vont vizsgálati anyagok tojásba juttatása injektálással

4. 8. FELDOLGOZÁS

4. 8. 1. A korai embrionális fejlődés vizsgálata A korai embrionális vizsgálat során az inkubáció harmadik napjáig az embriót ért hatásokat vizsgáltam. Az embrió fejlődése szempontjából ez az egyik legkritikusabb szakasz, mivel ekkor zajlik a szövettelepek differenciálódása és már megindul a szervfejlődés. Az embrió ekkor a legérzékenyebb a külső környezeti változásokra, így jelentős mértékű embrióelhalás is bekövetkezhet a kezelt csoportokban (VÁRNAGY, 1985). A tojások keltetésének megkezdése napján a kezelt tojások egy részét elkülönítettem a korai embrionális fejlődés vizsgálatára, hogy a tojásokban fejlődő embriókból tartós preparátumot készítsek a keltetés 2. (7. ábra) és 3. napján (8. ábra) a korai fejlődési stádium 47

tanulmányozása céljából. A tojásokat felbontottam laborcsipesszel a légkamránál, eltávolítottam a mészhéjat, a héjhártyát, majd az embrió felett lévő tojásfehérjét. Megfelelő méretű, kör alakú szűrőpapírt helyeztem a csírapajzsra. A szűrőpapírt körbevágtam, amit a rátapadt embrióval együtt 38oC-os madárfiziológiás sóoldatba (0,75%) helyeztem át. Az embriót leválasztottam a szűrőpapír-korongról, majd tárgylemezre úsztattam. Miután a felesleges sóoldatot leitattam a tárgylemezről, 0,1%-os ozmium-tetroxid oldattal festettem és fixáltam, majd DPX hisztológiai ragasztóval rögzítettem, végül fedőlemezzel lefedtem az embriót. Az így elkészített tartós preparátum segítségével jól tanulmányozható az embrió fejlődési állapota, testi szerveződése és az esteleges morfológiai elváltozások a fejlődés korai szakaszában (SINKOVITSNÉ és BENKŐ, 1993; KERTÉSZ, 2001). Az általam készített preparátumokat fénymikroszkóp alatt értékeltem (9. ábra).

7. ábra Házityúk-embrió a keltetés második napján

8. ábra Házityúk-embrió a keltetés harmadik napján

48

1. Eltávolítottam a mészhéjat és a héjhártyát

2. Szűrőpapírt helyeztem a csírapajzsra

3. Körbevágtam a csírapajzsot

4. A körbevágott szűrőpapírt a rátapadt embrióval együtt madárfiziológiás oldatba helyeztem

5. Az embriót leválasztottam a szűrőpapír korongról

6. A leválasztott embriót tárgylemezre úsztattam

7. Szűrőpapírral leitattam a felesleges sóoldatot

8. Az embrióra 0,1%-os ozmiumtetroxid oldatot cseppentettem

2. Az elkészített preparátumot mikroszkóp alatt tanulmányoztam 9. ábra A korai fejlődési stádium vizsgálata

49

4. 8. 2. A 19. napi feldolgozás

1. 1. 1. 1. Kórbonctani feldolgozás

A várható kelés előtt két nappal laborcsipesszel és ollóval felbontottam a keltetőgépből kivett tojásokat (10. ábra), majd a kórbonctani feldolgozás keretén belül lemértem az embriók testtömegét (11. ábra), lejegyeztem az elhalt embriók számát, továbbá értékeltem a makroszkópos fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakoriságát és típusát.

11. ábra Házityúk-embrió a keltetés tizenkilencedik napján

10. ábra A tojások felbontása a keltetés tizenkilencedik napján

4. 8. 2. 1. Szövettani feldolgozás

A házityúk-embriók májából, valamint a hosszú nyakizomban található harántcsíkolt izomszövetből mintát vettem a szövettani metszetkészítéshez. Az alkalmazott vizsgálati anyagok máj- és izomkárosító hatásának értékelése céljából kontroll és kezelt csoportonként és szervenként három-három minta vételére került sor. A gyorsan osztódó és differenciálódó embrionális sejtek érzékenyen reagálnak, ha a vegyi anyag okozta expozíció a differenciálódási folyamat kritikus periódusát érinti. A tyúkembrió mája a tojásban való fejlődése során már fejlett metabolizációs képességgel rendelkezik. A máj méregtelenítő funkciója révén azonban előfordulhat, hogy a kiindulási vegyületnél toxikusabb anyagcsere termékek keletkeznek, amelyek károsíthatják a májsejteket (LORR és BLOOM, 1987). A csirke mozgása szempontjából az egyik meghatározó izom a hosszú nyakizom, amely a tojásból való kibújását segíti elő, ezért ennek az izomszövetnek károsodása hátrányosan 50

befolyásolhatja az embriót a természetes testhelyzet felvételében és lehetetlenné teheti a tojásból való kibújást (ROMANOFF és ROMANOFF, 1972). A szövettani vizsgálatok olyan károsodásokat is kimutathatnak, amelyek makroszkóposan nem észrevehetők. Laborolló és csipesz segítségével eltávolítottam az embriók máját és hosszú nyakizmát. A kivételét követően (12. ábra) a szerveket 4%-os neutrális formaldehid oldatban fixáltam. A szövettani feldolgozáskor a csapvíz kimosásra került, majd következett a minták víztelenítése. A paraffin-beágyazást követően a kiöntő formában vagy papírcsónakban lévő anyagot a metszés céljára előkészítettem. Az anyagot úgynevezett blokkfára ragasztottam. A blokkfa keményfából készült, tégla alakú és olyan nagyságú, hogy a mikrotóm megfelelő részébe jól behelyezhető legyen. Szánkás mikrotómmal készült a metszet (a metszet vastagsága 5-7 µm volt). A mikrotómkésről a metszeteket ecsettel vízre terítettem, úgy, hogy a metszetek „fényes fele” volt a vízen. A metszetek egyenetlenségeit, ráncait a vízen úsztatva kiigazítottam. A tárgylemezeket ezt megelőzően gondosan zsírtalanítottam. A zsírtalanított tárgylemezre húzott metszeteket forró vízbe (60-70°C) mártottam, ennek hatására a metszetek kisimultak, kiterültek. Ezután a metszeteket függőlegesre állítva pár percig szárítottam, majd 56°C-os termosztátba helyeztem 15-30 percre. Festés előtt a metszeteket láng felett óvatosan áthúztam, majd következett a metszetek deparaffinálása. A deparaffinálás igen lényeges, mivel ahol paraffin marad, ott a metszet festetlen lesz. A metszetek további kezelését tárgylemezre ragasztásával lehetett megkönnyíteni. Ezután került sor a hematoxilin-eozin festésre, majd a minták fénymikroszkópos feldolgozására és a kapott hisztológiai eredmények értékelésére (KRUTSAY, 1980; VETÉSI, 2002). A metszetek elkészítésében és értékelésében a Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Karán az Anatómiai és Szövettani Tanszék munkatársai vettek részt.

51

12. ábra A tyúkembrió belső szerveinek eltávolítása szövettani metszet készítése céljából 4. 8. 2. 2. Csontvázfestés

A bőr, a szemek, a tollazat, valamint a zsírpárnák és a belső szervek eltávolítása révén előkészített embriók csontvázának festésére és vázrendszerben előforduló fejlődési rendellenességek kimutatására DAWSON-féle (1926) festési eljárást alkalmaztam alizarin-vörös festék felhasználásával. A nyúzott, kizsigerelt embriókat 96%-os etilalkoholban 2-3 napig rögzítettem (vízelvonás), majd 1%-os kálium-hidroxid oldatba helyeztem azokat további 23 napra. Az embriók vázrendszerének alizarin-vörös festékkel való festése (1:10000) kálium-hidroxidos oldatban történt, amely festékben csontjaik elszíneződéséig maradtak az embriók. A továbbiakban a vizsgálati anyag világosítása történt meg oly módon, hogy etilalkohol (96%-os) és glicerin 1:1 arányú keverékében tartottam az embriókat 12-19 napon keresztül. Az eljárás következtében az embriók csontszövete piros színűre festődött, jól láthatóvá téve a teljes vázrendszert és csontozatot. A megfestett preparátumok 87%-os glicerinbe kerültek áthelyezésre, melyben korlátlan ideig eltarthatók. A csontvázrendszer, illetve a vázrendszerben előforduló fejlődési rendellenességek értékelését egyrészt szabad szemmel, másrészt sztereo-mikroszkóppal végeztem.

4. 8. 2. 3. FTIR és FT-Raman spektroszkópos feldolgozás

A FTIR és FT-Raman spektroszkópos módszerekkel való feldolgozás céljára máj-, agy-, valamint csőr-, karom-, és tollmintát vettem (SEVERCAN és mtsai, 2000; KOMLÓSI és mtsai, 2003a,b; KRAFFT és mtsai, 2005). A vizsgálattal - amelyben csak az egyedileg ke-

52

zelt csoportokból származó minták kerültek feldolgozásra – azt kívántam nyomon követni, hogy a nehézfémek szulfátjai, valamint a peszticidek, illetve metabolitjaik detektálhatók-e biológiai mintákból az alkalmazott módszerrel, valamint milyen mértékben épülnek be a fejlődő házityúk-embrió szervezetébe. A modern Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópia (IR) módszere egyre elterjedtebb a korszerű analitikai vizsgálatokban. A tudományos kutatás, és ipari minőségellenőrző vizsgálatok számos területén - pl.: gyógyszeripar, festékipar, élelmiszeripar - alkalmazzák a spektroszkópia ezen ágát. A molekulák kémiai szerkezetkutatásának leghatékonyabb módszere a rezgési, azaz az infravörös és Raman spektroszkópia. Manapság a Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópiát alkalmazzák a hagyományos módszerekkel szemben, amely nagyobb fényereje és felbontása miatt előnyösebb, valamint a vizsgálatok gyorsasága, alacsonyabb költségigénye is hozzájárul a módszer sikerességéhez. Ennél a módszernél az infravörös forrás sugárzását egy interferométerbe vezetik, amely azokat a sugarakat, amelyek hullámhosszának az optikai úthossz egész számú többszöröse, erősíti, a többi sugarat gyengíti, vagy elnyeli. Folyamatosan változtatva az interferométer optikai úthosszát, a hullámhossztartományt végigpásztázza. Ezt a sugárzást átvezetve a mintán és egy detektorral érzékelve, olyan elnyelési színképet kapunk, amely nem az egyes hullámhosszak, hanem a hullámhossz-kombinációk függvényében adja az elnyelést. Ebből a kombinált jelből Fourier-transzformáció segítségével megkaphatjuk az elnyelési spektrumot a hullámhossz függvényében. A csirke csőr-, karom- és tollmintákat előkészítés nélkül, gyémántcella alkalmazásával FTIR mikroszkóppal (Digilab UMA-500, 13. ábra) vizsgáltam. A mintaszám 3-3 db volt kontroll és kezelt csoportonként (szervenként és szaruképletenként egyaránt). A szövetekből 2-3 mm-es darabokat vágtam le, majd ezeket a gyémántcellába helyeztem. A gyémántcellát a mikroszkóp alá helyezve – megfelelő műszerbeállítás és fókuszálás után – mértem a mintákat. A spektrumok felvételénél 256 db szkenszámot alkalmaztam, a felbontás 4 cm-1.

53

13. ábra Digilab UMA-500 FTIR mikroszkóp

14. ábra Nicolet FT-Raman

A csirke máj- és agyminták közvetlenül nem mérhetők, csak liofilizálás után. A minták liofilizálását a SOTE Központi Izotóp Laboratóriumában végezték el. Liofilizálás után FTIR Drift (diffúz reflexió) technikával, valamit FT-Raman módszerrel vizsgáltam. A Raman vizsgálatokat Nicolet FT-Raman 950 típusú műszerrel (14. ábra) végeztem. A liofilizált máj- és agymintákat speciális mintatartóban helyeztem be a műszerbe. A paraméterek beállítása után (~380mW lézerteljesítmény, 128 db szkenszám) történt a mérés. A szövettani minták értékelése a MTA Kémiai Kutatóközpont, Szerkezeti Kémiai Intézet Molekulaspectroszkópiai Osztály dolgozóinak segítségével történt.

54

4. 9. AZ EREDMÉNYEK STATISZTIKAI FELDOLGOZÁSA ÉS ÉRTÉKELÉSE

A kísérletsorozat során nyert adatok és eredmények biometriai feldolgozása során alkalmazott statisztikai módszerek a 15. táblázatban láthatók. 15. táblázat Az eredmények feldolgozása során alkalmazott statisztikai eljárások (BARÁTH és mtsai, 1996). Alkalmazott statisztikai / matematikai módszer Varianciaanalízis (ANOVA) RXC Chi2 teszt RXC Chi2 teszt

Vizsgált paraméter Testtömeg adatok Embriomortalitás Fejlődési rendellenességek*

*A csontvázpreparátumok értékelésekor nem került sor az RXC Chi2 teszt elvégzésére

A statisztikai vizsgálat során mind az egyedileg, mind az együttes kezelt csoportok öszszehasonlításra kerültek a kontroll csoporttal. Az együttesen kezelt csoportok esetében a kontroll csoport mellett az adott kombináció komponenseivel - nehézfémmel/gyomirtó szerrel egyedileg kezelt - csoportokkal történt összevetés.

55

5. 5. EREDMÉNYEK

5. 1. Korai embrionális fejlődés vizsgálata

5. 1. 1. Embriomortalitás

5. 1. 1. 1. Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll A kontroll csoportban a kezelést követő második és harmadik napon elvégzett feldolgozás folyamán nem találtam elhalt embriót (15. ábra, 16-17. táblázat).

15. ábra Kontroll házityúk-embrió a keltetés a 3. napján Réz-szulfát A 0,01%-os réz-szulfáttal elvégzett injektálásos expozíció eredményeként az embriomortalitás aránya 10%-kal emelkedett a kontroll csoportban mért értékekhez képest. A növekedés mértéke nem volt statisztikailag igazolható (16-17. táblázat).

56

Kadmium-szulfát A kezelés hatásaként az elhalt embriók aránya 20%-ra nőtt. A statisztikai vizsgálat értelmében ez a változás nem szignifikáns mértékű (16-17. táblázat).

Dual Gold 960 EC A gyakorlati permetlé töménységben használt Dual Gold 960 EC herbiciddel történt kezelés nem növelte az elhalások előfordulásának gyakoriságát a kontroll csoporthoz viszonyítva (16-17. táblázat).

Stomp 330 EC A 33% pendimetalin hatóanyag tartalmú Stomp 330 EC herbiciddel kezelt csoportban az embriomortalitás aránya elérte a 30%-ot. Az elhalt embriók számának növekedése nem bizonyult statisztikai vizsgálattal igazolt mértékűnek a referencia csoporthoz képest (16-17. táblázat).

5. 1. 1. 2. Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC A Dual Gold 960 EC és a réz-szulfát együttes alkalmazásának eredményeként az elhalt embriók aránya elérte a 40%-ot. A statisztikai vizsgálat értelmében a változás a kontroll és a Dual Gold 960 EC gyomirtó szerrel egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva szignifikáns (p<0,05) mértékű volt (16-17. táblázat). A réz-szulfáttal egyedileg kezelt csoporthoz képest is emelkedett az elhalt embriók száma, azonban ez a növekedés nem volt statisztikailag bizonyított.

57

Réz-szulfát + Stomp 330 EC A kombinált kezelés hatására az embrióhalandóság elérte a 20%-ot. A kontroll és a rézszulfáttal egyedileg kezelt csoportokban mért értékekhez viszonyítva emelkedett az elhalt embriók száma, azonban ez statisztikailag nem volt igazolható. A Stomp 330 EC herbiciddel egyedileg kezelt csoporthoz képest nem nőtt az elhalások gyakorisága, hanem csökkent (16-17. táblázat). Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC A kadmium-szulfát és a Dual Gold 960 EC együttes alkalmazásának eredményeként az elhalt embriók aránya 10%-ot tett ki. A kontroll és a Dual Gold 960 EC-vel egyedileg kezelt csoportokban mért értékekhez képest nőtt az elhalt embriók száma, a kadmiumszulfáttal egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva csökkent. A statisztikai vizsgálat szerint sem a növekedés, sem a csökkenés nem okozott igazolható eltérést az egyedileg kezelt csoportokhoz mérten (16-17. táblázat). Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC A kadmium-szulfáttal és a Stomp 330 EC-vel történt kezelés hatására az elhalt embriók aránya 30%-ra nőtt. A kontroll és az kadmium-szulfáttal egyedileg kezelt csoportokhoz képest megnőtt az elhalások gyakorisága, míg a Stomp 330 EC-vel egyedileg csoporthoz viszonyítva az elhullások száma azonos volt. Az eltérés statisztikailag nem bizonyítható (16-17. táblázat). Az embrióelhalások a Stomp 330 EC-vel egyedileg kezelt csoport kivételével jellemzően a keltetés második napjára estek (17. táblázat).

58

16. táblázat A kísérletbe vont nehézfémek és gyomirtó szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során tapasztalt elhalások (korai embrionális fejlődés)

Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Réz-szulfát + Stomp 330 EC Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC a

Elhalt embriók száma (db) / termékeny tojás (db) 0/10 1/10 2/10 0/10 3/10

Elhalt embriók aránya (%) 0 10 20 0 30

4/10a,b

40

2/10

20

1/10

10

3/10

30

Szignigikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05) Szignigikáns eltérés a Dual Gold 960 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

b

17. táblázat Az elhalások darabszámának napi megoszlása és aránya (korai embrionális fejlődés) Elhalt embriók száma (db) / aránya* (%)

Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Réz-szulfát + Stomp 330 EC

2. nap 0/0 1/100 1/50 0/0 1/33,3 3/75 2/100

3. nap 0/0 0/0 1/50 0/0 2/66,7 1/25 0/0

Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC

1/100

0/0

Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC

3/100

0/0

*Elhullás jelentkezése esetén az adott csoportban az elhalások napi százalékos megoszlásának összege 100%

59

5. 1. 2. Fejlődési rendellenességek

5. 1. 2. 1. Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll A kontroll csoportban a csírapajzs eltávolítását követően ozmium-tetroxid festéssel készített tartós preparátumok fénymikroszkópos értékelése során két rendellenes fejlődésű embriót találtam (20%). Fejlődési rendellenességként az érhálózat fejlődésbeli elmaradása jelentkezett (18-19. táblázat). Réz-szulfát A réz-szulfáttal egyedileg kezelt embriók között egy rendellenes fejlődésű embriót diagnosztizáltam (10%), amely nem különbözött statisztikailag a kontroll csoporttól. A fejlődési zavar az embrió és az érhálózat fejlődésbeli elmaradásában jelentkezett (18-19. táblázat).

Kadmium-szulfát Kadmium-szulfáttal elvégzett egyedi kezelés hatásaként a csoportban két rendellenes fejlődésű embrió fordult elő (20%). A változás a kontroll (20%) csoporthoz viszonyítva nem volt statisztikailag igazolható. Fejlődési rendellenességként egy körülbelül kilenc szomitás fejlettségi állapotban fejtájékon összenőtt, torz sziámi ikerpárt (16. ábra), valamint az agy- és szemhólyagok rendellenes differenciálódását találtam (18-19. táblázat).

60

16. ábra Kadmium-szulfáttal egyedileg kezelt házityúk-embrió (torz, sziámi ikerpár) a keltetés 2. napján Dual Gold 960 EC A Dual Gold 960 EC-vel egyedileg kezelt csoportban a korai embrionális fejlődés vizsgálata során két rendellenes fejlődésű embriót találtam (20%). A kontroll csoporthoz (20%) viszonyítva nem volt statisztikailag bizonyítható a változás. Rendellenességként az embrió és az érhálózat fejlődésbeli elmaradását, valamint az agy- és a szemhólyagok differenciálatlanságát állapítottam meg (18-19. táblázat).

Stomp 330 EC A Stomp 330 EC-vel egyedileg kezelt csoportban három esetben diagnosztizáltam fejlődési rendellenességet (30%). A kontroll csoporthoz (20%) képest nőtt a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága, amely nem tért el statisztikailag igazolható módon. A rendellenesség vérgyűrű megjelenésében, az embrió és az érhálózat fejlődésbeli elmaradásában és a szomiták fejletlenségében, illetve hiányában nyilvánult meg (18-19. táblázat).

61

5. 1. 2. 2. Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC A réz-szulfát és a Dual Gold 960 EC együttes alkalmazásának eredményeként a torzfejlődésű embriók aránya elérte a 20%-ot. Statisztikai vizsgálattal bizonyítható eltérés nem volt sem a kontroll (20%), sem a réz-szulfáttal (10%) és a Dual Gold 960 EC-vel (20%) egyedileg kezelt csoportokhoz képest. Fejlődési rendellenességként az embriók fejletlensége jelentkezett (18-19. táblázat). Réz-szulfát + Stomp 330 EC A csak réz-szulfáttal kezelt csoporthoz (10%) képest az együttes hatás eredményeként a fejlődési rendellenességek száma növekedett (30%), az egyedi Stomp 330 EC-vel injektált állatokban az elváltozások aránya azonos volt (30%). Az eltérés mértéke azonban nem volt statisztikailag szignifikáns. A detektált elváltozások: az embrió és az érhálózat fejlődésbeli elmaradása, valamint torz, szem nélküli embrió (18-19. táblázat). Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC A kezelés hatásaként a rendellenes embriók aránya csökkent, 10%-ot tett ki, mely nem volt statisztikailag igazolható a kontroll (20%), a kadmium-szulfáttal (20%) és a Dual Gold 960 EC gyomirtó szerrel (20%) egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva. Fejlődési rendellenességként a gerinc és a szív bevérzése említhető meg (18-19. táblázat). Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC A kombinált kezelés eredményeként a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága 20%-ot tett ki. Statisztikailag nem volt bizonyítható az eltérés sem a kontroll (20%), sem az egyedileg kezelt csoportokhoz képest (kadmium-szulfát: 20%, Stomp 330 EC: 30%). Elváltozásként az embrió testének fejletlensége jegyezhető le (18-19. táblázat).

62

18. táblázat Fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága a kísérletbe vont nehézfémek és gyomirtó szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során (korai embrionális fejlődés)

Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Réz-szulfát + Stomp 330 EC Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC

Rendellenes fejlődésű embriók száma (db)/ összes embrió (db) 2/10 1/10 2/10 2/10 3/10 2/10 3/10

Rendellenes fejlődésű embriók aránya (%) 20 10 20 20 30 20 30

1/10

10

2/10

20

19. táblázat A diagnosztizált fejlődési rendellenességek típusai (korai embrionális fejlődés) Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát

Kadmium-szulfát

Fejlődési rendellenességek típusai (az adott fejlődési rendellenesség esetszáma) Gyengén fejlett érhálózat (2) Fejletlen test (1) Gyengén fejlett érhálózat (1) Elhalt és torz sziámi ikerpár fejtájékon összenőve (1) Agyhólyag rendellenes fejlődése (1) Szemhólyag rendellenes fejlődése (1) Agyhólyag rendellenes fejlődése (1) Szemhólyag rendellenes fejlődése (1) Fejletlen test (1) Gyengén fejlett érhálózat (1)

Dual Gold 960 EC

Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Réz-szulfát + Stomp 330 EC

Gyengén fejlett érhálózat (1) Fejletlen test, a szomiták fejletlensége és hiánya (1) Vérgyűrű (1) Fejletlen test (2) Fejletlen test (2) Gyengén fejlett érhálózat, torz, szem nélküli embrió (1)

Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC

Gerinc és a szív bevérzése (1) Fejletlen test (2) 63

5. 2. Kórbonctani feldolgozás eredménye (19. nap)

5. 2. 1. Embriomortalitás

5. 2. 1. 1. Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll A keltetés tizenkilencedik napján elvégzett feldolgozás során a kontroll csoportban három elhalt embriót találtam (6,52%), (20-21. táblázat). Réz-szulfát A réz-szulfát hatásaként az embriomortalitási ráta szignifikáns módon (p<0,05) 25,64%ra emelkedett a kontroll csoportban mért értékekhez viszonyítva (20-21. táblázat).

Kadmium-szulfát A kadmium-szulfáttal történt injektálásos kezelés hatásaként az elhalt embriók aránya 23,91%-ra emelkedett (p<0,05%), (20-21. táblázat).

Dual Gold 960 EC A Dual Gold 960 EC felhasználása 23,91%-os embrióhalandóságot eredményezett. A változás a kontroll csoporthoz viszonyítva szignifikáns mértékűnek (p<0,05%) bizonyult (20-21. táblázat).

Stomp 330 EC A készítmény injektálását követően az embriomortalitási ráta 25%-ra nőtt (p<0,05), (2021. táblázat).

64

5. 2. 1. 2. Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC A réz-szulfát és a Dual Gold 960 EC együttes alkalmazásakor az elhalt embriók aránya 46,15%-ra emelkedett. A statisztikai elemzés szignifikáns eltérést igazolt a kontroll (p<0,001) csoporthoz viszonyítva. A réz-szulfáttal (25,64%) és a Dual Gold 960 EC-vel (23,91%) egyedileg kezelt csoportokhoz képest nőtt az elhalások gyakorisága, azonban ez statisztikailag nem volt igazolható (20-21. táblázat). Réz-szulfát + Stomp 330 EC A kombinált kezelés 45,83%-os embrióhalandóságot eredményezett. A statisztikai vizsgálat a kontroll csoporthoz (p<0,001) képest igazolt szignifikáns eltérést. A réz-szulfáttal (25,64%) és a Stomp 330 EC-vel (25%) egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva nőtt az elhalt embriók száma, azonban ez statisztikai vizsgálattal nem bizonyítható (20-21. táblázat). Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC A kadmium-szulfát és a Dual Gold 960 EC együttes felhasználása esetén az embriomortalitás aránya 47,50%-ot tett ki. A statisztikai vizsgálat szignifikáns eltérést igazolt mind a kontroll (p<0,001) mind a kadmium-szulfáttal (p<0,05) és a Dual Gold 960 EC-vel (p<0,05) egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva (20-21. táblázat). Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC A kadmium-szulfát és a Stomp 330 EC együttes alkalmazásakor az elhalt embriók aránya (48,84%) szignifikánsan emelkedett a kontroll (p<0,001), a kadmium-szulfáttal (p<0,05) és a Stomp 330 EC-vel (p<0,05) egyedileg kezelt csoportokhoz képest (20-21. táblázat).

65

Az elhalások időbeli eloszlásának értékeléséhez a keltetés megkezdésének napján elvégzett injektálásos kezeléstől a tizenkilencedik napi feldolgozásig terjedő időszakot felosztottam négy szakaszra az alábbiak szerint: 

I. szakasz: 0-5. nap



II. szakasz: 6-10. nap



III. szakasz: 11-15. nap



IV. szakasz: 16-19. nap

Az embriók elhalása meghatározó módon az I. és II. szakaszban jelentkezett, kivétel a Stomp 330 EC esetében, amelynél az elhalások az I. és a III. szakaszban fordultak elő jellemzően (21. táblázat). 20. táblázat A kísérletbe vont nehézfémek és gyomirtó szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során tapasztalt elhalások (19. napi feldolgozás)

Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Réz-szulfát + Stomp 330 EC Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC

Elhalt embriók száma (db) / termékeny tojás (db) 3/46 10/39 a1 11/46 a1 11/46 a1 12/48 a1 18/39 a2 22/48 a2

Elhalt embriók aránya (%) 6,52 25,64 23,91 23,91 25,00 46,15 45,83

19/40 a2, b1, c1

47,50

21/43 a2, b1, d1

48,84

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,05, a2p<0,001) Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (b1p<0,05) c Szignifikáns eltérés a Dual Gold 960 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (c1p<0,05) d Szignifikáns eltérés a Stomp 330 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (d1p<0,05) b

A keltetés megkezdésének napján elvégzett kezelések esetében nincs lehetőség lámpázással a terméketlen tojások kiszűrésére a később - jellemzően tizenkettedik napon - végrehajtott kezelésekkel ellentétben. Ebből adódóan a megadott kezdeti 50 db tojás/csoport a terméketlen tojásokat is tartalmazza.

66

Y21. táblázat Az elhalások darabszámának napokra bontott megoszlása és aránya (19. napi feldolgozás) Elhalt embriók száma (db) / aránya* (%) Kezelt csoportok 0 – 5. nap

6 - 10. nap

11 – 15. nap

16 – 19. nap

Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC

2/66,7 4/40 4/36,36 9/81,8 7/58,30

0/0 5/50 4/36,36 1/9,09 0/0

1/33,3 1/10 2/18,18 1/9,09 5/41,70

0/0 0/0 1/9,09 0/0 0/0

Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC

14/77,80

0/0

2/11,10

2/11,10

Réz-szulfát + Stomp 330 EC Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC

21/95,50

1/4,50

0/0

0/0

15/78,90

4/21,10

0/0

0/0

13/61,89

8/38,11

0/0

0/0

*Elhullás jelentkezése esetén az adott csoportban az elhalások napi százalékos megoszlásának összege 100%

5. 2. 2. Fejlődési rendellenességek

5. 2. 2. 1. Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll A kontroll csoportban makroszkóposan kimutatható fejlődési rendellenességet (nyitott testüreg) egy embrió esetében (2,33%) jegyeztem le (17. ábra, 22-23. táblázat).

17. ábra Fejlődési rendellenességet (nyitott testüreg) mutató kontroll házityúk-embrió 67

Réz-szulfát A réz-szulfáttal elvégzett kezelés eredményeként két rendellenes fejlődésű embriót (6,90%) találtam. A kontroll csoporthoz viszonyítva a változás nem volt statisztikailag igazolható (22. táblázat). Fejlődési rendellenességként feji és nyaki ödéma, valamint a lábujjak tengelyének görbülete jelentkezett (23. táblázat).

Kadmium-szulfát A kadmium-szulfáttal kezelt embriók között három esetben (8,57%) diagnosztizáltam fejlődési rendellenességet, amely nem különbözött statisztikailag a kontroll csoporttól (22. táblázat). Fejlődési rendellenességként fejtájékon kialakult ödéma, a nyak tengelyének görbületét, hibás lábállást, a felső csőrkáva rövidülését és mindkét szem hiányát tapasztaltam (23. táblázat).

Dual Gold 960 EC A Dual Gold 960 EC-vel kezelt csoportban egy (2,86%) rendellenes fejlődésű embrió fordult elő, amely nem tért el statisztikailag igazoltan a kontroll csoporttól (22. táblázat). A fejlődési rendellenesség a nyak hibás állása volt (23. táblázat).

Stomp 330 EC A Stomp 330 EC-vel kezelt csoportban két esetben (5,56%) állapítottam meg fejlődésbeli eltérést, amely nem volt statisztikailag bizonyítható a kontroll csoporthoz viszonyítva (22. táblázat). Fejlődési rendellenességként a nyak hibás állása és rendellenes lábállás jelentkezett (23. táblázat).

68

5. 2. 2. 2. Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC A réz-szulfáttal és a Dual Gold 960 EC-vel együttesen kezelt csoportban a fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya 4,76%-ot ért el, amit a statisztikai vizsgálat sem a kontroll, sem az egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva nem igazolt szignifikánsnak (22. táblázat). Fejlődésbeli rendellenességként felső csőrkáva rövidülést és rendellenes lábállást jegyeztem le (23. táblázat). Réz-szulfát + Stomp 330 EC Az együttes kezelés hatásaként öt embrió (19,23%) mutatott fejlődési rendellenességet. A változás a kontroll csoporthoz viszonyítva szignifikáns mértékűnek bizonyult (p<0,05), ugyanakkor az egyedileg kezelt csoportokhoz képest nem tapasztaltam statisztikailag bizonyítható eltérést (22. táblázat). Fejlődési rendellenességként agysérvet (18. ábra), csőrkáva (19. ábra) és láb deformitást, a szemek hiányát, valamint nyaki tájékon ödéma kialakulását tapasztaltam (23. táblázat).

18. ábra Agysérv

19. ábra Csőrkáva-deformitás

69

Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC A kadmium-szulfát és a Dual Gold 960 EC együttes felhasználása esetén három rendellenességet mutató embriót találtam (14,29%). Az eltérés nem volt statisztikailag igazolható sem a kontroll, sem az egyedileg kezelt csoportokhoz képest (22. táblázat). Fejlődési rendellenességként agysérv, csőrkáva deformitás, hasi sérv, továbbá a nyak és láb rendellenes állása volt megfigyelhető (23. táblázat). Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC A kadmium-szulfáttal és a Stomp 330 EC-vel kombinált kezelés hatására a fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya az élőkhöz viszonyítva 4,55%-ot tett ki. Az eltérést a statisztikai vizsgálat nem igazolta szignifikánsnak (22. táblázat). Fejlődési rendellenességként a láb rendellenes állása jelentkezett (23. táblázat). 22. táblázat Fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága a kísérletbe vont nehézfémek és gyomirtó szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során (19. napi feldolgozás)

Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Réz-szulfát + Stomp 330 EC Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC a

Rendellenes fejlődésű embriók száma (db) / élő embriók száma (db) 1/43 2/29 3/35 1/35 2/36

2,33 6,90 8,57 2,86 5,56

1/21

4,76

5/26a

19,23

3/21

14,29

1/22

4.55

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

70

Rendellenes fejlődésű embriók aránya (%)

23. táblázat A diagnosztizált fejlődési rendellenességek típusai (19. napi feldolgozás) Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát

Kadmium-szulfát

Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC

Réz-szulfát + Stomp 330 EC

Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC

Fejlődési rendellenességek típusai (esetszám) Nyitott testüreg (1) Ödéma a nyakon (2) Ödéma a fejen (1) Hibás láb (1) Ödéma a fejen (1) Hibás láb (2) Görbült nyak (1) Felső csőrkáva rövidülés (1) Mindkét szem hiánya (1) Nyak hibás állása (1) Nyak hibás állása (1) Láb hibás állása (1) Felső csőrkáva rövidülés (1) Láb hibás állása (1) Hibás láb (3) Agysérv (1) Felső csőrkáva rövidülés (1) Csőr deformitás (1) Bal szem hiánya (1) Mindkét szem hiánya (1) Ödéma a nyakon (1) Agysérv (1) Hasi sérv (1) Csőr deformitás (1) Hibás láb (2) Nyak hibás állása (1) Hibás láb (1)

5. 2. 3. Testtömeg adatok

5. 2. 3. 1. Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll A desztillált víz injektálásának hatására a viszonyítás alapját képező csoportban az embriók testtömegének átlaga 27,06 g.

71

Réz-szulfát A réz-szulfát injektálása szignifikánsan (p<0,05) csökkentette az embriók testtömegét a kontroll csoportban mért értékekhez képest (20. ábra, 24. táblázat).

Kadmium-szulfát A 0,01%-os koncentrációban tojásba injektált kadmium-szulfát hatására csökkent az embriók testtömege a kontroll csoporthoz viszonyítva, de statisztikai vizsgálattal nem volt igazolható az eltérés (20. ábra, 24. táblázat).

a

P<0,05 a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

20. ábra Embrionális testtömeg átlagok alakulása a kísérletbe vont nehézfémek egyedi méreghatásának vizsgálata során Dual Gold 960 EC A gyakorlati permetlé töménységben felhasznált Dual Gold 960 EC hatásaként bekövetkezett testtömeg-csökkenés a kontroll csoportban mért testtömeg átlaghoz viszonyítva nem bizonyult statisztikailag igazoltnak (21. ábra, 24. táblázat).

72

Stomp 330 EC A Stomp 330 EC herbicid injektálásának hatására szignifikáns testtömeg-csökkenést (p<0,05) tapasztaltam a kontroll csoportban mért értékhez képest (21. ábra, 24. táblázat).

a

P<0,05

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

21. ábra Embrionális testtömeg átlagok alakulása a kísérletbe vont gyomirtó szerek egyedi méreghatásának vizsgálata során

5. 2. 3. 2. Kombináltan kezelt csoportok Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC A réz-szulfát és a Dual Gold 960 EC együttes alkalmazásakor a kontroll és a Dual Gold 960 EC-vel egyedileg kezelt csoportok testtömeg értékeihez képest szignifikánsan (p<0,05) csökkent az embriók testtömege. A réz-szulfáttal egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva a kombinált kezelés csökkentette az embriók testtömegét, azonban ez az eltérés statisztikai vizsgálattal nem volt igazolható. A réz-szulfát embriotoxikus hatása érvényesült, ami által csökkent az embriók testtömege (22. ábra, 24. táblázat).

73

a, d

P<0,05

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05) Szignifikáns eltérés a Dual Gold 960 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

d

22. ábra Embrionális testtömeg átlagok alakulása a kísérletbe vont réz-szulfát és Dual Gold 960 EC egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során

Réz-szulfát + Stomp 330 EC A keltetés megkezdésének napján elvégzett injektálásos expozíció hatásaként a kezelt embriók testtömege szignifikáns módon csökkent a kontroll (p<0,05), a réz-szulfáttal (p<0,05) és a Stomp 330 EC-vel (p<0,05) egyedileg kezelt csoportokhoz mérten (23. ábra, 24. táblázat). A réz-szulfát toxikus hatása az embriók testtömegének csökkenésében nyilvánult meg.

74

a, b, e

P<0,05

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05) Szignifikáns eltérés a réz-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) e Szignifikáns eltérés a Stomp 330 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) b

23. ábra Embrionális testtömeg átlagok alakulása a kísérletbe vont réz-szulfát és Stomp 330 EC egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során

Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC A kombinált kezelés hatásaként a statisztikai vizsgálat szignifikáns mértékű (p<0,05) testtömeg-csökkenést igazolt a kontroll és az egyedileg kezelt csoportokhoz képest (24. ábra, 24. táblázat). A kadmium-szulfát embriotoxikus hatása érvényesült az embriók testtömegének csökkenésekor.

75

a, c, d

P<0,05

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05) Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) d Szignifikáns eltérés a Dual Gold 960 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) c

24. ábra Embrionális testtömeg átlagok alakulása a kísérletbe vont kadmium-szulfát és Dual Gold 960 EC egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során

Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC A kadmium-szulfát és a Stomp 330 EC együttes felhasználása csökkentette az embriók testtömegét a kontroll csoporthoz viszonyítva. A kadmium-szulfáttal és a Dual Gold 960 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz képest azonban nem csökkent az embriók testtömege. Az eltérések statisztikai vizsgálattal nem voltak igazolhatók (25. ábra, 24. táblázat). A kadmium-szulfát toxikus hatása ebben az esetben nem érvényesült.

76

25. ábra Embrionális testtömeg átlagok alakulása a kísérletbe vont kadmium-szulfát és Stomp 330 EC egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során

24. táblázat Embrionális testtömegek (19. napi feldolgozás) Kezelés Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Réz-szulfát + Stomp 330 EC Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC

Átlagtömeg (g) 27,06 23,31a 25,49 26,17 25,22a 20,86a, d 20,10a, b, e

Szórás 3,96 5,58 3,95 4,48 4,01 3,81 5,03

18,27a, c, d

4,04

26,07

3,63

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05) Szignifikáns eltérés a réz-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) c Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) d Szignifikáns eltérés a Dual Gold 960 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) e Szignifikáns eltérés a Stomp 330 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) b

77

5. 3. Csontvázfestéssel történt feldolgozás eredménye

5. 3. 1. Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll Egy egészséges kontroll házityúk-embrió látható 26. ábrán. A csoportban csontvázfestéssel kimutatható fejlődési rendellenességet három embrió esetében találtam. Fejlődési rendellenességként egy esetben törpenövekedés, két esetben pedig görbült nyak jelentkezett (25-26. táblázat).

26. ábra Csontvázfestett kontroll házityúk-embrió a keltetés 19. napján Réz-szulfát A réz-szulfáttal egyedileg kezelt csoportban a kontroll csoporthoz hasonlóan három esetben diagnosztizáltam fejlődési rendellenességet, amely növekedési retardációban és a láb hibás állásában nyilvánult meg (25-26. táblázat).

Kadmium-szulfát A 0,01%-os koncentrációban felhasznált kadmium-szulfát hatásaként két esetben találtam fejlődési rendellenességet mutató embriót. Egy esetben a nyak rendellenes állása, míg

78

a másik embrió esetében az ujjpercek és csigolyák nem megfelelő csontosodása, valamint fejlődésbeli elmaradás jelentkezett (25-26. táblázat).

Dual Gold 960 EC A gyakorlati permetlé töménységben felhasznált Dual Gold 960 EC injektálása két embriónál mutatott fejlődési eltérést, amely növekedési retardációban, valamit csüd rövidülésben nyilvánult meg (27. ábra, 25-26. táblázat).

27. ábra Kontroll és a Dual Gold 960 EC–vel (törpenövekedés) kezelt csontvázfestett házityúk-embrió a keltetés 19. napján Stomp 330 EC A 33% pendimetalin hatóanyag tartalmú Stomp 330 EC hatásaként három embriónál jelentkezett fejlődésbeli zavar, amely részleteiben tekintve növekedési retardációt, az ujjak deformációját és a nyak enyhe görbületét jelentette (28. ábra, 25-26. táblázat).

79

28. ábra Stomp 330 EC-vel kezelt csontvázfestett házityúk-embrió a keltetés 19. napján (ujjak deformációja, enyhén görbült nyak)

5. 3. 2. Kombináltan kezelt csoportok Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC A réz-szulfáttal és a Dual Gold 960 EC-vel együttesen kezelt csoportban két esetben törpenövekedést, egy esetben pedig a nyak rendellenes állását (görbült nyak) tapasztaltam (29. ábra, 25-26. táblázat).

29. ábra Réz-szulfáttal és Dual Gold 960 EC-vel kezelt, csontvázfestett házityúkembrió a keltetés 19. napján (görbült nyak: lordosis)

80

Réz-szulfát + Stomp 330 A csontvázpreparátumok sztereo-mikroszkópos értékelése során a csoportban négy rendellenes fejlődésű embriót találtam. Rendellenességként növekedési retardáció, valamint rendellenes lábállás - amely a végtag csavarodásában nyilvánult - jelentkezett (30. ábra, 25-26. táblázat).

30. ábra Réz-szulfáttal és Stomp 330 EC-vel (növekedési retardáció) együttesen kezelt csontvázfestett házityúk-embrió kontroll embrióval összehasonlítva a keltetés 19. napján Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC A kadmium-szulfáttal és a Dual Gold 960 EC-vel való együttes kezelés eredményeként négy embriónál állapítottam meg fejlődésbeli eltérést, amely növekedési retardációban, valamint egy embriónál a nyak rendellenes állásában (görbült nyak) nyilvánult meg (25-26. táblázat). Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC A kadmium-szulfáttal és a Stomp 330 EC történt kezelés hatása három embrió esetében eredményezett fejlődésbeli zavart. Két esetben növekedési retardációt egy esetben a nyak és a láb rendellenes állását tapasztaltam (31. ábra, 25-26. táblázat).

81

31. ábra Kadmium-szulfáttal és Stomp 330 EC-vel együttesen kezelt csontvázfestett házityúk-embrió a keltetés 19. napján (görbült nyak, hibás láb)

25. táblázat Csontvázfestéssel feltárt fejlődési rendellenességek a kísérletbe vont nehézfémek és gyomirtó szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során (19. napi feldolgozás) Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Réz-szulfát + Stomp 330 EC Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC

Rendellenes fejlődésű embriók száma (db) / vizsgált embriók száma (db) 3/10 3/10 2/10 2/10 3/10 3/10 4/10 4/10 3/10

82

26. táblázat A csontvázfestési eljárás során feltárt fejlődési rendellenességek típusai (19. napi feldolgozás) Fejlődési rendellenességek típusai (esetszám) Enyhén görbült nyak (2) Kontroll Növekedési retardáció (1) Hibás láb (1) Réz-szulfát Növekedési retardáció (3) Enyhén görbült nyak (1) Növekedési retardáció (1) Kadmium-szulfát Az ujjpercek és csigolyák nem megfelelő csontosodása (1) Hibás láb (1) Dual Gold 960 EC Növekedési retardáció (1) Enyhén görbült nyak (1) Hibás láb (1) Stomp 330 EC Növekedési retardáció (1) Enyhén görbült nyak (1) Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Növekedési retardáció (2) Hibás (csavarodott) láb (1) Réz-szulfát + Stomp 330 EC Növekedési retardáció (3) Enyhén görbült nyak (1) Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 Növekedési retardáció (3) EC Enyhén görbült nyak (1) Hibás láb (1) Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC Növekedési retardáció (2) Kezelt csoportok

83

5. 4. Szövettani feldolgozás eredménye

5. 4. 1. Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll A nyakizomban a miofibrillumok jól elkülönültek, a sejtmagok jól festődtek, a vizsgált izomrostok épnek bizonyultak. A máj szerkezete ép, a sejthatárok jól láthatók voltak, a kettős májsejtsorok elkülönültek. A hepatociták magja ép, a sinusoidok közepes tágasságúak voltak. A májsejtek citoplazmáját sok vakuolum töltötte ki. Réz-szulfát A réz-szulfáttal egyedileg kezelt embriók nyakizom- és májmintái nem tértek el a kontrolltól szövettanilag.

Kadmium-szulfát A kontroll csoporthoz viszonyítva patológiás eltérést nem állapítottam meg a nehézfémmel egyedileg kezelt csoportban.

Dual Gold 960 EC A csoportban szövettani vizsgálattal kimutatható kóros eltérést nem találtam a nyakizom- és májmetszetek értékelése során.

Stomp 330 EC A herbiciddel egyedileg kezelt állatok nyakizom- és májmintái nem tértek el a kontrolltól.

84

5. 4. 2. Kombináltan kezelt csoportok Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC A réz-szulfáttal és a Dual Gold 960 EC együttesen kezelt embriók szövettanilag értékelt nyakizom- és májmintái nem tértek el a kontrolltól. Réz-szulfát + Stomp 330 EC A csoportban a nyakizom- és a májmetszetek értékelésekor szövettani vizsgálattal kimutatható eltérést nem találtam. Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC A kadmium-szulfáttal és a Dual Gold 960 EC-vel kezelt embriók nyakizom- és májmintái nem tértek el szövettanilag a kontroll csoporttól. Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC A kombinált kezelés eredményeként a kontroll csoporthoz viszonyítva patológiás eltérést nem tapasztaltam.

5. 5. FTIR és FT - Raman spektroszkópos feldolgozás eredménye

A színképek elemzés során a felvett spektrum sávjainak intenzitását – különös tekintettel a májban megjelenő koleszterin és bilirubin sávokra – vizsgáltam, amely a molekuláris szerkezet szerhatásra történő átrendeződésére utal. A sáveltolódásokat a vizsgálati anyag szövetbe való beépülése okozza.

85

Kontroll A viszonyítás alapjául szolgáló csoportban a minták elemzése során elváltozás nem volt kimutatható az alkalmazott spektroszkópos technikával. Réz-szulfát A csőr- és tollminták vizsgálata során a referencia és a kezelt minta színképének különbségéből egyértelműen sikerült kimutatni a szulfát jelenlétét, ugyanakkor az agyból és a májból származó minták, továbbá a karom vizsgálatakor eltérés nem volt észlelhető.

Kadmium-szulfát A réz-szulfáttal egyedileg kezelt csoporthoz hasonlóan csak a csőr- és tollminták elemzése esetében adódtak eltérések, a szövettani (agy, máj) és a karom vizsgálata során nem volt kimutatható elváltozás.

Dual Gold 960 EC A peszticid hatásaként a csőr-, karom-, illetve tollminták színképei nem mutattak szignifikáns eltérést a kontroll csoporthoz viszonyítva. A májminták elemzése a bilirubinszint emelkedését, továbbá a koleszterinszint csökkenését jelezte. Az agyból származó szövettani minták értékelése folyamán kevésbé intenzív sávintenzitás eltérést tapasztaltam.

Stomp 330 EC A 33% pendimetalin hatóanyag tartalmú gyomirtó szerrel egyedileg kezelt csoportban sem a szövettani (agy, máj), sem a csőr-, karom-, illetve tollminták színképeinek elemzése során nem tapasztaltam szignifikáns eltérést a kontroll csoporthoz viszonyítva.

86

6. KÖVETKEZTETÉSEK ÉS JAVASLATOK

Manapság az emberiség egyik legnagyobb megoldásra váró problémája a természeti környezet növekvő mértékű elszennyeződése. A különböző kémiai vegyületek környezetben kifejtett hatásait (mellékhatás, utóhatás) figyelemmel kell kísérni, ugyanis a növényvédő szerek többségéről felületes ismereteink vannak arra vonatkozóan, hogy milyen hatást gyakorolnak hosszabb távon a biológiai környezetre. A nem körültekintő permetezéstechnika, a szerek elsodródásából adódó veszélyek, a készítmények nem előírás szerinti alkalmazása növelik a szárnyas apróvadak tojásainak közvetlen expozíciós lehetőségét. Vizsgálataimhoz az interakciós hatások modellezéséül két nehézfémsót (réz-szulfát, kadmium-szulfát), továbbá a Dual Gold 960 EC (960 g/l S-metolaklór hatóanyag tartalom), valamint a Stomp 330 EC (33% pendimetalin hatóanyag tartalom) herbicideket választottam. A két herbicid széles körben felhasznált készítmény a kisgazdaságokban és a nagyüzemekben egyaránt. A peszticidek gyakorlati permetlé töménységben kerültek felhasználásra, a nehézfémek egyedi és együttes méreghatás vizsgálata alatt alkalmazott koncentrációit egy előkísérlet során választottam ki. A rezet a mezőgazdaságban egyrészt tápanyagként, másrészt gombaölő szerként alkalmazzák permetező, csávázó, fa sebkezelő szerek hatóanyagaiként. Az állattenyésztésben növekedés-serkentő, takarmány-kiegészítő, betegségmegelőző tulajdonsága miatt használják. A kadmium az egyik legveszélyesebb, legmobilisabb nehézfém. Könnyen felszívódik és felhalmozódik a növényekben (ERDEI és mtsai, 1998). Az ipari eredetű szennyvizek öntözésre való felhasználása - kadmium tartalmukból adódóan - rendkívül veszélyes, mert a táplálékláncba bekerülve károsítják az élő szervezetek anyagcseréjét. A természetes körülmények között élő vadmadarak vizsgálatai és laboratóriumi körülmények között beállított etetéses terhelési kísérletek is bebizonyították (BOKORI és mtsai, 1995; WEN-SHYG és mtsai, 1997), hogy a tojók szervezetéből számos fémion kerül át a megtojt tojásba, mely hatást gyakorolhat a későbbiekben az embrió fejlődésére (BURGER és GOCHFELD, 2000). Habár a kadmium esetében felnőtt házityúkon injektálással elvégzett vizsgálatok alapján feltételezik, hogy a petefészek kumuláló képessége jelentős szerepet játszik az utódok védelmében (SATO és mtsai, 1997). Sajnos az élő szervezetek - köztük is a madarak - tényleges nehézfém terheléséről kevés információval rendelkezünk. A Távol-Keleten természetes úton, illetve baleset és környezetszennyezés következtében el-

87

hullott édesvízi és tengeri kacsafélék veséjében 0,0063-174,4 mg/kg, a májban 0,063-21,2 mg/kg kadmiumot találtak (MOCHIZUKI és mtsai, 2002). Míg farmokról begyűjtött kacsatojásokban, a fehérjében átlagosan 1,8 ng/g (kadmium), 0,83 µg/g (réz), a tojássárgában 3,8 ng/g (kadmium) és 1,36 µg/g (réz) koncentrációt határoztak meg (JENG és YANG, 1995). Irodalmi források szerint ugyanakkor embrióhalandóságot és fejlődési rendellenességet nemcsak mesterségesen előidézett környezeti hatások indukálhatnak, hanem jelentkezhetnek genetikai mutációk eredményeként is (SINKOVITSNÉ, 1968). ROMANOFF és ROMANOFF (1972) szerint a torz embriók gyakran egyszerre többféle fejlődési rendellenességet is mutatnak, ez különösképpen igaznak bizonyult a kísérletileg indukált fejlődési rendellenességek megjelenésére. Megállapították, hogy embrióhalandóság szempontjából a csirkeembrió fejlődésének két „kritikus” pontja van. Egyik a keltetés első három napja, a másik pedig a kelés ideje. A kelés előtti elhalások főbb okaként ROBERTSON (1961) az embrió nem megfelelő fekvését, helyzetét tartja a tojáson belül.

6. 1. Korai embrionális vizsgálat

A korai embrionális fejlődés vizsgálata során megállapítottam, hogy a nehézfémek fokozták az elhalások előfordulásának gyakoriságát, de sem a réz-, sem a kadmium-szulfát felhasználásának eredményeként nem tapasztaltam a vizsgált paraméterek tekintetében szignifikáns növekedést, amit más szerző eredménye is igazolt (FEJES, 2005). A kadmium-szulfáttal történt kezelés hatására nem szignifikánsan emelkedett az elhalások és

a

fejlődési

rendellenességek

aránya,

azonban

a

csoportban

mért

20%-os

embriomortalitási ráta biológiai szempontból jelentősnek minősíthető. KERTÉSZ (2001) a korai fejlődési stádium vizsgálata során házityúk és vadkacsa embriókon az általam alkalmazott dózis töredékénél – már 0,5 ng kadmium-szulfát/tojás dózisnál – írt le teratogén hatást, amely saját vizsgálataimban nem realizálódott. Az elhalások és a fejlődési rendellenességek százalékos arányait figyelembe véve a házityúk-embriók nehézfémekkel szembeni érzékenysége a következőképpen alakult: 

Embriomortalitás: réz < kadmium



Fejlődési rendellenességek: réz < kadmium

88

A korai fejlődési stádium vizsgálata során az embriók mind embriomortalitás, mind a fejlődési rendellenességek vonatkozásában érzékenyebben reagáltak a kadmium-szulfáttal történt kezelésre. Az elhalások és a fejlődési rendellenességek százalékos arányait figyelembe véve a házityúk-embriók herbicidekkel szembeni érzékenysége a következőképpen alakult: 

Embriomortalitás: Stomp 330 EC > Dual Gold 960 EC



Fejlődési rendellenességek: Stomp 330 EC > Dual Gold 960 EC

A korai fejlődési stádium vizsgálata során az embriók mind embriomortalitás, mind a fejlődési rendellenességek vonatkozásában érzékenyebben reagáltak a Stomp 330 EC-vel végzett kezelésre. A házityúk-embriók fejlődésére ebben a szakaszban a gyakorlati permetlé töménységben felhasznált Stomp 330 EC bizonyult az egyedileg tojásba juttatott nehézfémek és peszticidek közül a legtoxikusabbnak. Az egyedi kezelések egyike sem eredményezett szignifikáns eltérést a kontroll csoporthoz viszonyítva. Az együttesen kezelt csoportok közül a réz-szulfát és Dual Gold 960 EC kombináció alkalmazásakor szignifikánsan nőtt az elhalt embriók aránya mind a kontroll, mind a Dual Gold 960 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz képest. A fejlődési rendellenességek vonatkozásában összefoglalóan elmondható, hogy mindegyik kezelt csoportban fordult elő rendellenes fejlődésű embrió, szignifikáns eltérést azonban a statisztikai feldolgozás során egyáltalán nem tapasztaltam. A fejlődési rendellenesség elsősorban az érhálózat és a szomiták fejletlenségében, valamint az agyhólyag és a szemhólyag rendellenes fejlődésében nyilvánult meg.

6. 2. Kórbonctani feldolgozás

A desztillált vízzel kezelt kontroll csoportban az elhalt embriók aránya 6,52%-ot, a fejlődési rendellenességeké 2,33%-ot. A desztillált víz esetében több szerző is beszámolt annak embriotoxikus és teratogén hatásáról (KERTÉSZ, 1996; VARGA, 1999; PALKOVICS, 2003). Ebben az esetben az embriomortalitás sporadikusnak, a fejlődésbeli eltérés spontánnak tekinthető (ROMANOFF és ROMANOFF, 1972), ami lehetővé teszi a csoport viszonyítási alapként történő alkalmazását. 89

A tizenkilencedik napon elvégzett feldolgozás folyamán a nehézfémek szignifikánsan növelték az elhalások arányát, sőt a réz-szulfát ezen felül szignifikánsan csökkentette az állatok testtömegét is, amit alátámaszt FEJES (2005) ugyancsak házityúk-embrióval végzett kísérleteinek eredménye. A réz- és kadmium-szulfát esetében az elhalások és a fejlődési rendellenességek százalékos arányait és a testtömeg átlagokat figyelembe véve, a következőképpen alakult a tyúkembriók nehézfémekkel szembeni érzékenysége: 

Embriomortalitás: réz > kadmium



Fejlődési rendellenességek: réz < kadmium



Testtömeg átlagok: réz > kadmium

A

tizenkilencedik

napi

feldolgozás

eredményeként

elmondható,

hogy

az

embriomortalitás és a testtömeg átlagok alapján az embriók érzékenyebben reagáltak a rézszulfáttal végzett kezelésre, viszont a kadmium-szulfáttal történt kezelés hatására megnövekedett a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága. Ugyanakkor a korai fejlődési stádium vizsgálatakor, a kadmium-szulfáttal történt kezelés hatására mind az embriomortalitás, mind a fejlődési rendellenességek aránya nőtt. A fejlődés korai szakaszában a réz-szulfát kevésbé volt embriotoxikus. A gyomirtó szerekkel és a nehézfémekkel egyedileg kezelt csoportokban egyaránt szignifikánsan nőtt az elhalt embriók aránya a kontroll csoportban mért értékhez képest. A gyomirtó szerek (Dual Gold 960 EC, Stomp 330 EC) egyedi felhasználásakor a kezelt állatok negyede pusztult el, ami szignifikánsan növelte az elhalt embriók arányát a kontroll csoportban mért értékekhez viszonyítva. A korai fejlődési stádium vizsgálatakor tapasztaltakhoz hasonlóan a készítmények embriotoxikus hatása már közvetlenül a keltetést követő időszakban megnyilvánult mind a két peszticid esetében. Az egyedileg kezelt csoportokban a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága mindvégig viszonylag alacsony (2,33-8,57%) szinten maradt. A testtömeg értékek alapján megállapítottam, hogy a gyomirtó szerek egyedi felhasználása során a Stomp 330 EC szignifikánsan csökkentette az embriók testtömegét. A Dual Gold 960 EC és a Stomp 330 EC esetében az elhalások és a fejlődési rendellenességek százalékos arányait és a testtömeg átlagokat figyelembe véve, a következőképpen alakult a tyúkembriók herbicidekkel szembeni érzékenysége:

90



Embriomortalitás: Dual Gold 960 EC < Stomp 330 EC



Fejlődési rendellenességek: Dual Gold 960 EC < Stomp 330 EC



Testtömeg átlagok: Dual Gold 960 EC < Stomp 330 EC

A tizenkilencedik napi feldolgozás eredményeként elmondható, hogy mind az embriomortalitás, mind a fejlődési rendellenességek, mind a testtömeg átlagok alapján az embriók érzékenyebben reagáltak a Stomp 330 EC-vel történt kezelésre. A korai embrionális fejlődés vizsgálata során hasonlóképpen érvényesült a pendimetalin hatóanyag erősen toxikus hatása. Az együttesen kezelt csoportok közül, a nehézfém komponensként réz-szulfátot tartalmazó kombinációk esetében elmondható, hogy szignifikáns emelkedés az elhalt embriók szempontjából csak a kontroll csoporthoz viszonyítva volt megfigyelhető. A kadmiumszulfáttal és a Dual Gold 960 EC-vel, valamint a kadmium-szulfáttal és a Stomp 330 ECvel együttesen kezelt csoportok esetében szignifikánsan nőtt az embriomortalitás mind a kontroll, mind az egyedileg kezelt csoporthoz képest, tehát megállapítható, hogy mindkét csoportban egyértelműen fokozódott az embriotoxikus hatás a felhasznált komponensek egyedi embriókárosító méreghatásához viszonyítva. A fejlődési rendellenességek szempontjából szignifikáns eltérést csak egy esetben, a rézszulfát és a Stomp 330 EC együttes alkalmazásakor tapasztaltam, ahol az embriók ötöde mutatott valamilyen fejlődési rendellenességet. A többi együttesen kezelt csoportban az egyedi kezelésekhez hasonló alacsony szinten maradt a fejlődési rendellenességek előfordulása. A fejlődésbeli eltérés típusát tekintve leggyakrabban ödéma, csőrkáva rövidülés a láb és a nyak hibás állás jelentkezett. A réz-szulfáttal és a Stomp 330 EC-vel, valamint a kadmium-szulfáttal és Dual Gold 960 EC-vel végzett együttes kezelés hatásaként a kezelt embriók testtömege szignifikáns módon csökkent a kontroll és az egyedileg kezelt csoportokhoz mérten, tehát megállapítható, hogy a kombinált kezelés hatásaként egyértelműen fokozódott az embriotoxikus hatás a felhasznált komponensek egyedi embriókárosító hatásához viszonyítva.

91

6. 3. Csontvázfestés Egyedileg kezelt csoportok A nehézfémekkel és herbicidekkel egyedileg kezelt csoportokban a desztillált vízzel, a réz-szulfáttal és a Stomp 330 EC-vel kezelt csoportokban fordult elő több fejődési rendellenesség. A rendellenességek típusai a nyak, illetve a láb hibás állásában, valamint a növekedés elmaradásában nyilvánultak meg. A kadmium-szulfáttal és a Dual Gold 960 EC-vel egyedileg kezelt csoportokban a fejlődési rendellenességek előfordulása mérsékeltebb volt. A rendellenességek típusai ezen esetekben is jellemzően a nyak és a láb hibás állása, valamint növekedési retardáció voltak. Kombináltan kezelt csoportok A kombináltan kezelt csoportok esetében a réz-szulfát és Stomp 330 EC, valamint a kadmium-szulfát és a Dual Gold 960 EC együttes felhasználása esetén nőtt meg a fejlődési rendellenességek száma az egyedileg kezelt csoportokhoz képest. A rendellenességek típusai jellemzően a nyak és láb hibás állása, valamint növekedési retardáció voltak.

6. 4. Szövettani feldolgozás

Egyedileg kezel csoportok A nehézfémekkel és a herbicidekkel egyedileg kezelt embriók esetében sem a nyakizomban, sem a májban nem fordult elő szerhatásra utaló szövettani szinten detektálható elváltozás. Kombináltan kezelt csoportok Az együttesen felhasznált nehézfémek és herbicidek – az egyedi kezelésekhez hasonlóan – nem bizonyultak toxikusnak, nem idéztek elő károsodást, szövettani szinten detektálható elváltozást a májban és a nyakizomban.

92

6. 5. FTIR és FT – Raman spektroszkópos feldolgozás

A két különböző módszerrel történt feldolgozást és értékelést követően megállapítottam, hogy az általam alkalmazott nehézfémek és gyomirtó szerek közül csak a Dual Gold 960 EC okozott molekuláris szinten elváltozást az embriók máj- és agyszövetében. Az említett herbicid hatásaként a koleszterinszint csökkenését és a bilirubinszint emelkedését tapasztaltam, ami az alábbiakkal magyarázható: 

A koleszterin minden sejtben, a vérplazmában is előfordul. Legnagyobb mértékű szintézise a májban zajlik. A szervezetben szabad állapotban vagy zsírsavas észterek formájában fordul elő. A májsejtek súlyos károsodása esetén csökken a máj koleszterin tartalma (MANDEL és mtsai, 1949; FELDMAN és GRANTHAM, 1964). Károsodás bekövetkezhet mérgezés vagy elhalás során.



Az indirekt bilirubin a vörösvértestek lebontásakor képződik a hemoglobinból az RHS-sejtekben. Kiválasztása a májon keresztül történik (WOLTHIUS és mtsai, 1999). Kimutatható volt, hogy a keletkezett bilirubin koncentrációjának növekedése összefügg a Dual Gold 960 EC gyomirtó szer alkalmazásával. A máj a normális mennyiségben képződő indirekt bilirubint nem tudja megfelelő mértében feldolgozni a toxikus hatás miatt. A májsejtek citoplazmájában vagy az epe erekben thrombusok formájában jól felismerhető (VÁRNAGY, 2002). Fentiek az általam fellelt szakirodalomban nem embrionális szervezetre leírt folyamatokat jelentenek, amit a vizsgálat eredménye is igazolt. További kutatási célt jelenthet a spektroszkópos technika és az embrionális vér vizsgálatának összekapcsolása.

6. 6. Javaslatok

Megítélésem szerint az általam elvégzett vizsgálatsorozat az alábbiakban részletesen bemutatásra kerülő vizsgálati módszerekkel, illetve feldolgozási metodikákkal tovább bővíthető, ezáltal a kísérletbe vont kémiai ágensek egyedi tulajdonságai, valamint interakciós viselkedése az élő szervezetekben jobban megismerhető.

93

A vizsgálatsorozat kiegészíthető: 

A szövettani feldolgozás céljára eltávolított (szív, máj), valamint egyéb szervek tömegének lemérésével.



A hosszú nyakizmon és a májon túl további szervekre kiterjedő kórszövettani vizsgálatokkal.



Az alkalmazott vegyi anyagok, valamint azok metabolitjainak biokémiai, bomlásdinamikai vizsgálatával.



A száraz és nedves testtömeg lemérése, illetve a szervfejlődés és test differenciálódása alapján az embriók részletes értékelésével az embrionális fejlődés középső szakaszában, amikor az embriók méretéből adódóan a bemutatott festési eljárással nem nyílik lehetőség tartós preparátum készítésére.



Embrionális korban az arteria umbilicalisából üvegkapilláris segítségével nyert vérmintákból (VÁRNAGY, 1981; KERTÉSZ és HLUBIK, 2002), egyes vérplazma paraméterek (glükóz, kalcium, magnézium, anorganikus foszfát, AST, ALT, ALP, LDH, pChE, összfehérje, albumin) vizsgálatával.



Mivel a Dual Gold 960 EC gyomirtó szer alkalmazásakor a spektroszkópiai értékelés a toxikus hatással összefüggésben a keletkezett bilirubin koncentrációjának növekedését mutatta ki, célszerűnek tartom a vérplazma paraméterek vizsgálata során az epefesték plazmában történő koncentrációjának vizsgálatát.



A vadmadár fajok fokozott érzékenységéből kifolyólag javasolom a vizsgálatok víziszárnyas (vadkacsa), valamint magevő (fácán, japán fürj) fajokon történő elvégzését.



A kísérletek folyamán alkalmazott injektálásos kezelési módon túl megítélésem szerint célszerű volna az elvégzett vizsgálatot kiegészíteni a növényvédelmi gyakorlat során érvényesülő expozíciós viszonyokat jobban modellező bepermetezéses

94

(bemerítéses, fürösztéses) kezeléssel, valamint az alkalmazott eltérő kezelési technikák során nyert eredmények összehasonlításával. 

A kísérletek keltethetőségi és posztembrionális vizsgálatokkal egészíthetők ki, melyek további információt szolgáltathatnak a felhasznált anyagok biológiai rendszerekben történő egyedi és együttes viselkedésére vonatkozóan.

A vegyszeres növényvédelemben peszticidként széles körben felhasznált réz-szulfát, valamint a gyakorlati permetlé töménységben kísérletbe vont gyomirtó szerek vizsgálatából származó eredmények alapján javaslom az embert körülvevő élővilág védelme érdekében a növényvédelmi gyakorlat során az integrált növényvédelmi technológiák és a biológiai védekezés eszközeinek (FISCHL, 2000) minél szélesebb körben történő meghonosítását. Agronómiai és agrotechnikai kutatások alapján például kertészeti ültetvényeken vegyszerkímélő technológia – növényérzékelős permetezőgépek – használata révén a kijuttatott peszticidek mennyisége akár 75%-kal is csökkenthető, melynek eredményeként a környezet terhelése jelentősen mérséklődik (DIMITRIEVITS, 2004). A vegyszeres növényvédelmi munkák során a peszticidek kijuttatását végző ember egészségének védelme érdekében érdemesnek tartom a dolgozatban bemutatott Raman spektroszkópia felhasználási lehetőségeinek vizsgálatát, amely révén az emberi szervezetbe bekerülő mikromennyiségek, illetve a hatóanyagok és azok metabolitjainak felhalmozódása biológiai mintából – például hajból – jól detektálható. Összességében elmondható, hogy a feldolgozás során alkalmazásra javasolt újabb módszerek és eljárások bevezetésével, illetve a vizsgálatba vont környezetkárosító anyagok körének bővítése révén az élővilágra gyakorolt emberi hatás jobban megismerhető, továbbá a kapott eredmények gyakorlati felhasználásával környezetünk nagyobb eséllyel őrizhető meg eredeti állapotában magunk és unokáink számára.

95

7. ÖSSZEFOGLALÁS A mezőgazdasági termelésen belül a vegyszeres növényvédelem az egyik leginkább környezetszennyező terület. Óriási mennyiségben kerülnek ki a környezetünkbe olyan kémiai anyagok, amelyeknek a biológiai aktivitása, illetve az adott hatóanyag toxikológiai tulajdonságai ma még nem minden tekintetben ismertek, annak ellenére, hogy a növényvédő szerek engedélyeztetési eljárása az elmúlt évtizedekben jelentős változáson ment keresztül. Az ipar és a mezőgazdaság fejlődése következtében tehát az embert és az embert körülvevő élő környezetet jelentős kémiai terhelés éri napjainkban, amelyen belül „előkelő helyet” foglalnak el maguk a növényvédő szerek. A mezőgazdaságban alkalmazott kemikáliák felhasználása egyrészt segítséget jelent a kártevők és kórokozók leküzdése révén a termésbiztonság növelésében, ugyanakkor - mivel minden vegyi anyag potenciális méreg – egyúttal kockázatot is rejt magában. A vegyi terhelésnek elsősorban a mezőgazdasági művelésbe vont területek állatvilága, valamint a növényvédő szert a munkája során felhasználó ember van kitéve. Az agrárterületek táplálékforrást, búvó- és költőhelyet jelentenek vadmadarainknak. A növényvédelmi munkák során kipermetezett szerek nemcsak a kifejlett madarakra, hanem a tojásban fejlődő embrióra is hatással lehetnek. A fácánok szaporodási periódusa rendszerint egybeesik a vegyszeres növényvédelmi munkák elvégzésével, ami indokolja, hogy ökotoxikológiai szempontból foglalkozzunk a peszticidek élő szervezetekre gyakorolt káros hatásának kérdéseivel. A peszticidek ökotoxikológiai tesztelése során döntő részben az egyes kémiai ágensek külön-külön kerülnek alkalmazásra, azonban nem hagyható figyelmen kívül az a tény, hogy a vegyi terhelés általában komplex módon jelentkezik, így számolni lehet az egyidejűleg jelen levő vegyi anyagok együttes méreghatásával, interakciójával, amelynek következtében a komponensek egymás méreghatását módosíthatják. Vizsgálataim célja az volt, hogy a környezetben legnagyobb mennyiségben előforduló és az élő szervezetekre fokozottan veszélyesnek minősülő nehézfémek (réz, kadmium) és két széles körben felhasznált herbicid (Stomp 330 EC – 33% pendimetalin, Dual Gold 960 EC – 960g/l S-metolaklór) egyedi és esetleges együttes embriókárosító hatását feltárjam. A kísérletbe vont vegyi anyagok toxikus hatását az embrionális fejlődés korai és kései szakaszában is vizsgáltam, amelynek első lépéseként a nehézfémek és peszticidek egyedi emb-

96

riókárosító hatását mértem fel az általam alkalmazott vizsgálati rendszerben. A korábban elkezdett – és kísérleteim révén új hatóanyagokra kiterjesztett - vizsgálatsorozat alkalmas annak tanulmányozására, hogy a környezeti nehézfém terhelés mellett miként érvényesül a vizsgálatba vont peszticidek méreghatása a tesztszervezetként választott fejlődő madárembrióban. Mivel a gyakorlatban használatos ökotoxikológiai vizsgálati módszerek elsősorban az egyedi méreghatás vizsgálatára szorítkoznak, ezért a növényvédő szerek interakciós hatásaira vonatkozó adatok hiánypótlónak tekinthetők. A kísérletek elvégzéséhez összesen 540 db Ross 308 és Shaver Rusticbro házityúk (Gallus gallus f. domestica) tojást használtam fel. A szállítás és az azt követő huszonnégy órás pihentetést követően kezdtem meg a tojások keltetését. A kezelések időpontjául a keltetés megkezdésének napját választottam. A vizsgálati anyagokat, - nehézfémek esetében az alkalmazott koncentrációt egy előzetes vizsgálat eredményeit alapul véve választottam (réz-szulfát: 0,01%, kadmium-szulfát: 0,01%), a gyomirtó szereket a vegyszeres növényvédelmi munkák során felhasznált gyakorlati permetlé töménységben (Dual Gold 960 EC: 0,375%, Stomp 330 EC: 1,25%) alkalmaztam - illetve azok kombinációit injektálással juttattam be a tojásokba. Az eljárás előnye, hogy a vizsgálati anyag pontosan mért dózisban, a tojás tetszőleges részébe injektálható. A kezelést megelőzően a tojások héján át lyukat fúrtam, majd ezt követően juttattam be a vizsgálati anyagokat 0,1-0,1 ml térfogatban. A nyílásokat paraffinnal zártam le, majd a tojásokat be-, illetve visszahelyeztem a keltetőgépbe. Az elvégzett kísérlet során két eltérő időszakban került sor feldolgozásra. Az embriók egy részéből a korai fejlődési stádium tanulmányozása céljából a csírakorong kimetszésével tartós preparátumot készítettem a keltetés második és harmadik napján. A többi kezelt tojást a keltetés tizenkilencedik napján – a kelés előtt két nappal – dolgoztam fel. Feljegyeztem az elhalások számát, a makroszkópos deformációkat és elváltozásokat, továbbá az embriók testtömegét. FTIR és FT-Raman spektroszkópos feldolgozás céljára a májból és az agyvelőből szövettani mintát, illetve csőr-, karom- és tollmintát vettem abból a célból, hogy a nehézfémek és a gyomirtó szerek által okozott elváltozásokat kimutassam. Hisztológiai feldolgozás céljára mintát vettem a májból és a hosszú nyakizomból, továbbá a makroszkópos vizsgálat részeként a csontvázrendszerben esetlegesen előforduló fejlődési rendellenességek kimutatására Dawson-féle festési eljárást alkalmaztam. A testtömeg adatokat varianciaanalízissel értékeltem, az embriomortalitás és a fejlődési rendellenességek statisztikai értékeléséhez az RXC Chi2 tesztet alkalmaztam. A korai embrionális fejlődés vizsgálata során megállapítottam, hogy a fejlődésnek ezen szakaszában sem a nehézfémek, sem a gyomirtó szerek egyedi alkalmazása a vizsgált pa97

raméterek tekintetében nem okozott szignifikáns növekedést a kontroll csoporthoz viszonyítva. Annak ellenére, hogy a réz- és kadmium-szulfát, valamint a Stomp 330 EC herbicid fokozta az elhalások számát, a fejlődési anomáliák előfordulásának gyakorisága a referencia csoportban tapasztaltakhoz hasonlóan alakult. Az együttesen kezelt csoportok esetében a vizsgált paraméterek közül az elhalások tekintetében tapasztaltam szignifikáns eltérést a réz-szulfát és a Dual Gold 960 EC kombinált alkalmazása során. A keltetés tizenkilencedik napján elvégzett feldolgozás során a nehézfémek és gyomirtó szerek egyedi alkalmazása egyaránt szignifikánsan növelte az elhalások arányát, mindezen felül a réz-szulfát és a Stomp 330 EC szignifikánsan csökkentette az embriók testtömegét is. Az egyedileg kezelt csoportokban a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága viszonylag alacsony szinten maradt (2,86-8,57%). A kombináltan kezelt csoportok esetében elmondható, hogy az embriomortalitás egyértelműen fokozódott a nehézfémek és a herbicidek egyedi méreghatásához képest, az elhalások gyakorisága valamennyi kombináció esetében megközelítette az 50%-ot. A réz-szulfáttal és Stomp 330 EC, valamint a kadmium-szulfáttal és Dual Gold 960 EC-vel együttesen kezelt csoportokban az embriók testtömege szignifikánsan csökkent mind a kontroll, mind az egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva. A fejlődési rendellenességek aránya ugyancsak ebben a két csoportban emelkedett a legnagyobb mértékben (19,23%, 14,29%), a malformációk gyakorisága a további két kombináció esetében az egyedi kezelésekhez hasonlóan alacsony szinten maradt. Csontvázfestési eljárással kimutatható fejlődési rendellenességek csak sporadikusan fordultak elő az önállóan alkalmazott vegyi anyagok esetében. A rendellenességek döntő többsége növekedési retardációban nyilvánult meg. A nehézfémek és peszticidek kombinált alkalmazásakor nem emelkedett számottevően a fejlődési rendellenességek aránya az egyedileg kezelt csoportokhoz képest. A szövettani vizsgálat nem mutatott ki a nehézfémek és a herbicidek káros hatására utaló elváltozást sem a májban, sem a hosszú nyakizomban az egyedi és együttes kezelés hatására. Az FTIR és FT-Raman spektroszkópiai módszerekkel történt értékelés után elmondható, hogy molekuláris szinten csak a Dual Gold 960 EC okozott elváltozást az embriók májés agyszövetében. A vizsgálati eredmények összesítése alapján elmondható, hogy a feldolgozás során alkalmazásra javasolt újabb módszerek és eljárások bevezetésével, illetve a vizsgálatba vont környezetkárosító anyagok körének bővítése révén az élővilágra gyakorolt emberi hatás 98

jobban megismerhető, továbbá a kapott eredmények gyakorlati felhasználásával környezetünk nagyobb eséllyel őrizhető meg eredeti állapotában magunk és a minket követő generációk számára.

99

8. SUMMARY Within agricultural production, the application of chemicals presents one of the highest hazards for environmental pollution. Chemical substances whose biological activity and the toxic parameters of one particular agent are not quite known get into our environment in vast quantities, in spite of the fact that licensing procedures have gone through considerable changes over the past decades. As a consequence of industrial and agricultural development, the people and their environment are exposed to a high rate of chemical load, mostly by pesticides. The application of chemicals contributes to “safe” crop results through fighting off pests and pathogens but, at the same time - since each chemical substance is a potential poison- they involve hazards, too. It is mainly the fauna of arable lands and the farmer applying the herbicides that are exposed to chemical load. The rural areas, fields provide wild birds with source of food, hiding and nesting place. The chemicals sprayed in the plant-protection process, may affect not only nature birds but also the embryos in the egg. The reproduction period of pheasants usually coincides with the field-application of pesticides and this is what makes it very important to deal with detrimental effects of pesticides on living organisms from an eco-toxicological point of view. When testing pesticides eco-toxicologically, certain chemical agents are applied individually, although we must consider that chemical load usually occurs in a complex way, consequently chemical substances usually exert their toxic effect jointly, in an interactive way, so the components might modify each other’s toxic effect. In my trials I wanted to reveal the harmful effects of heavy metals (copper, cadmium) on embryonic development. These metals occur in the highest amounts in our environment and they are extremely dangerous, besides the two intensively used herbicides (Stomp 330 EC – 33% pendimethalin, Dual Gold 960 EC – 960 g/l S-metolachlor). The toxic effect of the chemical substances involved in the trial was studied at the early and late phases of embryonic development. As the first step, I measured the individual harmful effect of heavy metals and pesticides on embryonic development with the testing method I followed. The series of tests started earlier, which was later extended for new agents through my examinations – prove to be suitable for studying the toxic effects on the developing bird-embryo chosen for our experiment with the given environmental heavy metal load. Since eco-toxicological experimental methods used in practice are restricted to studying

100

individual toxic effects, data obtained for the interactive effects of herbicides are considered to be suppletory. Altogether 540 Ross 308 and Shaver Rusticbro domestic fowl (Gallus gallus f. domestica) eggs were used in the experiment. Hatching was started following transportation and a 24 hour’s rest. The beginning of the treatment was calculated as the starting day of the incubation. The materials to be tested – that is the applied concentration of heavy metals – had been chosen on the basis of preliminary study (copper sulphate: 0.01%, cadmium sulphate: 0.01%), while herbicides were used in a dose common in sprays field-application (Dual Gold 960 EC: 0.375%, Stomp 330 EC: 1.25%) and their combination were injected into the eggs. Before the treatment I bored a hole into the eggshell and the environmental substances were injected in 0.1-0.1 ml volume. The holes were afterwards sealed off with paraffin, and then the eggs were put back into the incubator. During the experiment, eggs were tested on two occasions. From one section of the embryos permanent preparations were made to study early development stage leg netting out the germinal spot on the second and third day of incubation. The rest of the injected eggs were tested on the 19th day of the treatment – two days before hatching. I recorded the number of deaths, macroscopic deformations and changes and the body-weight of the embryos. I took tissue samples for FTIR and FT-Raman spectroscopic tests from the brain and liver, furthermore from the bill, talon and feather to be able to detect lesions caused by heavy metals and herbicides. For histological investigation samples were taken from the liver and the long cervical muscle, and I used the Dawson-type coloring procedure to detect potential developmental problems in the skeleton system, as a part of macroscopic examination. Body-weight, data were evaluated with variance analysis, while RXC Chi2 test was used to statistically evaluate embryo-mortality and developmental deformities. While studying early embryonic development I started that the individual application of neither herbicides nor heavy metals showed significant increase compared to the control group regarding the studied parameters. Despite the fact that copper, cadmium sulphate and Stomp 330 EC herbicide increased the death-rate, the occurrence rate of developmental anomalies showed more or less the same levels as in the reference group. With the groups treated jointly of the parameters studied I found significant differences concerning death-rate when copper sulphate and Dual Gold 960 EC was applied in a combined way. The test conducted on the 19th day of incubation showed a significant increase in deathrate when heavy metals and herbicides were applied individually and herbicides that, copper sulphate and Stomp 330 EC decreased the body-weight of the embryos significantly. 101

The occurrence of developmental abnormities in the groups receiving individual treatments stayed on a relatively low level (2.86-8.57%). As for the groups given combined treatment, it can be stated that embryonic mortality increased definitely compared to the individual toxicity of heavy metals and herbicides, death-rate almost reached 50% with all combinations. I the groups treated with copper sulphate and Stomp 330 EC jointly the body-weight of embryos showed a significant decrease compared to both the control and the groups treated individually. The rate of developmental abnormities showed the highest rate also in these two groups (19.23%, 14.29%), the occurrence of malformations stayed on a low level with the further two combinations as compared to the control group and the ones treated individually. Developmental abnormities detectable with skeleton-painting method occurred only sporadically with chemical substances applied individually. The majority of abnormities were detected only in growth retardation. In the case of a combined application of heavy metals and pesticides the rate of developmental abnormities did not increase considerably compared to the groups treated individually. Histological examination showed no lesions in either the liver or the long cervical muscle as a result of herbicides and heavy metals used individually and jointly. Using the FTIR and FT-Raman spectroscopic method in the evaluation, it can be stated that on a molecular level it was only Dual Gold 960 EC that induced malformations in the embryonic liver and brain tissues. Summing up the experimental data, it can be concluded that by introducing the suggested newer methods and procedures, furthermore by widening the circle of environmentally harmful substances involved in the study, there is a better chance to get to know the effect humans have on the living world, on the other hand by putting the data obtained into practice, our environment is given a better chance to sustain its original condition both for our and future generations.

102

9. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK

1. Az FTIR és FT-Raman spektroszkópos technika alkalmazása révén új alapadatokat szolgáltattam a kísérletbe vont vegyi anyagok embrionális korban történő felhalmozódására vonatkozóan, valamint a hatóanyagok által indukált elváltozások tekintetében. 2. Megállapítottam az egyedi és együttes méreghatás vizsgálata során, hogy azokban a kezelt csoportokban, amelyekben a Stomp 330 EC szerepelt, erőteljesebben fordult elő embriomortalitás és fejlődésbeli elmaradás a kontroll és a gyomirtó szerrel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva, vagyis a pendimetalin hatóanyag erősen toxikus hatásúnak bizonyult önmagában, és a nehézfémekkel alkotott kombinációkban alkalmazva is. 3. FTIR és FT-Raman spektroszkópiai módszerekkel történt értékelés után elmondható, hogy az injektálásos kezelés eredményeként csak a Dual Gold 960 EC herbicid okozott molekuláris szinten változást az embriók máj és agyszöveteiben. A gyomirtó szer a koleszterinszint csökkenést és bilirubinszint emelkedést okozott a vizsgált mintákban. 4. Megállapítottam, hogy a felhasznált nehézfémek és a peszticidek együttes felhasználásakor nagyban fokozódhat a toxicitás az alkalmazott komponensek egyedi méreghatásához képest. Az elhalások aránya a nehézfémek és a gyomirtó szerek kombinált alkalmazásakor a korai fejlődési stádium vizsgálata esetén elérte 10-40%-ot, míg a 19. napi feldolgozás során megközelítette az 50%-ot.

103

10. NEW SCIENTIFIC RESULTS 1.

Using FTIR and FT-Raman spectroscopic technique I provided new basic data concerning the accumulation of certain chemicals in embryonic stage, furthermore I was also focusing on lesions as a result of these agents.

2.

Studying the toxic substances individually and jointly I concluded that in the groups treated with Stomp 330 EC, embryo-mortality, backwardness in development was much higher than in the control groups and in those treated with herbicides individually; consequently the agent „pendimethalin” proved to be highly toxic by itself and also when used in combinations with heavy metals.

3.

Having completed the FTIR and FT-Raman spectroscopic analysis, it can be stated that – as a result of injection – treatment, only Dual Gold 960 EC herbicid was found to have caused lesions on molecular level in the liver and brain tissues of the embryos. The herbicide induced a decrease in cholesterol level, while an increase in bilirubin level in the samples.

4.

I also concluded that toxicity might greatly increase when heavy metals and pesticides are used jointly as compared to the toxic-effect of the components used individually. Death-rate in early development stage reached 10-40% when heavy metals and pesticides were applied in combination, while during the 19th day of evaluation it came near to 50%.

104

11. IRODALOMJEGYZÉK ÁDÁM V. (szerk.), (2001): Orvosi biokémia. Medicina Könyvkiadó. Budapest. 537540.old. ADRIANO D. C. (1986): Trace elements in the terrestrial environment. Springer-Verlag. New York-Berlin-Heidelberg-Tokyo. p. 533. ÁNGYÁN J., TARDY J., VAJNÁNÉ M. A. (szerk.), (2003): Védett és érzékeny természeti területek mezőgazdálkodásának alapjai. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 1-625. old. AZZA EL-SEBAI M. (1995): Effect of two heavy metals (Cd and Pb) on some physiological and productive traits of the domestic fowl. PhD thesis. KÁTKI. Gödöllő. BALLA L. (szerk.), (1999): Mérgezések és első orvosi ellátásuk. Toxikológiai vademecum. Melania Kiadó. Budapest. 138. old. BARÁTH CS., ITTZÉS A., UGRÓSDY GY. (1996): Biometria. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 37-217. old. BASF. Hungária Kft. BIZTONSÁGI ADATLAP, (2004): 30131476/SDS CPA (H/HU). BERTALAN M. (Szerk.), (1976): A japán fürj tenyésztése és hasznosítása. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 36-41. old. BHUNYA S. P., JENA G. B. (1996): Clastogenic effects of copper sulphate in chick in vivo test system. Mutat. Res., 367 (2): 57-63. BIZTONSÁGI ADATLAP, 16271. Reanal Finomvegyszergyár Rt. BIZTONSÁGI ADATLAP, 27952. Reanal Finomvegyszergyár Rt. BOGENFÜRST F. (2004): A keltetés kézikönyve. Gazda Kiadó. Budapest. 42-63. old. BOKORI J., FEKETE S., KÁDÁR I., ALBERT M., KONCZ J. (1994): Effect of Cd load on the Cd content of eggs. 6th Int. Symp. New perspectives in the research of hardly known trace elements. Proc., pp. 183-188. BOKORI J., FEKETE S., KÁDÁR I., ALBERT M. (1995): Complex study on the physiological role of cadmium II. Effect of cadmium load on the cadmium content of eggs. Acta Veterinaria Hungarica, 43 (1): 45-62.

105

BOLOGNESI C., LANDINI E., ROGGIERI P., FABBRI R., VIARENGO A. (1999): Genotoxicity biomarkers in the assessment of heavy metal effects in mussels: Experimental studies. Environmental and Molecular Mutagenesis, 33 (4): 287-292. BURGER J., GOCHFELD M. (2000): Metals in Albatross Feathers from Midway Atoll: Influence of Species, Age, and Nest Location. Environmental Research, 82 (3): 207221. CSÉKI I. (2000): A rézcsövek alkalmazástechnikai kézikönyve. ABM Hungária Kuprál Kft. CSÍKY P. (1968): Klinikai toxikológia. Medicina Könyvkiadó. Budapest. 70-72., 87-89. old. DANIELSSON B. R. G., OSKARSSON A., DENCKER L. (1984): Placental transfer and fetal distribution of lead in mice after treatment with dithiocarbamates. Arch. Toxicol., 55: 27-33. DARESTE C. (1891): Production artificielle de monstrosites. Reinwald et Cie, Paris. 1590. DARVAS B. (2003): Virágot Oikosnak. Kísértések kémiai és genetikai biztonságunk ürügyén. L’Harmattan Kiadó. Budapest. 21-252. old. DAWSON A. B. (1926): A note on the staining of the skeleton of cleared specimens with alizarin red. S. Stain Techn., 1: 123-124. DIECKERT J. W., DIECKERT M. C., CREGER C. R.(1991): On the existence of a basement membrane at the inner surface of the avian eggshell membrane: implications for differentiation of the chorioallantoic membrane. SAAS Bulletin: Biochem. and Biotech., 4, 34-39. DIECKERT J. W., DIECKERT M. C., CREGER C. R. (1992): The avian shell membrane specialized

extracellular

matrix:

implications

for

differentation

of

the

chorioallantonic membrane. SAAS Bulletin. Biochem. and Biotech. 5. 30-37. DIMITRIEVITS GY. (2004): Eredmények növényérzékelővel felszerelt permetezőgépekkel. Növényvédelmi Tanácsok, 13 (5): 38-40. DOWDY R. P. (1969): Copper Metabolism. The American Journal of Clinical Nutrition, 22 (7): 887-892. ERDEI S., DELLEY Z., HEGEDŰS A., HORVÁTH G. (1998): A kadmium okozta változások árpa csíranövényben. Lippay János – Vas Károly Tudományos Ülésszak. Budapest. 1998. szeptember 16-28. Összefoglalók, 14-15. old.

106

FÁBIÁN F. (1993): Mérgek és ellenszerek. Medicina Könyvkiadó. Budapest. 140., 160. old. FEJES S: (2005): Egyes nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata madárteratológiai tesztben. Doktori (PhD) Értekezés. VE GMK. Keszthely FEJES S., VÁRNAGY L., BUDAI P., TAKÁCS I. (2001): A réz-szulfát és a BI 58 EC interakciós vizsgálata házityúk-embrión. TOX’ 2001 Konferencia. Eger. 2001. október 25-27. Összefoglalók, C2-4. FELDMAN G. L:, GRANTHAM C. K. (1964): Poulty Sci., 43. 150-153. In: Romanoff A. L., Romanoff A. J.: Biochemistry of the avian embrio. John Wiley and Sons, New York, 1967. pp. 70., 82. FISCHL G. (szerk.), (2000): A biológiai növényvédelem alapjai. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 8-114. old. FRIEND J. N. (1961): Man and the chemical elements. Charles Griffin. London. p. 158. GEORGOPOULOS P. G., ROY A., YONONE-LIOY M. J., OPIEKUN R. E., LIOY P. J. (2001): Copper: Environmental Dynamics and Human Exposure Issues. Prepared for: The International Copper Association. Nu Horizon Enterprises Inc. Cranford. pp. 4445. GUECHEVA T., HENRIQUES J. A. P., ERDTMANN B. (2001): Genotoxic effects of copper sulphate in freshwater planarian in vivo, studied with the single-cell gel test (comet

assay).

Mutation

Research/Genetic

Toxicology and

Environmental

Mutagenesis, 497 (1-2): 19-27. GYALMOS I., MOLNÁR K. (1999): Az egészséges táplálkozás élelmiszer-toxikológiai problémái. Ökotáj, 22. 61. HALLENBECK W. M., CUNNINGHAM-BURNS K. M. (1985): Pesticides and Human Health. Springer-Verlag. New York. pp. 40-41. HAMISH K., DAVID R. J. (eds.), (1990): European Directory of Agrochemical Products. Vol. 1. Fungicides. The Royal Society of Chemistry. Athenaum Press. Cambridge. pp. 350-650. HENNING A., GEORGI K., JEROCH H. (1971): Für Kontrazeptiven-wirkung des Kadmiums. Arch. Exp. Vet. Med., 25: 793-798. HOFFMANN D. J., GAY M. L. (1981): Embriotoxic effect of benzo(a)pyrene, chrysene and 7,12-dimethylbenz(a) anthrance in petroleum hydrocarbonmixtures in mallard ducks. J. Toxicol. Environ. Hlth., 7. 775-787. 107

HUMPERDINCK K. (1968): Cadmium and lung cancer. Med. Klin., 63: 948-951. HUNT E. C., REINHART B. S.: Development of The Chicken Embryo. Audio visual presentation. Jamesway Co, University of Guelph, Ontario Ministry of Agriculture and Food, Guelph. HUNYADI K., BÉRES I., KAZINCZI G. (2000): Gyomnövények, gyomirtás, gyombiológia. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 386., 395., 411-413., 419-421. old. INSTITÓRIS L., SIROKI O., DÉSI I. (2000): Kombinált permetrin, As3+ és Hg2+ expozíció immuntoxikológiai vizsgálata patkányon, szubakut rendszerben. TOX’2000 Konferencia. Balatonkenese. Összefoglalók. P 2.2. INSTITÓRIS L., SIROKI O., DÉSI I. (2001): Kombinált cipermetrin Hg2+ és As3+ expozíció immuntoxikológiai vizsgálata patkányon. TOX’2001 Konferencia. Eger. Előadás. JENG S. L., YANG C. P. (1995): Determination of lead, cadmium, mercury, and copper concentrations in duck eggs in Taiwan. Poult. Sci., 74 (1): 187-193. KÁDÁR A. (2001): Vegyszeres gyomirtás és termésszabályozás. Factum Bt. Budapest. 6061., 82-85. old. KÁDÁR I. (1995): A talaj – növény – állat – ember tápláléklánc szennyeződése kémiai elemekkel Magyarországon. MTA Talajtani és Agrokémiai Kutató Intézete. Budapest. 9-373. old. KARRUPPIAH M., LIGGANS G., GUPTA G. (1997): Effect of River and Wetland Sediments on Toxicity of Metolachlor. Ecotoxicology and Environmental Safety. Vol. 36(2): 180-182. KERTAI P. (1982): Közegészségtan. Medicina Könyvkiadó. Budapest. KERTÉSZ V. (1996): Herbicidek hatása a madárembrió fejlődésére. Diplomadolgozat. GATE. Gödöllő. KERTÉSZ V. (2001): Nehézfémek és PAH-vegyületek embrionális fejlődésre gyakorolt hatása madarakon. Doktori (PhD) Értekezés. SZIE MKK. Gödöllő. KERTÉSZ V., HLUBIK I. (2002): Plasma ALP activity and blood PCV value changes in chick fetuses due to exposure of the egg to different xenobiotics. Environmental Pollution, 117: 323-327. KHERA K. S. (1966): Toxic and teratogenic effects of insecticides in duck and chick embryos. Toxicol. Appl. Pharmacol., 8: 345-348.

108

KHERA K. S.; CLEGG D. J. (1969): Perinatal toxicity of pesticides. Can. Med. Ass. J. 100. 167. KLEIN N. W., VOGLER M. A., CHATOT C. L., PIERRO L. J. (1980): The use of cultured rat embryos to evaluate the teratogenic activity of serum: cadmium and cyclophosphamide. Teratology, 21: 199-208. KOLPIN D. W., SKOPEC M., MEYER M. T., FURLONG E. T., ZAUGG S. D. (2004): Urban contribution of pharmaceuticals and other organic wastewater contaminants to streams during differing flow conditions. Science of The Total Environment. Vol. 328(1-3): 119-130. KOMLÓSI V., VÁRNAGY L., MINK J. (2003a): Növényvédő szerek FTIR ATR mikrospekroszkópiai detektálása állati szövetben. 46. Magyar Spektroszkópiai Vándorgyűlés. KOMLÓSI V., MINK J., ANDA E., VÁRNAGY L. (2003b): FTIR microscopic study of human and animal tissues. Wroclaw-Ladek Zdroj. KORHONEN A., HEMMINKI K., VAINIO H. (1981): Application of the chicken embryo in testing for embryotoxicity. Thiurams. Scandinavian journal of work. Environment and Health. 8. 63-69. KORHONEN A., HEMMINIKI K., VAINIO H. (1982): Embryotoxicity of Industrial Chemicals on the Chicken Embryo: Thiourea Derivatives. Acta Pharmacol. Toxicol., 51: 38-44. KOVÁCS GY., FEHÉR GY. (1966): Fejlődéstan. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest. 148149. KRAFFT C., NEUDERT L., SIMAT T., SALZER R. (2005): Near infrared Raman spectra of human brain lipids. Spectrochimica Acta Part A 61: 1529-1535. KRUTSAY M. (1980): Szövettani technika. Medicina Könyvkiadó. Budapest. 17- 61. old. LACZAY P. (1995): Állatorvosi Toxikológia. Egyetemi jegyzet, Állatorvostudományi Egyetem. Budapest. 59-63., 158-160. old. LENGYEL B., PROSZT J., SZARVAS P. (1971): Általános és szervetlen kémia. Tankönyvkiadó. Budapest. 882-915.old. LIN Y. J., KARRUPIAH M., SHAW A., GUPTA G. (1999): Effect of Simulated Sunlight on atrazine and Metolachlor Toxicity of Surface Waters. Ecotoxicology and Environmental Safety. Vol. 43(1): 35-37.

109

LORR N. A., BLOOM S. E. (1987): Ontogeny of the chicken cytocrome P-450 enzyme system. Expression and development of responsiveness to phenobarbital induction. Biochemical Pharmacology, Vol. 36(18): 3059-3067. LUTZ H. (1974): Pesticides et reproduction chez les homeothermes. Bull. Soc. Zool. France, 1: 49-50. LOCH J., NOSTICZIUS Á. (1992): Agrokémia és növényvédelmi kémia. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest. 108-109., 246., 304. old. MANDEL P., BIETH R., STOLL R. (1949): Compt. Rend. Soc. Biol., 143. 1224-1226. In: Romanoff A. L., Romanoff A. J.: Biochemistry of the avian embrio. John Wiley and Sons, New York, 1967. pp. 82. MARLIAC J. P., VERRET M. L. (1963): Injections of chemicals into chicken eggs a toxicology test. Fed. Proc., 21: 450. MEINIEL R. (1974): Action protectrice de la pralidoxime vis-á-vis des effects tératogenes du parathion sur le squelette axial de l’embryon de Caille. CR Acad Sc Paris 279 (D): 603-606. MEINIEL R. (1977): Teratogenesis of axial abnormalities induced by an organic phosphorus insecticide (parathion) in the Bird embryo. Wilhelm Roux’s Arch., 181: 41-63. MOCHIZUKI M., HONDO R., KUMON K., SASAKI R., MATSUBA H., UEDA F. (2002): Cadmium contamination in wild birds as an indicator of environmental pollution. Environmental Monitoring and Assessment, 73 (3): 229-235. NAGY E., ERNHAFT J. (1962): A fácán (Phasianus colchicus L.) fontosabb mennyiségi jellegeinek szakaszos növekedése az embrionális korban. Agrártudományi Egyetem Mezőgazdaság-tudományi Karának Közleményei, Gödöllő. 81-93. old. NAS (1986): Mineral tolerance of domestic animals. National Academy of Sciences. Washington D. C. pp. 6-11. NEAL M. J. (2000): Rövid farmakológia. B+V Lap- és Könyvkiadó Kft. Szentendre. 9498.old. NORDBERG G. F. (1972): Cadmium metabolism and toxicity. Environ. Physiol. Biochem., 25: 3-42. NYÍRI L. (szerk.), (1993): Földműveléstan. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 405. old.

110

OSANO O., ADMIRAAL W., KLAMER H. J. C., PASTOR D., BLEEKER E. A. J. (2002): Comparative toxic and genotoxic effects of chloroacetanilides, formamidines and their degradation products on Vibrio fischeri and Chironomus riparius. Environmental Pollution. Vol. 119(2): 195-202. OSKARSSON A. (1983): Redistribution and increased brain uptake of lead in rats after treatment with diethyldithiocarbamate. Arch. Toxicol., 6: 279-284. PAIS I. (1991): Criteria of essenciality, beneficiality and toxicity. What is too little and too much. In: PAIS I. (ed.): Cycling of nutritive elements in geo- and biosphere. Proc., IGBP. Budapest. pp. 59-77. PÁL K. (2003): Kadmium a környezetben. Környezetvédelmi Füzetek. Országos Műszaki Információs Központ és Könyvtár. Budapest. 2-6. old. PALKOVICS A. (2003): Egyes növényvédő szerek toxikus hatásának vizsgálata a fácán reprodukciójára. Doktori (PhD) Értekezés. VE GMK. Keszthely. PAPP A., PECZE L., NAGYMAJTÉNYI L. (2001): Kombinált toxikus expozíció hatása az in vivo regisztrált hippokampális populációs spike-ra patkányban. TOX’2001 Konferencia, Eger. Összefoglalók. C 1-5. PETERSON M. E., TALCOTT P. A. (2001): Small animal toxicology. W. B. Saunders Company. Philadelphia. pp. 469-473. POTTS C. L. (1965): Cadmium proteinuria – the health of battery workers exposed to cadmium oxide. Ann. Occup. Hyg., 8: 55-61. PRASAD A. S., OBERLESA D., RAJASEKRAN G. (1970): Essential Micronutrient Elements. Biochemistry and Changes in Liver Disorders. The American Journal of Clinical Nutrition, 23 (5): 581-591. ROBERTSON, I. S. (1961): Studies of chick embryo oroentation using X-rays. Brit Poultry Sci, 2, pp. 49-58. ROMANOFF A. L., ROMANOFF A. J. (1972): Pathogenesis of the Avian Embryo. Wiley Interscience. New York. pp. 14-34. RYTWO G., GONEN Y., AFUTA S., DULTZ S. (2005): Interactions of pendimethalin with organo-montmorillonite complexes. Applied Clay Science. Vol. 28(1-4): 67-77. SATO S., OKABE M., EMOTO T., KURASAKI M., KOJIMA Y. (1997): Restriction of cadmium transfer to eggs from laying hens exposed to cadmium. Journal of Toxicol. and Environ. Health, 51 (1): 15-22.

111

SEPRŐS I. (szerk.), (2002): Növényorvosi (permetezési) tanácsok. Szaktudás Kiadó. Budapest. 248. old. SEVERCAN F., TOYRAN N., KAPTANN., TURAN B. (2000): Fourier transform infrared study of the effect of diabetes on rat liver and heart tissues int he C-H region. Talanta 53: 55-59. SHABANA E. F., BATTAH M. G., KOBBIA I. A., ELADEL H. M. (2001): Effect of Pendimethalin on Growth and Photosynthetic Activity of Protosiphon botryoides in Different Nutrient states. Ecotoxicology and Environmental Safety. Vol. 49(2): 106110. SIMON F. (1981): Állatorvosi toxikológia. Állatorvostudományi Egyetem. Budapest. 8083., 100-103. old. SINKOVITSNÉ H. I.. (1968): A Galliformes rendbe tartozó néhány madárfaj, fajta, illetve hibrid gáz-anyagcseréje és redoxpotenciál értékei az embrionális életszakaszban. Doktori értekezés. Gödöllő. SINKOVITSNÉ H. I., BENKŐ Z. (1993): Foszforsavészterek hatása a csirkeembrió fejlődésére. Állattani Közlemények, 79: 95-103. SOMLYAY I. (1990): Dikamin D, Kolfugo 25 FW és Nevifosz 50 EC növényvédő szerek embrió- és magzati toxicitása házityúkon. Kandidátusi értekezés. Keszthely. SPEAKE B. K., NOBLE R. C., McCARTNEY R. J. (1993): Tissue-specific changes in lipid composition a lipoprotein lipase activity during the development of the chick embryo. Biochimica et Biophysica Acta, 1165, 263-270. SPEIJERS G. J. A., SPEIJERS M. H. M. (2004): Combined toxic effects of mycotoxins. Toxicology Letters, 153 (1): 91-98. STRANGE R. J., KERR W. E. (1976): Teratogenic and toxicological examination of 2,4,5-T in developing chick embryos. Toxicology, 6. 35. STRIKAUSKA S., OZOLA V., BERZINS A., LETVIETIS J. (1995): Lead and cadmium as a nutritional hazard to farm livestock. Mengen- und Spurenelementen. 15. Arbeitstagung. Friedrich Schiller Universaität. Jena. Proc., pp. 295-297. SYNGENTA CROP PROTECTION AG BIZTONSÁGI ADATLAP, (2001): A9396B. SZABADI G. (szerk.), (2005): Növényvédő szerek, termésnövelő anyagok. Agrinex Bt. Budapest. 168., 438-439. old.

112

SZABÓ S. A., REGIUSNÉ M. Á., GYŐRI D., SZENTMIHÁLYI S. (1987): Mikroelemek a mezőgazdaságban. Esszenciális mikroelemek. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest. 110-131. old. TOMLIN C. D. S. (ed.), (1997): The Pesticide Manual. The British Crop Protection Council. Farnham. pp. 414-763. VALVERDE M., FORTOUL T. I., DIAZ-BARRIGA F., MEJIA J., ROJAS DEL CASTILLO E. (2000): Induction of genotixicity by cadmium chloride inhalation in several organs of CD-1 mice. Mutagenesis, 15 (2): 109-114. VARGA T. (1999): Egyes növényvédő szerek toxicitása tyúk- és fácánembriókon. Doktori (PhD) Értekezés. PATE GMK. Keszthely. VÁRNAGY L. (1981): Vörösvérsejt és hematokrit értékek meghatározása fürj, csirke és fácán magzatokból. Magyar Állatorvosok Lapja, 36: 112-113. VÁRNAGY L. (1985): A peszticidek teratológiai hatása. In: A biológia aktuális problémái. Medicina Könyvkiadó, Budapest. 9-38. old. VÁRNAGY L. (Szerk.) (2002): Állategészség védelem. Mezőgazda Kiadó, Budapest. 45., 256. old. VÁRNAGY L. (2005): A toxikológiai követelmények változása a peszticidek magyarországi engedélyezésében (1964-2004). Magyar Állatorvosok Lapja. 127. 184-188. old. VÁRNAGY L., BUDAI P. (1995): Agrárkémiai higiéne. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 45., 50-52., 64-65. old. VÁRNAGY L., BUDAI P. (2003): A mezőgazdasági vegyi anyagok higiéniája és toxikológiája. Veszprémi Egyetemi Kiadó. Veszprém. 70-83. old. VÁRNAGY L., IMRE L., FÁNCSI I., HADHÁZY Á. (1982): Paration és metil-paration hatóanyagú készítmények teratogén hatásának vizsgálata madármagzatokon, különös figyelemmel a csontvázrendszerre. Magyar Állatorvosok Lapja, 37: 389-397. VETÉSI F. (2002): Állatorvosi hisztopatológia/Veterinary Histopathology. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 7-16. old. VIRÁG Á. (1981): A mezőgazdasági kemizálás környezetvédelmi összefüggései. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest. WARKANY J. (1977): History of teratology. In: Handbook of teratology: General principles and etiology. J. G. WILSON and F. C. FRASER (eds.). New York. Plenum Press. 1. 3.

113

WILSON, J. G. (1978): Review of in vitro system with potential for use in teratogenicity screening. J. Environ. Pathol.. 2. 149. WEN-SHYG P. C., KUO-LUNG C., BI Y. (1997): Toxicity, tissue accumulation and residue in egg and excreta of copper in laying hens. Animal Feed Science and Technology, 67 (1): 49-60. WOLTHIUS R., M. VAN AKEN, BRUINING H. A., PUPPELS G. J. (1999): Raman spectroscopic characterization of liver. SPIE 3608: 2-6. YAMADA A. (1968): Teratogenic effect of organophosphorus insecticides in the chick embryo. Report of Osaka City Institute of Hygiene. pp. 30-121. YOUN-JOO A., YOUNG-MI K., TAE-IM K., SEUNG-WOO J. (2004): Combined effect of copper, cadmium, and lead upon Cucumis sativus growth and bioaccumulation. Science of The Total Environment, 326 (1-3): 85-93. ZBORAY G. (1991): Embriológia. ELTE egyetemi jegyzet. Budapest. 105-108.

114

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Köszönetet mondok témavezetőmnek, Dr. Várnagy László egyetemi tanárnak, aki kutatási munkám irányításán túl hasznos elméleti tanácsaival és gyakorlati észrevételeivel járult hozzá doktori értekezésem elkészítéséhez. Külön megköszönöm a disszertáció elkészítésében nyújtott önzetlen segítségét Dr. Budai Péter egyetemi docensnek. Továbbá köszönetemet fejezem ki Dr. Fejes Sándornak, Dr. Keserű Mihálynak, Tóthné Takács Ildikó üzemmérnöknek, Tarsoly Gáborné, Németh Józsefné laboránsoknak, Juhász Éva, Tavaszi Judit Ph.D. hallgatóknak a laboratóriumi vizsgálatok végrehajtásában való tevékeny részvételükért. Külön köszönettel tartozom Dr. Kertész Virág tudományos munkatársnak, aki a korai embrionális fejlődés vizsgálatában és értékelésében nyújtott nélkülözhetetlen segítséget. Dr. Fáncsi Tibor egyetemi adjunktusnak a szövettani metszetek értékelésében nyújtott segítségéért tartozom hálával. Komlósi Viktóriának és Dr. Mink János egyetemi tanárnak köszönöm az FTIR és FT-Raman spektroszkópiai vizsgálatokban nyújtott nélkülözhetetlen segítségükért. Dr. Molnár Tamás egyetemi docensnek köszönöm a doktori értekezésben szereplő adatok statisztikai feldolgozásában való részvételét és segítségét.

Végül és legfőképpen köszönettel tartozom Szüleimnek, Családomnak és mindazoknak, akik támogattak és bíztattak.

115