EGYES NEHÉZFÉMEK ÉS NÖVÉNYVÉDŐ SZEREK EGYEDI ÉS EGYÜTTES MÉREGHATÁSÁNAK VIZSGÁLATA MADÁRTERATOLÓGIAI TESZTBEN

1

VESZPRÉMI EGYETEM GEORGIKON MEZŐGAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR NÖVÉNYVÉDELMI INTÉZET HIGIÉNE TANSZÉK INTERDISZCIPLINÁRIS DOKTORI ISKOLA Iskolavezető: DR. habil. Várnagy László az MTA doktora Tudományág: Állatorvostudományok Témavezető: DR. habil. Várnagy László az MTA doktora

EGYES NEHÉZFÉMEK ÉS NÖVÉNYVÉDŐ SZEREK EGYEDI ÉS EGYÜTTES MÉREGHATÁSÁNAK VIZSGÁLATA MADÁRTERATOLÓGIAI TESZTBEN DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS Készítette: FEJES SÁNDOR

KESZTHELY 2005 2

EGYES NEHÉZFÉMEK ÉS NÖVÉNYVÉDŐ SZEREK EGYEDI ÉS EGYÜTTES MÉREGHATÁSÁNAK VIZSGÁLATA MADÁRTERATOLÓGIAI TESZTBEN Értekezés doktori (PhD) fokozat elnyerése érdekében Írta: Fejes Sándor Készült a Veszprémi Egyetem Interdiszciplináris Doktori Iskolája keretében Témavezető: DR. habil. 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 A jelölt az értekezés nyilvános vitáján…..........%-ot ért el Veszprém/Keszthely, …………………………. …………………………. a Bíráló Bizottság elnöke A doktori (PhD) oklevél minősítése…................................. ………………………… az EDT elnöke

3

„És az a különös csend. Például a madarak hol vannak? Sokan beszélgettek róluk zavartan, tanácstalanul. A kertek hátsó végében felállított madáretetők elhagyottan álltak, s a néhány madár, amelyet itt-ott még látni lehetett, minden ízében reszketett, kínosan vonszolta magát, haldoklott. Hajnalonta, amikor máskor vörösbegy, gerle, szajkó, ökörszem és ezer más madár köszöntötte a napot, most néma csend ülte meg az erdőt, a földeket és a mocsarat. A farmokon hiába kotlottak a tyúkok: a tojásokból nem kelt ki a csirke… Ez a város a valóságban nem létezik. Igen könnyen juthat azonban hasonló sorsra ezer meg ezer város Amerikában, vagy bárhol a világon. Nem ismerek olyan helyet, ahol egyszerre történt volna meg mindaz a szörnyűség, amit leírtam. De mind megtörtént már valahol, és sok valódi, létező közösség szenved a csapások közül akár többtől is. A sötét árny szinte észrevétlenül lépett közénk, és ez a fenti, elképzelt tragédia könnyen válhat kegyetlen valósággá, amivel mindannyian szembesülünk.”

Rachel Carson

4

TARTALOMJEGYZÉK 1. KIVONATOK ................................................................................................................... 8 1. 1. Magyar nyelvű kivonat ............................................................................................... 8 1. 2. Angol nyelvű kivonat................................................................................................. 10 1. 3. Német nyelvű kivonat................................................................................................ 10 2. BEVEZETÉS................................................................................................................... 11 3. IRODALMI ÁTTEKINTÉS............................................................................................ 15 3. 1. A madárembrió tesztszervezetként történő felhasználása vegyi anyagok teratológiai tesztelésében................................................................................................... 15 3. 2. A házityúk embrionális fejlődése ............................................................................. 16 3. 3. Szerves foszforsavészter inszekticidek..................................................................... 19 3. 3. 1. Általános jellemzés.............................................................................................. 19 3. 3. 2. Méreghatás és hatásmechanizmus ....................................................................... 20 3. 3. 3. Speciális méreghatás ........................................................................................... 21 3. 4. Ditiokarbamát fungicidek......................................................................................... 22 3. 4. 1. Általános jellemzés.............................................................................................. 22 3. 4. 2. Méreghatás és hatásmechanizmus ....................................................................... 22 3. 4. 3. Speciális méreghatás ........................................................................................... 22 3. 5. Kadmium.................................................................................................................... 23 3. 5. 1. Általános jellemzés.............................................................................................. 23 3. 5. 2. Méreghatás és hatásmechanizmus ....................................................................... 24 3. 5. 3. Speciális méreghatás ........................................................................................... 25 3. 6. Réz............................................................................................................................... 25 3. 6. 1. Általános jellemzés.............................................................................................. 25 3. 6. 2. Méreghatás és hatásmechanizmus ....................................................................... 26 3. 6. 3. Speciális méreghatás ........................................................................................... 26 3. 7. Interakciós vizsgálatok.............................................................................................. 27 4. ANYAG ÉS MÓDSZER ................................................................................................. 29 4. 1. Vizsgálati anyagok..................................................................................................... 29 4. 1. 1. Növényvédő szerek.............................................................................................. 29 4. 1. 2. Nehézfémek ......................................................................................................... 31 4. 2. Kísérleti állatok.......................................................................................................... 32 4. 3. Keltetés ....................................................................................................................... 32

5

4. 4. A kezelések időpontja................................................................................................ 32 4. 5. A kezelések módja ..................................................................................................... 33 4. 6. Feldolgozás ................................................................................................................. 34 4. 7. Statisztikai értékelés .................................................................................................. 37 5. KÍSÉRLETI EREDMÉNYEK ........................................................................................ 39 5. 1. Előkísérlet................................................................................................................... 39 5. 2. Nulladik napi injektálásos kezelés ........................................................................... 43 5. 2. 1. Korai embrionális fejlődés vizsgálata.................................................................. 43 5. 2. 2. Kórbonctani feldolgozás eredménye ................................................................... 49 5. 2. 3. Csontvázfestéssel történt feldolgozás eredménye ............................................... 58 5. 2. 4. Szövettani feldolgozás eredménye ...................................................................... 61 5. 3. Tizenkettedik napi injektálásos kezelés................................................................... 63 5. 3. 1. Kórbonctani feldolgozás eredménye ................................................................... 63 5. 3. 2. Csontvázfestéssel történt feldolgozás eredménye ............................................... 72 5. 3. 3. Szövettani feldolgozás eredménye ...................................................................... 75 5. 3. 4. Vérplazma paraméterek vizsgálata...................................................................... 78 6. MEGBESZÉLÉS, KÖVETKEZTETÉSEK ÉS JAVASLATOK.................................... 83 6. 1. Előkísérlet................................................................................................................... 83 6. 2. Nulladik napi injektálásos kezelés ........................................................................... 88 6. 2. 1. Korai embrionális fejlődés .................................................................................. 88 6. 2. 2. Kórbonctani feldolgozás...................................................................................... 91 6. 2. 3. Csontvázfestéssel történt feldolgozás.................................................................. 94 6. 2. 4. Szövettani feldolgozás......................................................................................... 95 6. 3. Tizenkettedik napi injektálásos kezelés................................................................... 95 6. 3. 1. Kórbonctani feldolgozás...................................................................................... 95 6. 3. 2. Csontvázfestéssel történt feldolgozás.................................................................. 99 6. 3. 3. Szövettani feldolgozás....................................................................................... 100 6. 3. 4. Vérplazma paraméterek..................................................................................... 101 6. 4. A két eltérő időpontban elvégzett injektálásos kezelés eredményeinek összevetése ........................................................................................................................................... 104 6. 5. Javaslatok ................................................................................................................. 105 7. ÖSSZEFOGLALÁS ...................................................................................................... 108 8. SUMMARY .................................................................................................................. 114 9. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK......................................................................... 120

6

10. NEW SCIENTIFIC RESULTS ................................................................................... 122 11. IRODALOMJEGYZÉK .............................................................................................. 124 MELLÉKLETEK .............................................................................................................. 140 KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS ........................................................................................... 155

7

1. KIVONATOK 1. 1. Magyar nyelvű kivonat A szerző az általa elvégzett vizsgálatsorozat folyamán nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatását tanulmányozta fejlődő madárembrióban, figyelembe véve az egész embrionális fejlődési szakaszt. Mivel az ökotoxikológiai vizsgálati módszerek elsősorban csak egy adott szer méreghatásának vizsgálatára szorítkoznak, ezért a peszticidek interakciós hatásaira vonatkozó adatok – különösen fejlődő madár szervezetben – a nemzetközi és a hazai szakirodalmak alapján hiánypótlónak tekinthetők. A kísérletekhez felhasznált házityúk tojásokat a szerző a fejlődő madárembriók alkalmazásával végzett toxikológiai vizsgálatok során használt egyik legelterjedtebb kezelési mód révén, a vizsgálni kívánt anyagok légkamrába történő injektálásával kezelte a keltetés megkezdésekor, továbbá az inkubáció tizenkettedik napján. A feldolgozás folyamán az embriókat makroszkópos és fénymikroszkópos technika, továbbá laboratóriumi diagnosztikai módszerek segítségével vizsgálta. A keltetés megkezdésének napján kezelt tojások esetében az embriók egy részéből a csírakorong kimetszésével – a korai fejlődési stádium vizsgálata céljából – tartós preparátumot készített a keltetés második és harmadik napján, míg a vizsgálatsorozat során kezelt többi tojást a kelés előtt két nappal dolgozta fel. Feljegyezte az embriók testtömegét, az elhalásokat és a makroszkópos elváltozásokat, továbbá hisztológiai feldolgozás céljára mintát vett a májból és a nyakizomból. A makroszkópos vizsgálat részeként a csontvázrendszerben esetlegesen előforduló fejlődési rendellenességek kimutatására a Dawson-féle festési eljárást alkalmazta. A szerző a feldolgozási metodikát vérvétellel egészítette ki, melynek révén közölte a csoportokban kiszámított hematokrit értékeket, továbbá embrionális korból származó új alapadatokat adott közre számos vérplazma paraméter (glükóz, kalcium, magnézium, anorganikus foszfát, AST, ALT, ALP, LDH, összfehérje, albumin, pChE) tekintetében. A statisztikai feldolgozás során a testtömeg adatokat és a vérplazma összetevők vizsgálatában nyert hematokrit értékeket varianciaanalízissel, míg a százalékos adatokat (embriomortalitás, fejlődési rendellenességek) RXC Chi2 teszttel értékelte, majd az együttes, interakciós hatásokat a vizsgálatba vont kémiai anyagok egyedi méreghatásához viszonyította és bírálta el.

8

Az értekezés új adatokat szolgáltat a réz-szulfát, a kadmium-szulfát, a BI 58 EC (38% dimetoát) és a Dithane M-45 (80% mankoceb) embrionális kori egyedi toxicitásáról, továbbá bemutatja a komponensek együttes alkalmazásakor tapasztalt változásokat és eredményeket. Megállapítja, hogy:

A réz- és a kadmium-szulfát dózisfüggően növelte embrionális korban az elhalások és a fejlődési rendellenességek arányát.

A BI 58 EC inszekticid törpenövekedést, az állatok mozgás-aktivitásának csökkenését, továbbá az életben maradt állatok májának súlyos károsodását idézte elő.

A Dithane M-45 fungicid az egyedi kezelések között kiemelkedően magas – átlagosan 29,5%-os – embriomortalitást okozott, amely elsősorban a keltetés megkezdésének napján elvégzett kezelés eredményeként jelentkezett.

A nehézfémek és a peszticidek együttes alkalmazásakor jelentősen fokozódhat a méreghatás a felhasznált komponensek egyedi toxicitásához képest, amely a növényvédő szerek és a kadmium kombinált alkalmazásakor – és főként az inkubáció megkezdésének napján tojásba juttatott vegyi anyagok hatásaként – volt a legkifejezettebb. Az elhalások aránya a nulladik napi kezelések esetében mind a kadmium-szulfát és a BI 58 EC, mind a kadmium-szulfát és a Dithane M-45 kombinációk kísérletbe állításakor megközelítette a 80%-ot.

A keltetés kezdeti szakaszában jelentkező toxikus hatás elsősorban az állatok elhullását eredményezte, ugyanakkor az inkubáció második felében tojásba kerülő nehézfémekre és peszticidekre a – kórbonctani feldolgozás eredményei alapján – az elhalások alacsonyabb szintje mellett a testtömegek nagyobb arányú csökkenésével és a fejlődési anomáliák arányának emelkedésével reagáltak az állatok. Fénymikroszkópos szövettani technikával kimutatható elváltozások is csak a keltetés második felében kezelt házityúk embriók esetében jelentkeztek. A kísérleti eredmények alapján a szerző megfogalmazta az általa legfontosabbnak

ítélt elméleti és 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.

9

1. 2. Angol nyelvű kivonat STUDY OF THE INDIVIDUAL AND COMBINED TOXIC EFFECTS OF CERTAIN HEAVY METALS AND PESTICIDES BY AVIAN TERATOLOGICAL TESTS 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 widely-used pesticides (BI 58 EC, Dithane M-45), 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 pesticides and cadmium, especially as the effect of chemicals injected into eggs on the first day of incubation.

1. 3. Német nyelvű kivonat INDIVIDUELLE UND SIMULTANE GIFTWIRKUNG- UNTERSUCHUNGEN DER EINZELNEN SCHWERMETALLE UND PFLANZENSCHUTZMITTEL IN VOGELTERATOLOGISCHEN TESTEN 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 (BI 58 EC, Dithane M-45) 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

Pflanzenschutzmitteln und Kadmium und besonders am Anfangstag der Inkubation als Wirkung der in Ei gebrachten Chemikalien die bedeutendste war – sich steigern kann.

10

2. BEVEZETÉS A II. világháború lezárását követő időszak demográfiai robbanása és ezzel párhuzamosan a fogyasztói társadalom kiépülése merőben új körülményeket teremtett a gazdaság szereplői számára. Ahhoz, hogy ebben a környezetben az ipar és a mezőgazdaság képes legyen betölteni új szerepét, alkalmazkodnia kellett a megváltozott feltételekhez, hiszen csak így adhatott megfelelő választ az újonnan fellépő kihívásokra. Ez a válasz kezdetben meglehetősen egyszerűnek tűnt. Mind az ipar, mind a mezőgazdaság a termelés fokozására koncentrálta erőit anélkül, hogy a környezetvédelem szempontjai meghatározó módon érvényesültek volna. Ennek következtében egyrészt szűkült a vadon élő állatok természetes élettere, másrészt nőtt az embert körülvevő környezetbe kerülő szennyező anyagok köre és mennyisége, mely hosszú távon előrevetíti az élő rendszerek dinamikus egyensúlyának megbomlását és új megvilágításba helyezi a környezetbiztonságot. A gazdasági fejlődés egyik következményeként az emberi tevékenység által okozott katasztrófák hatásaikban mára összevethetőkké váltak a legsúlyosabb természeti eredetű csapásokkal. Számos példa szolgál bizonyítékul mind a peszticidek, mind a nehézfémek esetében arra vonatkozóan, ahogy az emberi tevékenység, illetve az emberi gondatlanság következtében súlyosan károsodott az élővilág. 1986-ban Bázelben egy raktártűz oltása során több száz tonna növényvédő szer – részben a disszertációban szereplő szerves foszforsavészter inszekticid – mosódott a Rajnába, melynek következtében becslések szerint a folyó két óra alatt több szennyeződést fogadott be, mint ezt megelőzően évek sora alatt (SCHUBERT, 2002). Az élővizek súlyos károsodása sajnos Magyarországon sem ismeretlen. Élénken él még az emléke és egyelőre beláthatatlanok a hosszú távú következményei a 2000. évben a Tiszán és a Szamoson levonult cianid és nehézfém terhelésnek. Elsősorban a halállomány pusztulásában megnyilvánult, de a vízzel együtt viszonylag gyorsan levonuló „cianid csóván” túl a szakemberek szerint különösen az ad okot aggodalomra, hogy a kiülepedés következtében a mederanyagban kvantitatív módon több olyan toxikus, teratogén és rákkeltő nehézfémet mutattak ki, melyek a táplálkozási láncba kerülve hosszú távon veszélyeztethetik a környék élővilágát (FLEIT, 2001; LAKATOS és mtsai, 2003). A környezetet évszázadok óta súlyosan károsító ipar mellett az agrokemikáliumok felhasználása révén tehát megjelent egy másik nagy szennyezőanyag kibocsátó, a mezőgazdaság. A termesztett növények védelme érdekében 1998-ban a Földön már 750

11

különféle biológiai és kémiai hatóanyagot használtak fel, azonban a peszticidek másodlagos hatása miatt nagy árat fizetünk. A növényvédő szerek a felhasználás területéről elsodródnak (off-target hatás), bemosódnak az élővizekbe (run-off hatás) és nem célszervezeteken (non-target hatás) is kifejtik hatásaikat (DARVAS és POLGÁR, 1998). Ezért vált szükségessé olyan vizsgálati módszerek bevezetése, melyek segítségével a vegyszeres növényvédelmi munkák során nagy mennyiségben kijuttatott vegyi anyagok élő szervezetekre gyakorolt hatása és biológiai rendszerekben való viselkedése megfelelő módon

tanulmányozható.

Kezdetben

a

peszticidek

mérgezési

veszélyességének

megítélésében az akut toxikológiai vizsgálatok során nyert adatok játszották a fő szerepet. Ezek a – főleg rágcsálókon elvégzett – kísérletek elsősorban a letális méregmennyiség vizsgálatára irányultak, amely alapul szolgált a méregerősség, és ehhez kapcsolódóan a veszélyesség megállapításához. Később azonban nyilvánvalóvá vált, hogy léteznek olyan, akár a hatóanyag engedélyezését, illetve forgalomban maradását is kizáró tulajdonságok (karcinogenitás,

teratogenitás

stb.),

amelyek

nem

csak

a

szervezetbe

került

méregmennyiségtől függenek. A klórozott szénhidrogének együttese volt az első olyan hatóanyag csoport, amelynek kedvezőtlen tulajdonságai – kumuláció, perzisztencia, biomagnifikáció, karcinogenitás – felhívták a figyelmet a kémiai növényvédelem veszélyeire. Kiderült, hogy a klórozott szénhidrogének a természetben csak évtizedek alatt bomlanak el, ugyanakkor a talajba és a vízbe jutva bekerülnek a táplálékláncba, majd a táplálkozási láncon felfelé haladva koncentrálódnak az élő szervezetek zsírszöveteiben (HARRISON és mtsai, 1969, 1970), és mérgező hatásuk egyre inkább érvényesül. Felhasználásuk következtében a mérgezett táplálékot fogyasztó madarak lágyhéjú tojást tojtak, amiből az utódok nem keltek ki. A nagy mennyiségben kiszórt klórozott szénhidrogén hatóanyag-tartalmú növényvédő szerek és egyéb POP (Persistent Organic Pollutants) vegyületek a vízzel és a légáramlatokkal eljutottak a Föld minden részébe – köztük a sarki jégtakaróba is –, elszennyezve így az egész Földet (COX, 1970; KERÉNYI, 1998). Jelenleg a Föld DDT-vel legszennyezettebbnek tekintett területén, Közép-Ázsiában a talajok 50-80%-a tartalmazza jelentősebb mennyiségben a hatóanyagot! Mindehhez hozzájárul továbbá, hogy óriási az eltérés a fejlődő és a fejlett országok engedélyeztetési rendszere és ennek megfelelően engedélyezett szerválasztéka között. Míg a skandináv országokban a rendkívül szigorú előírások miatt évente öt-tíz hatóanyagot tiltanak be, addig a világ fejlődő felében a DDT még mindig használható. Sőt még néhány, hazánkban forgalomban lévő hatóanyagot is automatikusan kizárnának a skandináv engedélyezési eljárás során. Alapos revízióra volna szükség, ugyanis egy, a Környezetvédelmi 12

Minisztérium megrendelésére 1998-ban készített tanulmány szerint a Magyarországon engedélyezett peszticidek 22%-át ökotoxikológiai szempontok alapján ki kellene vonni a forgalomból és további 9%-kal problémák adódhatnak (1. táblázat, 1. ábra), (DARVAS, 1999a). Az EU-ban jelenleg is folyik közel 1000 hatóanyag négy szakaszban történő felülvizsgálata és újraengedélyezése, melynek kitűzött határideje 2005 és 2008 közé esik.

1. táblázat Többféle indokkal Magyarországról kivonásra javasolt növényvédő szer hatóanyagok Kilenc okkal

γ-HCH*

Nyolc okkal

diklórfosz, endoszulfán, metil-paration*

Hét okkal

klórpirifosz, cipermetrin, dimetoát 2,4-D****, aldikarb*, atrazin**, karbofurán, diuron, linuron****, malation, metomil,

Hat okkal

permetrin*, trifluralin karbaril*, cianazin*, diazinon, fenitrotion,

Öt okkal

fention, maneb*, cineb* alaklór, benomil***, bifentrin, rézoxiklorid, mankoceb, metiram, foszmet*, pirimikarb,

Négy okkal

simazin*, tiram****, triadimefon*, ziram**** *

Visszavonva Nélkülözhetetlen használatra engedélyezve *** 2005. 12. 31-ig engedélyezve **** 2006. 10. 01. és 2008. 07. 31. között felülvizsgálatra kötelezve **

kivonásra javasolt 22%

bizonytalan megítélésű 7% nem problémás 36%

problémás 9% kevéssé problémás 26%

1. ábra A Magyarországon engedélyezett peszticidek toxikológiai minősítése

13

A toxikológiai vizsgálati módszerek fejlesztése tehát ismereteink bővülésével követte a hatóanyag-fejlesztést, amelynek következtében a növényvédő szerek engedélyeztetési eljárása a kor követelményeinek megfelelően fokozatosan átalakult és ebben az új rendszerben az egyéni egészségvédelmen túl már fontos szerepet kap a környezet megóvása is. Ennek szerves részeként hazánkban is évtizedek óta folynak olyan laboratóriumi és modellüzemi vizsgálatok, amelyekben – elsősorban kifejlett – madár szervezetek alkalmazásával növényvédő szerek toxikus hatásainak részletes feltárása és megismerése a cél. A peszticidek ökotoxikológiai tesztelése során döntő részben az egyes növényvédő szerek külön-külön kerülnek alkalmazásra, ugyanakkor nem hagyhatjuk figyelmen kívül, 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 felerősíthetik, illetve kiolthatják. Az utóbbi néhány évtizedben a kutatók érdeklődése is fokozatosan az interakciós hatások tanulmányozása felé fordult nemcsak a növényvédelmi toxikológia esetében, hanem minden olyan egyéb területen, amely az egészségvédelem és a kémiai biztonság kérdésével foglalkozik (OSKARSSON, 1983; DANIELSSON és mtsai, 1984; SPEIJERS és SPEIJERS, 2004; YOUN-JOO és mtsai, 2004). Az általam elvégzett vizsgálatsorozat célja az volt, hogy két eltérő expozíciós időpontot feltételezve feltárja a környezetünkben nagyobb mennyiségben előforduló, illetve az élő szervezetekre nézve fokozottan veszélyesnek minősülő nehézfémek (réz, kadmium) és két széles körben alkalmazott peszticid (BI 58 EC, Dithane M-45) egyedi és együttes embriókárosító hatását. A vizsgálat alkalmas annak tanulmányozására, hogy a környezeti nehézfém terhelés mellett miként érvényesül az adott inszekticid és fungicid méreghatása a fejlődő madárembrióban, figyelembe véve az egész embrionális fejlődési szakaszt. Mivel az ökotoxikológiai vizsgálati módszerek elsősorban csak egy adott szer méreghatásának vizsgálatára szorítkoznak, ezért a növényvédő szerek interakciós hatásaira vonatkozó adatok – különösen fejlődő madár szervezetben – hiánypótlónak tekinthetők. Ez a tény pedig különösen azért fontos, mert az élő szervezetek és a környezet közötti kölcsönhatások és összefüggések feltárásának, illetve értékelésének elengedhetetlen és elsődleges feltétele a vizsgálati eredményeket alátámasztó pontos adatok és adatbázisok kialakítása.

14

3. IRODALMI ÁTTEKINTÉS 3. 1. A madárembrió tesztszervezetként történő felhasználása vegyi anyagok teratológiai tesztelésében Dokumentáltan, elsőként Féré vizsgált különféle vegyi anyagokat fejlődő madárembrión a XIX. század végén. Kísérleteiben alkoholt és alkaloidokat (nikotint, kodeint, morfint) juttatott termékeny házityúk tojásba, bizonyítva ezáltal, hogy kémiai úton előidézhető az embrió torzfejlődése (WARKANY, 1977). Az elmúlt évszázadban, különösen a század második felétől kezdődően számos kutató vizsgálta különféle környezetszennyező anyagok – többek között az értekezésben szereplő növényvédő szerek és nehézfémek – fejlődő madárembrióra gyakorolt hatását (HOFFMAN, 1990; BRUNSTRÖM és mtsai, 1991; VÁRNAGY és mtsai, 1996; KERTÉSZ és FÁNCSI, 2003).

Az

eddig

elvégzett

kísérletek

bebizonyították,

hogy

a

madárembrió

tesztszervezetként történő felhasználása – nyilvánvalóan meglevő hátrányai ellenére – számos előnnyel jár (2. táblázat), és emiatt széles körben használt a farmakológiai és ökotoxikológiai vizsgálatok területén. 2. táblázat A madárembrió tesztszervezetként történő felhasználásának előnyei és hátrányai a toxikológiai vizsgálatok területén

Előnyök (+) •

gyorsan, olcsón és egyszerűen kivitelezhető,

•

a bejuttatott anyag a tojásban marad és nem választódik ki, lehetővé téve ezáltal a kémiai anyagok embrióra gyakorolt közvetlen hatásának vizsgálatát,

•

a madárembrió érzékenysége a fizikai és kémiai ágensekkel szemben, illetve fejlődésének nagyfokú hasonlósága az emlősök morfológiai fejlődéséhez (KORHONEN és mtsai, 1981, 1982).

Hátrányok (-) •

anya-magzat kapcsolatrendszer hiánya,

•

az embrió nagymértékű érzékenysége miatt kapott sok hibás pozitív eredmény,

•

a vizsgálati rendszerben nyert adatok csak megfontolásokkal extrapolálhatók más fajokra (WILSON, 1978; VÁRNAGY, 2005).

15

Az utóbbi évtizedekben a vegyipar fejlődésének köszönhetően jelentős mennyiségű, újonnan kifejlesztett kémiai anyag került bevezetésre megfelelő toxikológiai vizsgálati háttér nélkül. Becslések szerint az Egyesült Államok Környezetvédelmi Hivatala (Environmental Protection Agency), az EPA is csupán a forgalomba kerülő anyagok 5%ának felülvizsgálatát tudja ellátni évente. Ennek következtében szükség van olyan egyszerű és gyors teszt-eljárásokra, melyre például az előzetes teratológiai szűrővizsgálatokban a madárembrió nyújt lehetőséget. Így mód nyílik az alacsony kezelési szinteken embriotoxikusnak és teratogénnek bizonyult vegyületeket a későbbiekben emlős vizsgálati rendszerekben tesztelni. A humán szempontból teratogén hatásúnak bizonyult kémiai ágensek (thalidomid, androgén hormonok) szinte minden esetben torzfejlődést indukáltak madárembriókon is (SOMLYAY, 1990). A madarak sajátos anyagcseréjük miatt általában érzékenyebben reagálnak a szennyező és mérgező anyagokra, mint az emlősök. MARLIAC és VERRET (1963) növényvédő szerek (DDT, lindán, paration, metil-paration, karbamát származékok) teratogén hatását vizsgálta és hasonlította össze házityúk és patkány embriókon. Megállapították, hogy a madárembrió egyes esetekben akár háromszázszor érzékenyebben reagál, mint a rágcsáló. Ez a fokozott érzékenység teszi tehát alkalmassá a madarakat arra, hogy az ökotoxikológiai vizsgálatok során az egyes kémiai anyagok veszélyességének megítélésében kiemelt szerepet kapjanak. Magyarországon a 89/2004. (V. 15.) és az 1/2005. (I. 7.) FVM rendelet tartalmazza tételesen a hazai szabályozás szerint a növényvédő szerek engedélyezési eljárása során megkövetelt állatkísérleteket (MAGYAR KÖZLÖNY, 2004; FÖLDMŰVELÉSÜGYI ÉS VIDÉKFEJLESZTÉSI ÉRTESÍTŐ, 2005).

3. 2. A házityúk embrionális fejlődése A vegyi anyagok fejlődő madárembrióra gyakorolt hatásának vizsgálatához nélkülözhetetlen a keltetés alatt végbemenő biológiai folyamatok részletes ismerete. Az átlagosan huszonegy napos inkubáció első kilenc napján az embrió fejlődését minőségi, majd az ezt követő időszakban már elsősorban mennyiségi változások jellemzik. A keltetés első három napjára az intenzív növekedés jellemző. Az első napon (2. ábra) – az élet első jeleként – az addig gyűrű alakú csírakorong megnyúlik és körte alakot vesz fel, kialakul az őscsík, majd az ectoderma és az entoderma között megjelenik új rétegként a mesoderma. A későbbiek folyamán ebből a három alaprétegből alakulnak ki a

16

különböző szövetek és szervek. A keltetés 21. órájában az őscsík mindkét oldalán megjelennek a szomiták (gerinchúri ősszelvények), amelyekből a későbbiekben fejlődik ki az izomzat és a csontozat. Az első nap végére megjelennek az emésztőszervek, a gerincoszlop, a fej és az idegrendszer kezdeményei.

2. ábra Termékeny házityúk tojás a keltetés megkezdésének napján (Forrás: HUNT és REINHART, audiovizuális prezentáció) A második nap megkezdődik a szív és a véredények, a hajszálerek, a kiválasztó-, halló- és szaglószervek kezdeményeinek fejlődése. Megközelítőleg a keltetés 42. órájában megindul a szívverés és a véráramlás. Az idegrendszer kezdeményei létrehozzák a velőcsövet, amelynek első szakaszából az agy, hátulsó szakaszából pedig a gerincvelő fejlődik ki. A harmadik napon az allantois belenő az extraembrionális testüregbe. Az allantois erei a köldökvénák és a köldök artériák, amelyek biztosítják az embrionális keringést. Megjelennek az orr, a lábak, a farok, majd a szárnyak kezdeményei. A 22. testszelvénypár megjelenését követően az újabbak felismerése egyre nehezebbé válik. A negyedik napra minden testrész megjelenik, a keringési rendszer szemmel jól látható. Az első négy napban az embrió táplálkozása fokozatosan megváltozik, áttérve az egyszerű szénhidrátokról az összetettebb fehérjékre és zsírokra. Az ötödik napon az amnion folyadékkal telik meg, megvédve így az embriót a mechanikai sérülésektől. Differenciálódik az első és a hátsó végtag, az ujjak, a szaporítószervek és az agyvelő.

17

A hatodik és a tizedik nap között az embrió felveszi végleges formáját. A hetedik naptól megindul az allantoislégzés, a nyolcadik naptól már láthatóak a tollkezdemények. Az embrió testén kívül kialakult szív a testüregbe záródik, az embrió a továbbiakban a szik állományával a köldökön keresztül, a vérkeringés útján tart kapcsolatot (BOGENFÜRST, 2004). A tizenegyedik és tizenkettedik nap között a mellizmok és a végtagok izmai erőteljesen növekednek a végtagokkal és a törzzsel egyetemben (3. ábra). A csontosodási folyamathoz szükséges kalcium felvétele a tizenkettedik napra valósul meg. A chorioallantois membrán (CAM) képessé válik a bikarbonát formájában történő kalcium szállítására a tojáshéj és az embrió között, biztosítva ezáltal a megfelelő növekedést (DIECKERT és mtsai, 1992). A tizenharmadik napra az embrióban kifejlődnek a szervek.

3. ábra Házityúk embrió a keltetés tizenkettedik napján (Forrás: HUNT és REINHART, audiovizuális prezentáció) A tizenhatodik naptól a szarukezdemények (csőr, karmok, lábpikkelyek) tisztán felismerhetőek. A tizenhetedik-tizennyolcadik napig az embrionális növekedés dominál. A tizenkilencedik napon (4. ábra) a sziktömlő megkezdi a behúzódást a hasüregbe, majd a huszadik napon befejeződve kezdődik meg a köldökzáródás. A huszonegyedik napra a tojáshéj törékenyebbé válik, mert a mész egy része felszívódott és a csontokban rakódott le (BOGENFÜRST, 2004).

18

4. ábra Házityúk embrió a keltetés tizenkilencedik napján (Forrás: HUNT és REINHART, audiovizuális prezentáció)

3. 3. Szerves foszforsavészter inszekticidek 3. 3. 1. Általános jellemzés Habár a foszfortartalmú szerves vegyületek kutatása már a XIX. század folyamán megkezdődött, a modern szerves foszforsavészter inszekticidek atyjának a német Gerhard Schrader tekinthető, aki az 1930-as években számos organofoszfát típusú vegyületet állított elő. Ilyen volt például a szarin, amelyet ma is a legmérgezőbb vegyületek között tartanak számon (COSTA, 1987). Annak ellenére, hogy sajnálatos módon még az 1980-as évek végén is használtak fel organofoszfátokat hadászati célokra (WEBB, 1993), a II. világháborút követően alapvetően a békés célok kerültek előtérbe és a kutatásokat céltudatosan a szerves foszforvegyületek mezőgazdasági célú felhasználásának irányába terelték (BOGNÁR, 1994). Schrader nevéhez fűződik az első, a növényvédelmi gyakorlatban is felhasznált foszforsavészter alapú rovarölőszerek, többek között a legismertebb inszekticidek közé tartozó paration kidolgozása. Az 1960-as évek végét követően a klórozott szénhidrogéneket – azok kedvezőtlen tulajdonságai miatt – világszerte kezdték kiszorítani az organikus foszforvegyületek. Alkalmazásuk széles körű. Inszekticid,

akaricid

tulajdonságuk

révén

az

iparban,

a

mezőgazdaságban,

a

háztartásokban, továbbá a köz- és állategészségügy területén egyaránt felhasználhatók. Előnyük az, hogy kémiailag, biokémiailag kevésbé stabilak, mint a klórozott szénhidrogének (TORKOS és ZÁRAY, 1999), ezért sem a kumuláció, sem a

19

biomagnifikáció nem jellemző rájuk, ugyanis észter jellegük miatt általában egy hónapon belül biológiailag inaktív vegyületekre bomlanak (MATSUMURA, 1975). 3. 3. 2. Méreghatás és hatásmechanizmus A szerves foszforsavészterek toxicitása meglehetősen változatos képet fest. A TEPP (tetraetil-pirofoszfát) például közel tízezerszer mérgezőbb, mint az abate (difenfosz) (CLARKE és CLARKE, 1978). Hatásmechanizmusukat tekintve az acetil-kolin-észteráz enzim működését bénítják (HEATH, 1961; O’BRIAN, 1967). A melegvérűek vérplazmájában, hasnyálmirigyében és az idegrendszer gliasejtjeiben a máj által termelt úgynevezett pszeudo-kolin-észteráz (pChE), míg a vérlemezkékben, a vörös vértestekben, a neuromuscularis junctioban, a ganglionokban, a központi idegrendszerben és az izomszövetben a csontvelő által termelt valódi kolin-észteráz vagy más néven acetil-kolinészteráz (AChE) enzim található (MENDEL és RUDNEY, 1943; AUGUSTINSSON, 1957; LACZAY, 1999). A két enzimet nem egyforma mértékben gátolják az organofoszfátok. A gátlás foka függ a méreg kémiai jellemzőitől, szervezetbe jutott dózisától, illetve az expozíció módjától. A plazma pChE általában korábban és jelentősebb mértékben gátlódik, de regenerációja gyorsabb, míg ezzel szemben a vörösvértest AChE gátlása többnyire tartósabb. Az idegrendszer területén mindkét enzim előfordul, bár itt inkább az AChE-nak van jelentősége, ugyanis elősegíti az idegvégződéseknél az ingerület átvitelben fontos szerepet játszó acetil-kolin (ACh) transzmitter hidrolitikus lebomlását. Az ACh csak addig marad bomlatlan állapotban, amíg működésére szükség van, ellenkező esetben az enzim hatására ecetsavra és kolinra bomlik le (VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Az enzim aktív centruma két részből áll. Egyrészt az anionos helyből, amely az ACh negatív töltésű nitrogénatomját köti meg, másrészt az úgynevezett észterkötő helyből, amelyhez az acetilgyök kapcsolódik szénatomjával (WILSON és BERGMAN, 1950). Abban az esetben, ha az enzim aktív helyeit más molekula – például peszticid vagy gyógyszer – foglalja el, akkor a kolinerg idegvégződéseken az ACh biokémiai kumulációja következtében bekövetkezik a mérgezés. A méregmolekula és az enzim kapcsolata kezdetben könnyen megbontható, majd stabillá válik (HOBBIGER, 1955). Amennyiben egy élő szervezet ismételten felveszi az organofoszfátot, illetve jut be az egy biológiai rendszerbe, és az acetil-kolin-észteráz bénítás mértéke meghaladja az újratermelést, enzimhiány alakul ki és ennek következtében már kisebb dózis is mérgezést okozhat. A szerves foszforsavészterek között ismertek olyanok is, amelyeknél tulajdonképpen nem 20

maga

a

méregmolekula,

hanem

valamely

metabolitja

blokkolja

az

enzimet

(ACKERMANN, 1970). Ha ilyen típusú vegyületek (paration, malation, diazinon stb.) kerülnek egy zárt rendszerbe, ahol kezdetben nincs vagy nem kellő a metabolizáció, akkor a toxikus hatás megítélése kérdéses, ugyanakkor ennek az ellentéte is igaz a detoxikus metabolizáció hiánya esetén. A szerves foszforsavészter mérgezés következménye három jól körülhatárolható tünet együttessel – idegrendszeri, muszkarin- és nikotinszerű hatás – foglalható össze (RADELEFF, 1964), ezért a mérgezés jellegzetes és könnyen felismerhető (ANDERSON és mtsai, 1969). Az organofoszfátok a kolin-észteráz rendszer mellett gátolni képesek számos további enzim (tripszin, kimotripszin, amiláz, citokróm-oxidáz stb.) működését is. Újabban feltártak olyan neurotoxikus hatást, amely nincs összefüggésben e vegyületek kolin-észteráz gátlásával (FIKES, 1990; ECOBICHON és JOY, 1994; MURPHY, 1996). 3. 3. 3. Speciális méreghatás Állatkísérletekben – elsősorban rágcsálókon – néhány organofoszfát (fention, demeton, triklórfon) esetében teratogén hatást állapítottak meg (BUDREAU és SINGH, 1973; STAPLES és mtsai, 1976). Irodalmi források szerint a malation nevű szerves foszforsavészter fejlődő házityúk embrión okozott torzfejlődést (GREENBERG és LAHAM, 1969; GILL és LAHAM, 1972), míg a fenklórfosz kék rókán teratogén és embriotoxikus (NAFSTAD és mtsai, 1983), nyúlon teratogén (BERGE és NAFSTAD, 1983) hatásúnak bizonyult. Ugyancsak embriotoxikus és teratogén hatást írtak le madarakon metil-paration, acefát, diazinon, diklórfosz és klórpirifosz alkalmazásakor (DARVAS, 2000), míg indiai kutatók arról számoltak be, hogy kísérleti körülmények között házityúkon elvégzett acefát kezelés mutagén következményekkel járt (JENA és BHUNYA, 1994). Az értekezésben szereplő dimetoát patkányon, macskán és madáron teratogén, (SCHARDEIN, 2000), gerinces sejtvonalon (ISHIDATE és mtsai, 1988), csontvelőn (NEHÉZ és mtsai, 1994) és alacsonyabb rendű szervezetben – Ames tesztben – (ZEIGER,

1997)

mutagén

hatásúnak

bizonyult,

továbbá

reprodukciós

és

szaporodásbiológiai zavarokat (magzatkárosodás, spermium abnormalitások) okozott (SIVASWAMY, 1991). A csoport egyes tagjai immuntoxikus hatást válthatnak ki (DÉSI, 2001).

21

3. 4. Ditiokarbamát fungicidek 3. 4. 1. Általános jellemzés A ditiokarbamát származékokat már a XIX. század közepén ismerték és a századfordulótól

kezdődően

vulkanizáló-gyorsítóként

használták

(TISDALE

és

WILLIAMS, 1934), de széles körű mezőgazdasági alkalmazásukra csak a II. világháborút követően került sor. Az 1940-es évek elejétől kezdték alkalmazni az etilén-biszditiokarbamátok fémsóit (ANDERSON, 1942; KINCAID, 1942), amelyek napjainkban is jelentős szerepet játszanak a mezőgazdaság kemizálásában, noha bevezetésük óta több kedvezőtlen tulajdonságukra (speciális méreghatások) is fény derült. Felhasználásukat tekintve általános talajfertőtlenítők, protektív és kuratív fungicidek. Jellemzően bomlékonyak (LOCH és NOSTICZIUS, 1992). 3. 4. 2. Méreghatás és hatásmechanizmus A

felszívódást

követően

gyorsan

eloszlanak

majd

metabolizálódnak.

A

ditiokarbamátokból a metabolizmus során biológiailag aktív, toxikusabb metabolit keletkezik, amelynek következtében tartós felvétel esetén már kisebb mennyiségük is általában mérgező. Elsősorban bomlékonyságuk miatt hatásmechanizmusuk a szerves foszforsavészterekkel szemben ma még nem teljesen tisztázott. A szervezetben számos enzim, többek közt az alkohol-dehidrogenáz és a dopamin-β-hidroxiláz működését gátolják (SIMON, 1984), ugyanakkor kolinészteráz gátló képességük nincs vagy csak korlátozott (MILLER, 1982). Önmagukban viszonylag kevéssé mérgezőek (ECOBICHON, 1996), a szervezetben csak nagyobb mennyiségben, vagy alkohollal interakcióba lépve okoznak súlyos károsodást (SCHIEFER és mtsai, 1997). 3. 4. 3. Speciális méreghatás A ditiokarbamátok – elsősorban rágcsálókon elvégzett – állatkísérletekben teratogén (CHERNOFF és mtsai, 1979), mutagén (ISHIDATE és mtsai, 1988; ZEIGER, 1997), karcinogén (ADRIANOVA és ALEKSEEV, 1970; INNES és mtsai, 1970; SHUKLA és mtsai, 1996), goitrogén (BLACKWELL-SMITH, 1953) és embriotoxikus hatásúnak

22

bizonyultak (LU és KENNEDY, 1986), továbbá rendellenes spermaképződést indukáltak (HEMAVATHI és RATIMAN, 1993). A TMTD nevű porcsávázó szer etetéses vizsgálatokban házityúk (WAIBEL és mtsai, 1957; PAGE, 1975) és fácán (VÁRNAGY és BUDAI, 2003) esetében egyaránt rendellenes tojásképződést produkált, míg SCHARDEIN (2000) a maneb kiemelkedő embriotoxicitására és teratogenitására hívja fel a figyelmet. Az értekezésben vizsgált mankoceb, amely a cineb és a maneb speciális keverékének tekinthető, patkányon teratogén, emberi limfocitákon mutagén hatást produkált. Egérben abnormális spermiumok kialakulását idézte elő, továbbá feltételezhetően emberen rákkeltő hatással rendelkezik (DARVAS, 2000). Számos szerző ezeket a hatásokat a ditiokarbamátok bomlástermékeinek, az ETU-nak (etilén-tiourea) és az EBIS-nek (etilénbisz-izotiocianát-szulfid) tulajdonítja (PETROSINI és mtsai, 1963; BONTOYAN és mtsai, 1972), noha például a TMTD esetében sem az ETU, sem az EBIS nem jöhet szóba (DALVI, 1988). Az EBIS végtag paralízist indukált, míg az ETU kísérleti állatokban gyorsította a jód kiürülését a szervezetből, továbbá karcinogénnek és teratogénnek mutatkozott (EPA FEDERAL REGISTER, 1992; KEITH, 1997). KORHONEN és munkatársai (1982) fejlődő házityúk embrión tapasztaltak teratogén hatást az ETU eredményeként. Ames tesztben (Salmonella typhimurium baktériumon) és humán sejtvonalakban az ETU és a PTU (propilén-tiourea) mutagén hatásúnak bizonyult (DARVAS, 1999b). Ezek alapján alkalmazásuk további tanulmányozást igényel, ezért 1992-ben az Egyesült Államok Környezetvédelmi Hivatala megszigorította az etilén-biszditiokarbamátok munkavédelmi előírásait (EPA ENVIRONMENTAL NEWS, 1992). Az EPA érvei között az etilén-bisz-ditiokarbamátok potenciális karcinogén, teratogén és goitrogén hatása szerepelt. Az EPA listáján több ditiokarbamát (maneb, mankoceb, cineb, metiram) B2 (emberen valószínűleg rákkeltők, állatkísérletekben elégséges bizonyíték van a karcinogenitásukra) kategóriájú besorolással szerepel. Hasonló okok miatt ugyanakkor néhány skandináv országban már betiltották az etilén-bisz-ditiokarbamátok mezőgazdasági célú felhasználását (DARVAS, 2000).

3. 5. Kadmium 3. 5. 1. Általános jellemzés Meglehetősen ritka elem, földkéregbeli előfordulási aránya 10-5%. Friedrich

23

Stromeyer göttingeni orvosprofesszor fedezte fel 1817-ben (FRIEND, 1961). A rézzel ellentétben a modern, iparosodott kor nehézféme és szennyező anyaga. Veszélyességére először az 1940-es években Japánban bekövetkezett és itai-itai kór néven ismertté vált tömeges mérgezés irányította a figyelmet. A mérgezést kadmium sókkal szennyezett rizs fogyasztása okozta, ugyanis az öntözésre gyári szennyvizet használtak fel és – ahogy azóta ismertté vált – a növények rendkívül jó hatásfokkal veszik fel a talajból a kadmiumot (KOBAYASHI, 1957; FRIEBERG és mtsai, 1971). Széles körű felhasználására a II. világháborút követően került sor. Elsősorban galvanizálásra, a festék-, műanyag- és gumigyártásban, továbbá akkumulátorok előállításához használják (BOROS, 1997). Az állattenyésztésben élősködő férgek eltávolítására, míg a növényvédelem területén golfpályák fungicides kezelésére is alkalmaztak korábban kadmium vegyületeket (ADRIANO, 1986). A környezetbe legnagyobb mértékben szennyvíziszapok és hulladékok kihelyezésével (CSATHÓ, 1994), továbbá a mezőgazdasági termelés során felhasznált szuperfoszfát, illetve egyéb foszfor-műtrágyák szennyező anyagaként kerül (KÁDÁR, 1995), ezért régóta ismert az a tény, hogy a talajok kadmium terhelése évről-évre növekszik (ANDERSON és HAHLIN, 1981). Noha a növények kadmium kumulációja több tényező függvénye (LEHOCZKY és mtsai, 2000, 2002), a jövőben még komoly veszélyt jelenthet az, hogy a növények a viszonylag magas kadmium koncentrációt is elviselik és így a kadmium a táplálékláncon keresztül bejutva kumulatív módon felhalmozódhat az állati és emberi szervezetben (SHROEDER és mtsai, 1963). 3. 5. 2. Méreghatás és hatásmechanizmus Felszívódása gyenge. A vérben a vörösvértestekhez, a plazma fehérjékhez és a nehézfémek

megkötésében

fontos

szerepet

játszó

metallotioneinhez

kötődik

(NORDBERG, 1972). A szervezetben elsősorban a májban, a lépben és a vesében halmozódik fel (FORNEY és mtsai, 1955; DOYLE, 1977), biológiai felezési ideje tízharminc évre tehető. Hatása sokrétű. Egyrészt az esszenciális cink antagonistája, így a cink tartalmú enzimeket és egyéb fehérjéket denaturálja (WILSON, 1988). Megzavarja a kalcium forgalmát (FRIEBERG és mtsai, 1986) és a szérum fehérjék metabolizmusát (KENCH és mtsai, 1962), bénítja a foszfatázokat és az SH-tartalmú enzimeket, továbbá csökkenti a makrofágok hidrogén-peroxid produkcióját és hozzájárul a lipidperoxidációs folyamatok beindulásához (SARKAR és mtsai, 1997), vérérkárosító és vérérszűkítő hatású. Élettani funkciója nem ismert (VANHOOK és YATES, 1975), noha a legújabb kutatási 24

eredmények szerint kis mennyiségben hasznos lehet az élő szervezetek fejlődéséhez (KÁDÁR, 1995). 3. 5. 3. Speciális méreghatás A kadmium potenciális teratogén (KLEIN és mtsai, 1980), mutagén (VALVERDE és mtsai, 2000) és karcinogén hatású (POTTS, 1965; HUMPERDINCK, 1968), mivel gátolja a citokróm P-450 szintézisét és képes közvetlenül is kötődni a DNS-hez (NAS, 1986; STRIKAUSKA és mtsai, 1995). Kísérleti körülmények között házityúkon csökkenő tojástermelést (HENNING és mtsai, 1971) és keltethetőséget okozott, továbbá hatásaként csökkent a termékeny tojások száma (AZZA EL-SEBAI, 1995). Japán fürjek esetében egy kadmium terhelési kísérlet során csökkent a tojásszám, ugyanakkor megnőtt a törött és lágyhéjú tojások részaránya (BOKORI és mtsai, 1994). Újabban feltételezik, hogy kedvezőtlen hatást gyakorol a szaporodási rendszerre és spermaölő hatású (PÁL, 2003).

3. 6. Réz 3. 6. 1. Általános jellemzés Az ókor óta ismert elem, amelynek előfordulása a kadmiummal összehasonlítva viszonylag gyakorinak tekinthető (3. táblázat). 3. táblázat A réz becsült átlagos koncentrációja a környezetben (PAIS, 1991) Élettelen közegben

Élő szervezetekben

Földkéregben

Tengervízben

Növényben

Állatban

Emberben

70 mg/kg

0,003 mg/kg

14 mg/kg

2,4 mg/kg

1,6 mg/kg

A rezet ma elsősorban huzal gyártására, vegyipari katalizátorként és ötvözetek előállítására alkalmazzák. A növénytermesztésben egyrészt tápanyagként, másrészt – mivel az alacsonyabb rendű szervezetek számára már kis koncentrációban is toxikus – növényvédő

szerként

használják

fel

(SEPRŐS,

2002).

Az

állattenyésztésben

takarmánykiegészítő, növekedés-serkentő és betegségmegelőző hatása miatt kerül sor

25

réztartalmú vegyületek alkalmazására (ADRIANO, 1986; SZABÓ és mtsai, 1987). Esszenciális nyomelem, amely nélkülözhetetlen a hemoglobin képzéséhez és számos enzim zavartalan működéséhez (MACHOVICH, 2001; MANDL, 2001). 3. 6. 2. Méreghatás és hatásmechanizmus Az elemi réz nem mérgező, a réz sók közül a réz-szulfátból 400-900 mg/ttkg baromfi számára az egyszeri toxikus adag. A réz sók a gyomorból és a bélrendszerből csak lassan, részlegesen szívódnak fel (DOWDY, 1969). A felszívódást követően a réz a vérben az albuminhoz és az aminosavakhoz kötődik. A keringésbe került réz-ionok a vérfehérjékkel hematocupreint és coeruloplasmint, a vörösvérsejtekben erytrocupreint képeznek, a májban pedig hepatocuprein formájában, illetve metallotioneinhez kötötten tárolódnak (PRASAD és mtsai, 1970). A szervezeten belül a réz raktározásának és metabolizmusának elsődleges szerve a máj, ahol elsősorban a nukleuszokban, továbbá a mitokondriumokban és lizoszómákban halmozódik fel (PETERSON és TALCOTT, 2001). A máj általában jelentős mennyiségű rezet képes raktározni és méregteleníteni anélkül, hogy mindez közvetlen egészségkárosító hatással járna. Szélsőséges esetben akár az is előfordulhat, hogy ebben a tünetmentes időszakban a máj rézkoncentrációja a százszorosára nő (SÁLYI és BÁNHIDI, 1989). Ha azonban a májsejtek rézkoncentrációja meghaladja a raktározási kapacitásukat (150-200 mg/kg nedves máj) a sejtek sérülnek, hirtelen nagy mennyiségű réz kerül a véráramba és a vörösvérsejtekbe jutva a membránlipidek peroxidációja révén súlyos hemolízis alakul ki (BALLA, 1999). Megnő ezzel együtt a vérbe jutó oxidatív hatású intermedierek száma és mennyisége, ezért a hemoglobin egy része oxidációs folyamatok révén methemoglobinná alakul, ami oxigénszállítási zavarok kialakulásához vezet. Károsodnak a sejtorganellumok – elsősorban a lizoszómák –, továbbá számos létfontosságú enzim működése leáll (MURPHY, 1996; LACZAY, 1999). 3. 6. 3. Speciális méreghatás Állatkísérletekben házityúkon (BHUNYA és JENA, 1996) és alacsonyabb rendű szervezeteken (BOLOGNESI és mtsai, 1999; GUECHEVA és mtsai, 2001) egyaránt az örökítő anyag károsodása jelentkezett, míg néhány szerző réztartalmú vegyületek esetleges daganatkeltő hatására hívja fel a figyelmet (HALLENBECK és CUNNINGHAM-BURNS, 1985; GEORGOPOULOS és mtsai, 2001). Az értekezésben szereplő réz-szulfát krónikus 26

mérgezése

esetén

magzati

károsodás

és

reprodukciós

zavarok

léphetnek

fel

(BIZTONSÁGI ADATLAP, 27952).

3. 7. Interakciós vizsgálatok A vegyszeres növényvédelmi munkák elvégzése során jelentős az esélye annak, hogy peszticidek – illetve a mezőgazdasági művelésbe vont területeken nagyobb mennyiségben fellelhető egyéb anyagok, például nehézfémek – kombinációival mérgeződjenek a vadvilág lakói, hiszen sok esetben már a kijuttatás során a gépek tartályaiban összekeverednek a növényvédő szerek. Sajnos mindennek a toxikológiai, ökotoxikológiai következményei ma még nincsenek megfelelően feltérképezve annak ellenére, hogy már számos intő jellel szembesültünk. Ismert például, hogy néhány, a hatásmechanizmusát tekintve a citokróm P450 gátlásán alapuló fungicid felerősíti a méreghatását azoknak a peszticideknek – többek közt számos foszforsavészternek – amelyek detoxikálásában ez az enzimrendszer vesz részt (DARVAS és mtsai, 1992; DARVAS és mtsai, 1998). Ez a kiragadott példa jól szemlélteti, hogy számos kombináció esetében már komoly elméleti háttérrel és ismeretanyaggal rendelkezünk, azonban a működési mechanizmusok megismerésén túl az élővilág megóvásához elengedhetetlenül szükséges az is, hogy a laboratóriumi vizsgálatok során nyert adatok a gyakorlatban is felhasználásra kerüljenek. Meg kell előznünk, hogy ökológiai katasztrófák irányítsák a figyelmet a valódi veszélyre, mint ahogy az egykoron a klórozott szénhidrogének esetében történt, noha ijesztő párhuzamok sajnálatos módon már ma is felfedezhetők. Klórozott szénhidrogének alkalmazása következtében néhány évtizeddel ezelőtt például Egyiptomban jegyezték fel egy madárpopulácó részleges eltűnését (MULLIÉ és mtsai, 1992), míg a közelmúltban Kanadában tapasztalt tömeges békapusztulás, illetve ehhez kapcsolódóan az állatok torzfejlődése egyértelműen peszticidek interakciós hatásaival hozható összefüggésbe (DARVAS, 2000). A kutatási eredmények szerint tehát a növényvédő szerek kombinációi – különösen ha ezek a kombinációk inszekticid tartalmúak – általában fokozzák, sőt egyes esetekben akár százszorosára fokozhatják komponenseik méreghatását, növelve ezáltal természetesen felhasználásuk kockázatát is. Ezek a hatások faj, idő, illetve dózis függőek, ezért meglehetősen nehéz feladat rutinszerűen előre jelezni a várható hatást, ugyanakkor felvetődött a gondolata annak, hogy szükséges volna kifejleszteni és validáltatni egy olyan standard in vivo tesztet, amely hatékonyan segít az ilyen jellegű kockázat becslésében (THOMPSON, 1996). 27

Habár a szakirodalomban találtam adatokat arra vonatkozóan, hogy a disszertációban szereplő kémiai ágensek viselkedését valamely más vegyi anyag jelenlétében in vivo és in vitro tesztben – izolált sejteken és szövettenyészetben (WINGE és MHERA, 1990; POUNDS és mtsai, 2004), alacsonyabb (SEKKAT és mtsai, 1992) és magasabb rendű állati szervezetben (VAN LOGTEN, 1972; PANEMANGALORE, 1993; FORTOUL és mtsai, 2005; PILLAI és GUPTA, 2005) sőt humán tesztben (GARDNER-THORPE és BENJAMIN, 1971) – is vizsgálták, a továbbiakban kizárólag a fejlődők madárembriók felhasználásával

nyert

és

általam

megismert

kutatási

eredményeket

kívánom

részletesebben ismertetni. MARLIAC és VERRET (1963) fejlődő házityúk embrión vizsgálta növényvédő szerek különböző kombinációit. A kapott eredmények alapján megállapították, hogy a szerves foszforsavészterek és a karbamát típusú vegyületek együttes alkalmazásnál jelentős teratogén hatás érvényesül. VARGA (1999) munkatársaival egy organofoszfát inszekticid (Sumithion 50 EC) és egy ariloxi-fenoxi-propionát herbicid (Fusilade S) együttes méreghatását tanulmányozta fejlődő fácán embrión. A vizsgált anyagok kombinációit injektálással juttatták a tojások légkamrájába a keltetés tizenkettedik napján. A tojások felbontására és az eredmények értékelésére a kelés előtt két nappal került sor. Megállapították, hogy a két peszticidet együtt alkalmazva mérséklődik az embriotoxikus és teratogén hatás az egyedi kezelésekhez viszonyítva. Hasonló vizsgálati elrendezésben az értekezésben szereplő gombaölő szer (Dithane M-45) és ólom-acetát együttes injektálásos expozíciója eredményeként házityúk embrión nem fokozódott a toxicitás az egyedi méreghatáshoz képest. A vizsgálat folyamán fejlődési rendellenesség csak sporadikusan fordult elő, dózis-válasz összefüggés nem jelentkezett (BUDAI és mtsai, 2000).

28

4. ANYAG ÉS MÓDSZER 4. 1. Vizsgálati anyagok 4. 1. 1. Növényvédő szerek

Mankoceb

Általános jellemzés: protektív ditiokarbamát fungicid.

Fizikai megjelenés: szürkéssárga por.

Képlet: C4H6N2S4Mn. C4H6N2S4Zn

Moláris tömeg: 541,0 g/mol

IUPAC név: mangán-etilén-bisz-ditiokarbamát (polimer) cinkkel képzett komplexe.

CAS regisztrációs szám: 8018-01-7

RTECS szám: ZB3200000

Kereskedelmi név: Dithane M-45 (80% mankoceb). Egyéb kereskedelmi név: Vondozeb Plus, Dithane 945, Karamate, Mancozin stb. (HAMISH és DAVID, 1990a).

Történet: a mankoceb hatóanyagot első alkalommal 1961-ben közölték.

Fitotoxicitás: közvetlenül nem fitotoxikus.

Toxicitás: p.o. LD50 > 5000 mg/kg patkányon, LC50 = 0,193 mg/méh, LC50 = 9 mg/l

Madarakon nyert ökotoxikológiai adatok: tíz napos etetési vizsgálatban nem okozott elhullást vadkacsán 6400 mg/kg/nap és japán fürjön 3200 mg/kg/nap dózisban adagolva (TOMLIN, 1997).

Felhasználás:

lisztharmat

kivételével

gombabetegségek

(varasodás,

monília,

gnomóniás-, szeptóriás- és alternáriás levélfoltosság, cilindrospóriumos betegség, orbánc,

peronoszpóra,

fenésedés,

fitoftóra,

helminthospórium,

rozsda)

ellen

szabadföldön, üveg és fólia alatt (SZABADI, 2005).

Sorsa a környezetben: a lebomlás hasonló úton megy végbe a növényi és állati szervezetben, a legjelentősebb köztitermékek mindkét esetben azonosak. Növényekben legfontosabb metabolitja az etilén-tiourea, amelyből kén, etilén-tiurám-mono- és diszulfid keletkezik. A talajban és a vízben hidrolízis, oxidáció, fotolízis és anyagcsere útján gyorsan lebomlik (TOMLIN, 1997).

Gyártó: Rohm and Haas.

Alkalmazott koncentráció: 0,2% (gyakorlati permetlé töménység). 29

Dimetoát

Általános jellemzés: szisztemikus organofoszfát inszekticid és akaricid, kontakt és gyomorméreg.

Fizikai megjelenés: tiszta állapotban szürkésfehér kristályos anyag.

Képlet: C5H12NO3PS2 / CH3NHCOCH2SPS(OCH3)2


IUPAC név: 0,0 - dimetil - S - /N - metilamino - karbonil - metil/ - ditiofoszfát.


RTECS szám: TE1750000

Kereskedelmi név: BI 58 EC (38% dimetoát). Egyéb kereskedelmi név: Teletox, Agrichim Dimethoate, Rogor L 40, Roxion 40, Perfekthion S, Shell Dimethoat, Midol Dimethoat stb. (HAMISH és DAVID, 1990b).

Történet: a hatóanyagot első alkalommal E. I. Hoegber és J. T. Cassaday közölte 1951ben.

Fitotoxicitás: citrom, őszibarack, füge, oliva, dió, komló, paradicsom, bab, gyapot és fenyő kivételével közvetlenül nem fitotoxikus.

Toxicitás: p.o. LD50 = 387 mg/kg patkányon, orális és kontakt LD50 = 0,1-0,2 µg/méh, LC50 = 6 mg/l

Madarakon nyert ökotoxikológiai adatok: p.o. LD50 = 15 mg/kg fácánon, p.o. LD50 = 84 mg/kg fürjön, p.o. LD50 = 108 mg/kg házityúkon, p.o. LD50 = 40 mg/kg vadkacsán (TOMLIN, 1997).

Felhasználás: fenyő-, gyümölcs-, zöldség-, dísznövény- és szántóföldi kultúrák rovarkártevőinek (levéltetvek, kukorica-, szőlő- és gyümölcsmoly, kaliforniai pajzstetű és levélaknázók) leküzdésére (SZABADI, 2005).

Sorsa a környezetben: a lebomlás hasonló úton megy végbe a növényi és állati szervezetben. Növényekben oxidáció révén foszfor-tioát, majd hidrolízissel 0,0dimetil-foszfor-tioát, -ditioát, és -foszfát keletkezik. A foszfor-tioát oxidációja eredményeként olyan metabolitok (ometoát vagy dimetoxon) is keletkeznek, amelyek toxikusabbak, perzisztensebbek és erősebb kolinészteráz gátlók, mint maga a dimetoát. Talajban és víz fázisban adszorpciója, illetve deszorpciója erősen függ a közeg agyag tartalmától (TOMLIN, 1997).

Gyártó: Cheminova.

Alkalmazott koncentráció: 0,1% (gyakorlati permetlé töménység).

30

4. 1. 2. Nehézfémek

Réz[II]-szulfát, vízmentes

Általános jellemzés: laborvegyszer.

Fizikai megjelenés: szürkésfehér por.

Képlet: CuSO4



RTECS szám: GL8800000

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

Felhasználás: a réz-szulfátot 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).

Kadmium-szulfát 8/3-hidrát

Általános jellemzés: laborvegyszer.

Fizikai megjelenés: fehér, kristályos por.

Képlet: 3CdSO4. 8H2O



RTECS szám: EV2700000

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

Felhasználás:

elsősorban

az

iparban

(súrlódásgátlóként,

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).

31

4. 2. Kísérleti állatok A vizsgálatok során összesen 1170 db házityúk (Gallus gallus f. domestica) tojást használtam fel (1-3. melléklet). A kísérletek megkezdésekor Shaver Starcross 288 tyúktojásokat alkalmaztam (360 db), mivel azonban a későbbiekben rajtam kívül álló okok miatt már nem volt lehetőségem folyamatosan és biztonsággal Shaver tojásokat beszerezni, ezért a továbbiakban Ross 308 tyúktojások felhasználására tértem át. A termékeny tojásokat a Bólyi Mezőgazdasági Kombinát (Shaver Starcross 288) hibrid tenyészetéből, illetve a Mezőtek Rt. Zalaapáti keltető üzeméből (Ross 308) szereztem be.

4. 3. Keltetés A szállítás és az azt követő 24 órás pihentetés után kezdtem meg a házityúk tojások keltetését Ragus típusú asztali keltetőgépben. A keltetés ideje alatt gondoskodtam a megfelelő hőmérsékletről (37-38 oC), páratartalomról (65-70%) és a tojások naponta történő forgatásáról (BOGENFÜRST, 2004).

4. 4. A kezelések időpontja A madárteratológiai vizsgálatokban a kezelések időpontjainak megválasztása kapcsán még nem alakult ki egységes nemzetközi gyakorlat. Kísérleteimben a kezelés időpontjául a keltetés megkezdésének napját (0. nap), továbbá a tizenkettedik napot választottam, biztosítva ezáltal a felhasznált peszticidek és nehézfémek fejlődő embrióra gyakorolt hatásának vizsgálatát két eltérő expozíciós időt feltételezve. Azt próbáltam modellezni, mintha a vegyi terhelés az első időpontban a fejlődés kezdetén, míg a második időpontban már fejlődés közben érné az embriót. A kezelések megkezdése előtt a tojásokat véletlenszerűen csoportokba osztottam törekedve arra, hogy a tojásméret és tömeg tekintetében közel homológ csoportokat képezzek, továbbá minden tojást grafitceruzával jelöltem meg. A tizenkettedik napi kezelést megelőzően a tojásokat meglámpáztam – a terméketlen tojások vizsgálatból való kizárása céljából – és a továbbiakban csak a termékenyeket kezeltem.

32

4. 5. A kezelések módja A fejlődő madárembriók felhasználásával végzett toxikológiai vizsgálatok során az egyik leginkább elterjedt kezelési mód a vizsgált anyag tojásba történő injektálása. Ennek leggyakoribb módja a kísérletbe vont vegyi anyagok légkamrába történő bejuttatása (CLEGG, 1964; LUTZ, 1974; MEINIEL, 1977; VÁRNAGY és mtsai, 1982), ugyanis ezáltal elkerülhetők a kezelés során okozott fizikai sérülések, de emellett gyakran használják a tojás más részébe történő injektálást is (KHERA, 1966; YAMADA, 1968). Az eljárás előnye, hogy a vizsgálni kívánt anyag pontosan mért dózisban a tojás tetszőleges részébe juttatható. Hátránya ezzel szemben, hogy csak korlátozottan modellezi a környezetben érvényesülő expozíciós viszonyokat. Amennyiben a vizsgálat során tapasztalható a felhasznált vegyi anyag embriókárosító hatása, javasolt a tojások bemerítéses vagy bepermetezéses kezelése (LUTZ és OSTERTAG, 1973; MEINIEL, 1973; VÁRNAGY, 1981a). Az eljárás alkalmazása azért indokolt, mert így a természetes környezetben ténylegesen előforduló szerhatás – elsősorban a vadon élő madárfajok esetében – jobban modellezhető, ugyanakkor hátránya, hogy ily módon a peszticideknek csupán a fejlődő embrióra gyakorolt indirekt hatása tanulmányozható. Az egyedi kezelések során a 0,01%-os koncentrációjú réz- és kadmium-szulfát oldatot, továbbá a gyakorlati permetlé töménységben alkalmazott peszticideket különkülön 0,1-0,1 ml térfogatban juttattam be. Az együttes méreghatás vizsgálatakor kombinációnként a vegyszerekből 0,1-0,1 ml-t – összesen 0,2 ml oldatot, illetve emulziót – injektáltam a tojások légkamrájába. Az oldatok és az emulziók elkészítéséhez minden esetben desztillált vizet használtam, továbbá a kontroll csoportba tartozó tojásokat 0,1 ml végtérfogatú desztillált vízzel kezeltem. Az injektálást megelőzően a légkamra felett, a tojás héján át lyukat fúrtam, majd ezt követően került sor a vizsgálati anyagok Ovijector automata adagolóval történő bejuttatására (5. ábra) és a nyílások paraffinnal való lezárására. A kezelés befejeztével a tojásokat be-, illetve visszahelyeztem a keltetőgépbe.

33

5. ábra A kísérletbe vont vegyi anyagok injektálással történő tojásba juttatása

4. 6. Feldolgozás Az elvégzett kísérlet során alapvetően két eltérő időszakban került sor feldolgozásra. A keltetés megkezdésének napján kezelt tojások esetében az embriók egy részéből a korai fejlődési stádium vizsgálata céljából tartós preparátumot készítettem a keltetés második és harmadik napján. A tojások légkamrája felett eltávolítottam a mészhéjat és a héjhártyát (6. ábra), majd a körbevágott csírapajzsot a rá helyezett szűrőpapírral együtt 38 oC-os madárfiziológiás sóoldatba (0,75%) helyeztem. A tárgylemezre felúsztatott embriót a sóoldat felitatását követően 0,1%-os ozmium-tetroxid oldattal festettem és fixáltam, majd DPX hisztológiai ragasztóval rögzítettem és fedőlemezzel fedtem (SINKOVITSNÉ és BENKŐ,

1993;

KERTÉSZ,

2001).

Az

így

elkészített

tartós

preparátumokat

fénymikroszkóp alatt tanulmányoztam.

6. ábra Házityúk tojás a mészhéj és a héjhártya eltávolítását követően 34

A kísérlet során kezelt többi tojást a kelés előtt két nappal, a keltetés tizenkilencedik napján bontottam fel (7. ábra) és végeztem el az embriók vizsgálatát az alábbiakban bemutatásra kerülő szempontok szerint:

7. ábra A tojások felbontása a keltetés tizenkilencedik napján

Vért vettem az embriók arteria umbilicalisából heparinizált üvegkapilláris segítségével (VÁRNAGY, 1981b; KERTÉSZ és HLUBIK, 2002), majd ezt követően került sor hematológiai és labordiagnosztikai módszerekkel egyes vérplazma paraméterek (glükóz, kalcium, magnézium, anorganikus foszfát, AST, ALT, ALP, LDH, pChE, összfehérje, albumin) meghatározására centrifugált vérből. A vizsgálatok elvégzéséhez csoportonként háromszor, körülbelül 60-70 µl vért gyűjtöttem össze. A hematokrit érték meghatározására a kapillárisokba gyűjtött vért – miután a kapillárisok egyik felét gyurmával lezártam – Micro-hematocrit 346 típusú centrifugával öt percig ötezres percenkénti fordulatszámon centrifugáltam, majd ezt követően megállapítottam az alakos elemek plazmához viszonyított arányát. A vérplazma összetevőinek vizsgálatára a keszthelyi Városi Kórház laboratóriumában került sor BM/Hitachi 704 és BM/Hitachi 902 E típusú készülékek alkalmazásával (4. melléklet).

Lemértem az embriók testtömegét, továbbá feljegyeztem az embrioletalitást és a makroszkópos fejlődési rendellenességeket.

35

Szövettani feldolgozás céljára mintát vettem a májból és a hosszú nyakizomból. A mintaszám 5-5 (0. napi kezelés), illetve 10-10 db (12. napi kezelés) volt csoportonként és szervenként. A 4%-os formaldehidben rögzített szervekből a paraffinbeágyazást követően került sor a hematoxilin–eozin festésre és a minták fénymikroszkópos értékelésére (KRUTSAY, 1980; VETÉSI, 2002). A szövettani metszetek elkészítése és értékelése a Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Karának Anatómiai és Szövettani Tanszékén történt.

A kizsigerelt és megnyúzott embriók csontvázrendszerében esetlegesen előforduló fejlődési

rendellenességek

kimutatására

alizarin-vörös

festék

felhasználásával

DAWSON (1926) festési eljárását alkalmaztam. Az általam alkalmazott kísérleti elrendezés – a kezelések elvégzésétől a tojások feldolgozásáig bezáróan – a 8. ábra segítségével tekinthető át. Az elemszám a 0. napi kezelés esetében 60 db tojás volt csoportonként, ebből 20-at a keltetés 2. és 3. napján dolgoztam fel, míg a további 40 db tojást a 19. napon bontottam fel. A 12. napi kezelés esetében – mivel itt már lehetőségem nyílt a terméketlen tojások vizsgálatból való kizárására – 50 db tojást használtam fel csoportonként. Amint azt már a vizsgálati anyagok részletes bemutatásakor jeleztem, az együttes méreghatás vizsgálatát megelőzte egy előkísérlet, amelynek a célja az volt, hogy a nehézfémek különböző koncentrációinak kísérletbe állításával kiválaszthassam – a környezeti fémterhelés modellezéséül – azokat az önmagukban nem, vagy csak kismértékben embriotoxikusnak minősíthető kezelési szinteket, amelyek felhasználásával a továbbiak során tanulmányozhatóvá válik a nehézfémek és növényvédő szerek együttes méreghatása az általam beállított vizsgálati rendszerben. A dóziskeresés folyamán mind a réz-, mind a kadmium-szulfát esetében négy-négy különböző koncentrációt (1,0%, 0,1%, 0,01%, 0,001%) alkalmaztam. A magasabb koncentrációk vizsgálatba állítását a réz-szulfát esetében különösen az indokolta,

hogy

a

növényvédelmi

gyakorlatban

„rézgálic”

néven

0,5-2%-os

dózistartományban kerül felhasználásra (SZABADI, 2005). Az előkísérlet folyamán az injektálásos kezelés elvégzésére a keltetés 12. napján került sor, a kórbonctani feldolgozás és az ehhez kapcsolódó makroszkópos értékelés az inkubáció 19. napján történt. A növényvédő szerek esetében a Veszprémi Egyetem Georgikon Mezőgazdaságtudományi Karának

Higiéne

Tanszékén

korábban

elvégzett

kutatómunka

eredményeként

rendelkezésemre álltak olyan kísérleti adatok, amelyek feldolgozása nyilvánvalóvá tette, 36

hogy mind a BI 58 EC, mind a Dithane M-45 esetében lehetőség kínálkozik a vegyszeres növényvédelmi munkák során felhasznált gyakorlati permetlé töménység alkalmazására, ezért nem volt szükség a nehézfémek kapcsán bemutatott dóziskeresésre.

4. 7. Statisztikai értékelés A testtömeg adatokat és a vérplazma paraméterek vizsgálata során nyert hematokrit értékeket varianciaanalízissel (ANOVA) értékeltem. Az embriomortalitás és a fejlődési rendellenességek statisztikai értékeléséhez az RXC Chi2 tesztet alkalmaztam (BARÁTH és mtsai, 1996).

37

0. napi kezelés 19. napi feldolgozás 2 – 3. napi feldolgozás

Csírakorong metszet készítés

Kórbonctani vizsgálat

12. napi kezelés

Szövettani mintavétel

Csontvázfestés

19. napi feldolgozás

Vérvétel

Kórbonctani vizsgálat

Szövettani mintavétel

Csontvázfestés

8. ábra A kísérletbe vont nehézfémek és növényvédő szerek madárteratológiai vizsgálata során alkalmazott kísérleti elrendezés

38

5. KÍSÉRLETI EREDMÉNYEK 5. 1. Előkísérlet Embriomortalitás

Kontroll A desztillált vizes kezeléssel beállított kontroll csoportban a feldolgozás folyamán nem találtam elhalt embriót (4. táblázat).

Réz-szulfát A kezelés eredményeként a legmagasabb alkalmazott koncentrációnál (1,0%) az embrióhalandóság elérte a 100%-ot. A 0,1%-os töménységben felhasznált nehézfém hatásaként az elhalt embriók aránya szignifikáns módon (p<0,001) 75%-ra nőtt a kontroll (0%), a 0,01%-os (5%), továbbá a 0,001%-os (0%) koncentrációjú réz-szulfáttal kezelt csoportokhoz viszonyítva. A két alacsonyabb koncentráció esetében a változások sem a kontroll csoporthoz, sem a kezelt csoportokat egymáshoz viszonyítva nem bizonyultak szignifikáns mértékűnek (4. táblázat).

Kadmium-szulfát A kadmium-szulfáttal elvégzett injektálásos expozíció eredményeként a két legmagasabb

koncentráció

(1,0%,

0,1%)

egyaránt

100%-os

embriomortalitást

eredményezett. A 0,01%-os töménységben felhasznált nehézfém hatásaként az elhalt embriók aránya szignifikáns módon (p<0,05) 20%-ra emelkedett a kontroll, illetve a 0,001%-os kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva, ahol egyik esetben sem fordult elő elhalt embrió (4. táblázat). Az elhalások mindkét nehézfém esetében jellemzően a keltetés 12. napján jelentkeztek (5. melléklet).

39

4. táblázat A réz-szulfát és a kadmium-szulfát egyedi méreghatásának vizsgálata során tapasztalt elhalások Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát 1,0% Réz-szulfát 0,1% Réz-szulfát 0,01% Réz-szulfát 0,001% Kadmium-szulfát 1,0% Kadmium-szulfát 0,1% Kadmium-szulfát 0,01% Kadmium-szulfát 0,001% a

Elhalt embriók száma (db) Elhalt embriók aránya (%) / termékeny tojás (db) 0/20 0 20/20 100 15/20 a2 75 b 1/20 5 0/20 b 0 20/20 100 20/20 100 a1 4/20 20 c 0/20 0

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,05, a2p<0,001) Szignifikáns eltérés a 0,1%-os réz-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,001) c Szignifikáns eltérés a 0,01%-os kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) b

Fejlődési rendellenességek A keltetés 19. napján elvégzett feldolgozások során a fejlődési rendellenességek előfordulási gyakoriságát az élő embriók számához viszonyítottam, hiszen a tojások napi felbontásának hiányában – például több, mint 10 vagy 15 napja elhalt embrió esetében – a torzfejlődés megbízhatóan nem diagnosztizálható.

Kontroll A kontroll csoportban nem tapasztaltam makroszkóposan kimutatható fejlődési rendellenességet (5. táblázat).

Réz-szulfát A

0,1%-os

koncentrációban

felhasznált

nehézfém

hatásaként

a

fejlődési

rendellenességet mutató embriók aránya az élő embriókhoz viszonyítva szignifikáns módon (p<0,01) 40%-ra nőtt a kontroll csoportban tapasztalt értékhez (0%) képest. A két alacsonyabb koncentráció esetében a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága (5,3%, 10%) nem különbözött érdemben a kontrolltól. A statisztikai vizsgálat a kezelt csoportokat egymáshoz viszonyítva csak a 0,1- és a 0,01%-os koncentrációjú oldattal kezelt csoportok között igazolt szignifikáns (p<0,05) eltérést (5. táblázat).

40

Kadmium-szulfát A 0,01%-os koncentrációban felhasznált nehézfémsó eredményeként a kezelt embriók 12,5%-a mutatott fejlődési rendellenességet. A változás a kontroll csoporthoz viszonyítva nem volt szignifikáns mértékű. A legalacsonyabb koncentrációban kísérletbe vont kadmium-szulfát hatásaként makroszkóposan kimutatható fejlődési rendellenesség nem jelentkezett (5. táblázat). A fejlődésbeli eltérés túlnyomórészt valamely végtag anomália jelentkezésében nyilvánult meg (6. melléklet). 5. táblázat Fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága a réz-szulfát és a kadmium-szulfát egyedi méreghatásának vizsgálata során Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát 1,0% Réz-szulfát 0,1% Réz-szulfát 0,01% Réz-szulfát 0,001% Kadmium-szulfát 1,0% Kadmium-szulfát 0,1% Kadmium-szulfát 0,01% Kadmium-szulfát 0,001% a

Rendellenes fejlődésű embriók száma (db) / élő embriók száma (db) 0/20 -* 2/5 a 1/19 b 2/20 -* -* 2/16 0/20

Rendellenes fejlődésű embriók aránya (%) 0,0 -* 40,0 5,3 10,0 -* -* 12,5 0,0

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,01) Szignifikáns eltérés a 0,1%-os réz-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) *100%-os embriomortalitás b

Testtömeg adatok

Réz-szulfát A 0,1%-os koncentrációban tojásba injektált réz-szulfát hatásaként szignifikánsan csökkent (p<0,01) az embriók testtömege a kontroll csoportban mért adatokhoz képest. A két alacsonyabb koncentráció ugyancsak szignifikáns testtömeg csökkenést (p<0,001) eredményezett a kontroll csoporthoz viszonyítva. A réz-szulfát különböző koncentrációival kezelt csoportok közötti eltéréseket a statisztikai vizsgálat nem igazolta szignifikánsnak (9. ábra, 7. melléklet).

41

25

a1

a2

a2

20 15 10 5 0 g a

Kontroll

Réz-szulfát 0,1%

Réz-szulfát 0,01%

Réz-szulfát 0,001%

22,17

17,36

17,59

17,02

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,01, a2p<0,001)

9. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a réz-szulfát egyedi méreghatásának vizsgálata során Kadmium-szulfát A statisztikai vizsgálattal értékelhető két csoport (0,01%, 0,001%) egyikében sem tért el szignifikáns módon az embriók testtömege a kontroll csoporthoz viszonyítva. A két kezelt csoportot egymással összehasonlítva érdemi változást nem tapasztaltam (10. ábra, 7. melléklet).

25 20 15 10 5 0 g

Kontroll

Kadmium-szulfát 0,01%


22,17

21,12

21,48

10. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a kadmium-szulfát egyedi méreghatásának vizsgálata során Összegzés Az előkísérlet keretében elvégzett kórbonctani vizsgálat eredményeit alapul véve a továbbiakban – a növényvédő szerek és a nehézfémek együttes méreghatásának vizsgálata során – mindkét nehézfémet 0,01%-os koncentrációban alkalmaztam. 42

5. 2. Nulladik napi injektálásos kezelés 5. 2. 1. Korai embrionális fejlődés vizsgálata Embriomortalitás Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll A kontroll csoportban a kezelést követő második és harmadik nap elvégzett feldolgozás folyamán csak egy elhalt embriót (5,3%) találtam (6. táblázat). Réz-szulfát A 0,01%-os réz-szulfáttal elvégzett injektálásos expozíció eredményeként az embriomortalitás aránya nem szignifikáns módon 4,7%-kal emelkedett a kontroll csoportban mért értékhez képest (6. táblázat).

Kadmium-szulfát A kezelés hatásaként az elhalt embriók aránya 16,7%-ra nőtt. A detektált változás nem volt szignifikáns mértékű (6. táblázat).

BI 58 EC A csoportban tapasztalt 5%-os embriomortalitási ráta nem különbözött statisztikailag a kontrolltól (6. táblázat).

Dithane M-45 A gombaölő szerrel egyedileg kezelt csoportban az elhalt embriók aránya szignifikánsan (p<0,01) 47,4%-ra emelkedett a kontroll csoportban mért értékhez viszonyítva (6. táblázat).

43

Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + BI 58 EC A növényvédő szer és a nehézfém együttes alkalmazásának eredményeként az elhalt embriók aránya elérte a 80%-ot. A statisztikai vizsgálat értelmében a változás mind a kontroll, mind a réz-szulfáttal és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva is szignifikáns mértékű (p<0,001) volt (6. táblázat).

Réz-szulfát + Dithane M-45 A kombinált kezelés hatásaként az embriomortalitás aránya (42,1%) szignifikánsan nőtt a kontroll (p<0,01) és a nehézfémmel egyedileg kezelt (p<0,05) csoportokhoz képest. Szignifikáns eltérést a Dithane M-45-tel egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva nem tapasztaltam (6. táblázat).

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A két anyag együttes alkalmazásának eredményeként az elhalt embriók aránya 65%ot tett ki. A statisztikai vizsgálat szerint a változás mind a kontroll (p<0,001), mind a kadmium-szulfáttal (p<0,01) és a BI 58 EC-vel (p<0,001) egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva szignifikáns mértékű volt (6. táblázat).

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A kadmium-szulfát és a Dithane M-45 kombinált felhasználása 78,9%-os embrióhalandóságot eredményezett. A statisztikai elemzés szerint a változás a kontroll (p<0,001), a nehézfémmel (p<0,001) és a növényvédő szerrel (p<0,05) egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva egyaránt szignifikáns mértékűnek bizonyult (6. táblázat). Az embrióelhalások a réz-szulfáttal és a BI 58 EC-vel egyedileg, továbbá a kadmium-szulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoportok kivételével jellemzően a kezelés napjára estek (8. melléklet).

44

6. táblázat A kísérletbe vont nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során tapasztalt elhalások Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát BI 58 EC Dithane M-45 Réz-szulfát + BI 58 EC Réz-szulfát + Dithane M-45 Kadmium-szulfát + BI 58 EC Kadmium-szulfát + Dithane M-45 a

Elhalt embriók száma (db) / termékeny tojás (db) 1/19 2/20 3/18 1/20 9/19 a1 16/20 a2, b2, d 8/19 a1, b1 13/20 a2, c1, d 15/19 a2, c2, e

Elhalt embriók aránya (%) 5,3 10,0 16,7 5,0 47,4 80,0 42,1 65,0 78,9

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,01, a2p<0,001) Szignifikáns eltérés a réz-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (b1p<0,05, b2p<0,001) c Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (c1p<0,01, c2p<0,001) d Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,001) e Szignifikáns eltérés a Dithane M-45-tel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

b

Fejlődési rendellenességek Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll A kontroll csoportban a csírapajzs eltávolítását követően ozmium-tetroxid festéssel készített tartós preparátumok fénymikroszkópos értékelése során nem találtam rendellenes fejlődésű embriót (11. ábra, 7. táblázat, 9. melléklet).

11. ábra Kontroll házityúk embrió (50-55. óra)

45

Réz-szulfát A

kezelt

embriók

között

fejlődési

rendellenességet

egy

esetben

(5%)

diagnosztizáltam, amely nem különbözött szignifikáns módon a kontroll csoporttól (7. táblázat). A fejlődési zavar az embrió és az érhálózat fejlődésbeli elmaradásában jelentkezett (9. melléklet).

Kadmium-szulfát A kadmium-szulfáttal végzett egyedi kezelés eredményeként két rendellenes fejlődésű embrió (11,1%) fordult elő. A változás a kontroll csoporthoz viszonyítva nem volt szignifikáns mértékű (7. táblázat). Fejlődési anomáliaként egy körülbelül kilenc szomitás fejlettségi állapotban fejtájékon összenőtt, torz sziámi ikerpárt (12. ábra), továbbá az agy- és szemhólyagok rendellenes differenciálódását találtam (9. melléklet).

12. ábra Kadmium-szulfáttal egyedileg kezelt, fejtájákon összenőtt házityúk embriók (50-55. óra) BI 58 EC A kontroll csoportban tapasztaltakhoz hasonlóan az organofoszfát inszekticid hatásaként sem jelentkezett torzfejlődés (7. táblázat, 9. melléklet).

46

Dithane M-45 A szer injektálását követően a fejlődési rendellenességet mutató egyedek aránya szignifikánsan (p<0,05) 21,1%-ra emelkedett a kontroll csoportban mért értékhez képest (7. táblázat). Fejlődési rendellenességként a szomiták fejletlensége és hiánya, az érhálózat, továbbá a fej és a test fejlődésbeli elmaradása (13. ábra), illetve az agy- és szemhólyagok rendellenes differenciálódása jelentkezett (9. melléklet).

13. ábra Dithane M-45-tel egyedileg kezelt, fejlődésben elmaradt házityúk embrió (50-55. óra) Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + BI 58 EC A növényvédő szer és a nehézfém együttes alkalmazásának eredményeként a torzfejlődésű embriók aránya elérte a 20%-ot. A statisztikai vizsgálat az eltérést a kontroll és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva szignifikáns (p<0,05) mértékűnek igazolta (7. táblázat). Fejlődési rendellenességként vérgyűrű megjelenése, a szomiták fejletlensége és hiánya, az érhálózat, továbbá a fej és a test fejlődésbeli elmaradása, illetve az agyhólyagok rendellenes differenciálódása jelentkezett (9. melléklet).

47

Réz-szulfát + Dithane M-45 A csoportban két embrió (10,5%) mutatott fejlődési rendellenességet, amit a statisztikai vizsgálat sem a kontroll, sem az egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva nem igazolt szignifikánsnak (7. táblázat). Az elváltozások között a kombinált kezelés hatására a fej és a test fejlődésbeli eltérését, továbbá az agy- és szemhólyagok rendellenes differenciálódását tapasztaltam (9. melléklet).

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A kadmium-szulfáttal és a BI 58 EC-vel együttesen kezelt csoportban a fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya szignifikáns módon (p<0,05) 20%-ra nőtt a kontroll és a peszticiddel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva. A változás a nehézfémmel kezelt csoporthoz képest nem volt statisztikailag igazolható mértékű (7. táblázat). A detektált elváltozás vérgyűrű megjelenésében, a szomiták fejletlenségében és hiányában, illetve a fej és a test fejlődésbeli elmaradásában nyilvánult meg (9. melléklet).

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya 21,1%-ot tett ki. A statisztikai elemzés szerint a változás csak a kontroll csoporthoz viszonyítva bizonyult szignifikáns (p<0,05) mértékűnek, ugyanakkor a kadmium-szulfáttal és a Dithane M-45-tel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva szignifikáns eltérést nem tapasztaltam (7. táblázat). Fejlődési rendellenességként vérgyűrű, a szomiták fejletlensége és hiánya, továbbá a fej és a test rendellenes differenciálódása jelentkezett (9. melléklet).

48

7. táblázat Fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága a kísérletbe vont nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát BI 58 EC Dithane M-45 Réz-szulfát + BI 58 EC Réz-szulfát + Dithane M-45 Kadmium-szulfát + BI 58 EC Kadmium-szulfát + Dithane M-45 a

Rendellenes fejlődésű embriók száma (db) / összes embrió (db) 0/19 1/20 2/18 0/20 4/19 a 4/20 a, b 2/19 4/20 a, b 4/19 a

Rendellenes fejlődésű embriók aránya (%) 0,0 5,0 11,1 0,0 21,1 20,0 10,5 20,0 21,1

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05) Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

b

5. 2. 2. Kórbonctani feldolgozás eredménye Embriomortalitás Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll Az keltetés tizenkilencedik napján elvégzett feldolgozás során a kontroll csoportban két elhalt embriót (5,6%) találtam (8. táblázat).

Réz-szulfát A réz-szulfáttal elvégzett injektálásos expozíció eredményeként az embriomortalitás aránya 30%-ra nőtt (p<0,01) a kontroll csoportban mért értékhez képest (8. táblázat).

Kadmium-szulfát A kezelés hatásaként az elhalt embriók aránya 27,8%-ra emelkedett (p<0,05), (8. táblázat).

49

BI 58 EC A készítmény injektálását követően a csoportban az embriomortalitási ráta 23,1%-ra nőtt (p<0,05), (8. táblázat).

Dithane M-45 A Dithane M-45-tel egyedileg kezelt csoportban az elhalt embriók aránya szignifikánsan (p<0,001) 46,2%-ra emelkedett a kontroll csoportban mért értékhez viszonyítva (8. táblázat). Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + BI 58 EC A növényvédő szer és a nehézfém együttes alkalmazásakor az elhalt embriók aránya 34,4%-kal nőtt a kontroll csoportban mért értékhez képest (p<0,001). A statisztikai elemzés nem igazolt szignifikáns eltérést a réz-szulfáttal és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva (8. táblázat).

Réz-szulfát + Dithane M-45 A kombinált kezelés 38,2%-os embrióhalandóságot eredményezett. A statisztikai vizsgálat csak a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,001) igazolt eltérést (8. táblázat).

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A peszticid és a nehézfém injektálását követően az embriomortalitás aránya (73%) szignifikánsan (p<0,001) nőtt mind a kontroll, mind az egyedileg kezelt csoportokhoz képest (8. táblázat).

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A kadmium-szulfát és a Dithane M-45 együttes felhasználása 78,8%-os 50

embrióhalandóságot eredményezett. A statisztikai elemzés szerint a változás a kontroll (p<0,001), a nehézfémmel (p<0,001) és a növényvédő szerrel (p<0,01) egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva egyaránt szignifikáns mértékűnek bizonyult (8. táblázat). Az elhalások időbeli eloszlásának értékeléséhez a keltetés megkezdésének napján elvégzett kezeléstől a tizenkilencedik napi feldolgozásig terjedő időszakot négy szakaszra osztottam fel 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 a kontroll csoportban a III. fejlődési szakaszban, a réz-szulfát és

a növényvédő szerek együttes alkalmazásakor szórványosan, míg a többi esetben meghatározó módon az I. és II. szakaszban jelentkezett (10. melléklet). 8. táblázat A kísérletbe vont nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során tapasztalt elhalások Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát BI 58 EC Dithane M-45 Réz-szulfát + BI 58 EC Réz-szulfát + Dithane M-45 Kadmium-szulfát + BI 58 EC Kadmium-szulfát + Dithane M-45 a

Elhalt embriók száma (db) / termékeny tojás (db) 2/36 9/30 a2 10/36 a1 9/39 a1 12/26 a3 14/35 a3 13/34 a3 27/37 a3, b, c 26/33 a3, b, d

Elhalt embriók aránya (%) 5,6 30,0 27,8 23,1 46,2 40,0 38,2 73,0 78,8

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,05, a2p<0,01, a3p<0,001) Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,001) c Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,001) d Szignifikáns eltérés a Dithane M-45-tel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,01) b

51


Kontroll Makroszkóposan kimutatható fejlődési rendellenességet (hasi sérv) a kontroll csoportban egy embrió esetében (2,9%) jegyeztem fel (9. táblázat, 11. melléklet).

Réz-szulfát A réz-szulfáttal elvégzett kezelés eredményeként két rendellenes fejlődésű embriót (9,5%) találtam. A változás a kontroll csoporthoz viszonyítva nem volt szignifikáns mértékű (9. táblázat). Fejlődési anomáliaként feji és nyaki ödéma, továbbá a láb rendellenes állása (a lábujjak tengelyének görbülete) jelentkezett (11. melléklet).

Kadmium-szulfát A

kezelt

embriók

között

fejlődési

rendellenességet

két

esetben

(7,7%)

diagnosztizáltam, amely nem különbözött szignifikánsan a kontroll csoporttól (9. táblázat). A fejlődési zavar fejtájékon kialakult ödémában, továbbá a nyak tengelyének görbületében és a láb hibás állásában nyilvánult meg (11. melléklet).

BI 58 EC A csoportban két torzfejlődésű egyed (6,7%) fordult elő (9. táblázat). Az elváltozások között rendellenes lábállást, a felső csőrkáva hiányát és törpenövekedést tapasztaltam (11. melléklet).

Dithane M-45 A kontroll csoporthoz hasonlóan a növényvédő szer injektálását követően is csak egy esetben (7,1%) sikerült fejlődésbeli eltérést megállapítanom (9. táblázat), amely a láb rendellenes állásaként jelentkezett (11. melléklet). 52


Réz-szulfát + BI 58 EC A réz-szulfáttal és az organofoszfát inszekticiddel együttesen kezelt csoportban a fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya 9,5%-ot tett ki, amit a statisztikai vizsgálat sem a kontroll, sem az egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva nem igazolt szignifikáns mértékűnek (9. táblázat). Az elváltozások között rendellenes lábállást és agysérv előfordulását tapasztaltam (11. melléklet).

Réz-szulfát + Dithane M-45 A réz-szulfáttal és a fungiciddel együttesen kezelt csoportban a fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya 9,5%-ot tett ki, amit a statisztikai vizsgálat sem a kontroll, sem az egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva nem igazolt szignifikánsnak (9. táblázat). A fejlődésbeli eltérés a láb rendellenes állásában, mellkas sérv kialakulásában, továbbá a tollazat hiányában jelentkezett (11. melléklet).

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A kezelés hatásaként egy embrió (10%) mutatott fejlődési rendellenességet, amely statisztikailag sem a kontroll, sem a növényvédő szerrel és a nehézfémmel egyedileg kezelt csoportoktól nem különbözött (9. táblázat). A fejlődési anomália a láb rendellenes állásában és mellkas sérv kialakulásában nyilvánult meg (11. melléklet).

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A fejlődési rendellenességet mutató embriók élő embriókhoz viszonyított aránya elérte a 28,6%-ot. A statisztikai értékelés szerint a változás a kontroll csoporthoz viszonyítva szignifikáns (p<0,05) mértékűnek bizonyult. A kadmium-szulfáttal és a Dithane M-45-tel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva szignifikáns eltérést nem tapasztaltam (9. táblázat). Fejlődési rendellenességként agysérv (14. ábra), a felső csőrkáva rövidülése és hibás lábállás jelentkezett (11. melléklet).

53

14. ábra Kadmium-szulfáttal és Dithane M-45-tel együttesen kezelt, rendellenes fejlődésű (agysérv) házityúk embrió a keltetés 19. napján 9. táblázat Fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága a kísérletbe vont nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során Rendellenes fejlődésű embriók száma (db) / élő embriók száma (db) Kontroll 1/34 Réz-szulfát 2/21 Kadmium-szulfát 2/26 BI 58 EC 2/30 Dithane M-45 1/14 Réz-szulfát + BI 58 EC 2/21 Réz-szulfát + Dithane M-45 2/21 Kadmium-szulfát + BI 58 EC 1/10 Kadmium-szulfát + Dithane M-45 2/7 a Kezelt csoportok

a

Rendellenes fejlődésű embriók aránya (%) 2,9 9,5 7,7 6,7 7,1 9,5 9,5 10,0 28,6

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

Testtömeg adatok

Réz-szulfát A réz-szulfát injektálása szignifikánsan (p<0,01) csökkentette az embriók testtömegét a kontroll csoportban mért értékhez képest (15. ábra, 12. melléklet).

54

Kadmium-szulfát A nehézfém hatásaként nem jelentkezett szignifikáns testtömeg csökkenés a kontroll csoporthoz viszonyítva (15. ábra, 12. melléklet).

30

a

25 20 15 10 5 0 g a

Kontroll

Réz-szulfát

Kadmium-szulfát

27,57

22,4

26,84


15. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a kísérletbe vont nehézfémek egyedi méreghatásának vizsgálata során BI 58 EC A

keltetés

megkezdésének

napján

elvégzett

injektálásos

expozíció

nem

eredményezett szignifikáns testtömeg csökkenést a kontroll csoportban meghatározott testtömeg átlaghoz képest (16. ábra, 12. melléklet).

Dithane M-45 A tojásba juttatott növényvédő szer nem szignifikáns módon csökkentette a házityúk embriók testtömegét (16. ábra, 12. melléklet).

55

30 25 20 15 10 5 0

Kontroll

BI 58 EC

Dithane M-45

27,57

25,62

25,02

g

16. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a kísérletbe vont növényvédő szerek egyedi méreghatásának vizsgálata során Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + BI 58 EC A nehézfém és az inszekticid együttes alkalmazásának eredményeként szignifikánsan (p<0,05) csökkent az embriók testtömege a kontroll csoporthoz viszonyítva, ugyanakkor a statisztikai elemzés nem igazolt eltérést az egyedileg kezelt csoportokhoz képest (17. ábra, 12. melléklet).

a1

a2 30 25 20 15 10 5 0

g

a

Kontroll

Réz-szulfát

BI 58 EC

Réz-szulfát + BI 58 EC

27,57

22,4

25,62

24,84

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,05, a2p<0,01)

17. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a réz-szulfát és a BI 58 EC egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során

56

Réz-szulfát + Dithane M-45 A réz-szulfát és a Dithane M-45 együttes alkalmazása csak a kontroll csoporthoz viszonyítva eredményezte az embriók testtömegének szignifikáns (p=0,001) csökkenését (18. ábra, 12. melléklet).

a1

30

a2

25 20 15 10 5 0

g a

Kontroll

Réz-szulfát

Dithane M-45

Réz-szulfát + Dithane M-45

27,57

22,4

25,02

24,11

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,01, a2p=0,001)

18. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a réz-szulfát és a Dithane M-45 egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során Kadmium-szulfát + BI 58 EC A kombinált kezelés hatásaként a kezelt embriók testtömege szignifikáns módon csökkent a kontroll (p<0,001), a kadmium-szulfáttal (p=0,001) és a BI 58 EC-vel (p<0,05) egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva (19. ábra, 12. melléklet).

30

a, b, c

25 20 15 10 5 0

g

Kontroll

Kadmium-szulfát

BI 58 EC

Kadmium-szulfát + BI 58 EC

27,57

26,84

25,62

21,74

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,001) Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p=0,001) c Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

b

19. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a kadmium-szulfát és a BI 58 EC egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során 57

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A kadmium-szulfát és a Dithane M-45 együttes felhasználása nem csökkentette szignifikánsan az embriók testtömegét sem a kontroll, sem az egyedileg kezelt csoportokhoz képest (20. ábra, 12. melléklet).

30 25 20 15 10 5 0

g

Kontroll

Kadmium-szulfát

Dithane M-45

Kadmium-szulfát + Dithane M-45

27,57

26,84

25,02

26,53

20. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a kadmium-szulfát és a Dithane M45 egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során 5. 2. 3. Csontvázfestéssel történt feldolgozás eredménye

Kontroll A desztillált víz injektálása csontvázfestéssel kimutatható fejlődési rendellenességet csak egy embrió esetében (rendellenes lábállás, növekedési retardáció) eredményezett (21. ábra, 10. táblázat, 13. melléklet).

21. ábra Csontvázfestéssel értékelt kontroll házityúk embrió a keltetés 19. napján

58

Réz-szulfát A réz-szulfáttal egyedileg kezelt csoportban a vizsgált embriók közül három mutatott fejlődési rendellenességet, amely jellemzően növekedési retardációban nyilvánult meg (10. táblázat, 13. melléklet).

Kadmium-szulfát A nehézfém hatásaként egy embrión a nyak rendellenes állását, míg egy további esetben a csigolyák és az ujjpercek csontosodási zavarát és növekedési retardációt tapasztaltam (10. táblázat, 13. melléklet).

BI 58 EC A csontvázpreparátumok fénymikroszkópos értékelése során egy rendellenes fejlődésű embriót találtam. Fejlődési anomáliaként a láb rendellenes állása, továbbá növekedési retardáció jelentkezett (10. táblázat, 13. melléklet).

Dithane M-45 A növényvédő szer injektálása a nyak rendellenes állását, görbületét és növekedési retardációt eredményezett (10. táblázat, 13. melléklet). Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + BI 58 EC A kombinált kezelés eredményeként két vizsgált embrión állapítottam meg fejlődésbeli eltérést, amely a láb rendellenes állásában és a nyak tengelyének görbületében, továbbá növekedési retardációban nyilvánult meg (22. ábra, 10. táblázat, 13. melléklet).

59

22. ábra Réz-szulfáttal és BI 58 EC-vel együttesen kezelt, csontvázfestéssel értékelt, rendellenes fejlődésű (nyaktengely görbülete, rendellenes lábállás, növekedési retardáció) házityúk embrió a keltetés 19. napján Réz-szulfát + Dithane M-45 Két esetben diagnosztizáltam fejlődési rendellenességet, ami az előző csoporthoz hasonlóan a láb rendellenes állásában és a nyak görbületében, továbbá növekedési retardációban jelentkezett (10. táblázat, 13. melléklet).

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A kadmium-szulfát és a BI 58 EC együttes hatásaként két embrión a nyak rendellenes állását és növekedési retardációt tapasztaltam (10. táblázat, 13. melléklet).

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 Fejődési zavart három embrió esetében állapítottam meg. Fejlődési anomáliaként a láb és a nyak rendellenes állása, továbbá növekedési retardáció jelentkezett (10. táblázat, 13. melléklet).

60

10. táblázat Csontvázfestéssel feltárt fejlődési rendellenességek a kísérletbe vont nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát BI 58 EC Dithane M-45 Réz-szulfát + BI 58 EC Réz-szulfát + Dithane M-45 Kadmium-szulfát + BI 58 EC Kadmium-szulfát + Dithane M-45

Rendellenes fejlődésű embriók száma (db) / vizsgált embrió (db) 1/5 3/5 2/5 1/5 2/5 2/5 2/5 2/5 3/5

5. 2. 4. Szövettani feldolgozás eredménye Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll A májban az ép parenchimájú hepatociták jól elkülönültek, a sejthatárok épnek bizonyultak, a sinusoidok közepes tágasságúak voltak. A nyakizomban a miofibrillumok ugyancsak jól elkülönültek, a harántcsíkolat megfelelő módon láthatóvá vált. A sejtmagok mind a máj, mind a nyakizom esetében jól festődtek.

Réz-szulfát A réz-szulfáttal egyedileg kezelt embriók szövettanilag értékelt máj és nyakizom metszetei nem tértek el a kontrolltól.

Kadmium-szulfát Az embriók szövettanilag értékelt máj és nyakizom mintái nem különböztek a kontrolltól.

61

BI 58 EC A csoportban hematoxilin-eozin festéssel kimutatható kóros elváltozást nem találtam.

Dithane M-45 A Dithane M-45-tel egyedileg kezelt embriók szövettanilag értékelt máj és nyakizom metszetei nem tértek el a kontrolltól. Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + BI 58 EC A réz-szulfát és a BI 58 EC együttes felhasználása a kontroll csoporthoz viszonyítva patológiás eltérést nem eredményezett.

Réz-szulfát + Dithane M-45 A réz-szulfáttal és a Dithane M-45-tel kezelt állatok szövettanilag értékelt máj és nyakizom szövetei nem tértek el a kontrolltól.

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A csoportban a máj és nyakizom metszetek értékelése során szövettani vizsgálattal kimutatható eltérést nem találtam.

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A kadmium-szulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt embriók szövettanilag értékelt máj és nyakizom mintái nem különböztek a kontrolltól.

62

5. 3. Tizenkettedik napi injektálásos kezelés 5. 3. 1. Kórbonctani feldolgozás eredménye Embriomortalitás Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll Az inkubáció tizenkilencedik napján elvégzett feldolgozás során a kontroll csoportban nem találtam elhalt embriót (11. táblázat).

Réz-szulfát A csoportban tapasztalt 6%-os embriomortalitási ráta nem különbözött statisztikailag a kontrolltól (11. táblázat).

Kadmium-szulfát A 0,01%-os kadmium-szulfáttal elvégzett injektálásos expozíció eredményeként az elhalt embriók aránya szignifikáns módon (p<0,05) 12%-ra emelkedett a kontroll csoportban mért értékhez viszonyítva (11. táblázat).

BI 58 EC A szer hatásaként a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportban az embriomortalitási ráta 26%-ra nőtt (p<0,001), (11. táblázat).

Dithane M-45 A fungicid injektálását követően az elhalt embriók aránya 14%-ra emelkedett (p<0,01), (11. táblázat).

63


Réz-szulfát + BI 58 EC A két vegyi anyag együttes alkalmazásának eredményeként az elhalt embriók aránya 14%-ot tett ki. A statisztikai vizsgálat értelmében a változás csak a kontroll csoporthoz viszonyítva bizonyult szignifikáns (p<0,01) mértékűnek. Matematikailag igazolható eltérést a réz-szulfáttal és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva nem tapasztaltam (11. táblázat).

Réz-szulfát + Dithane M-45 A kombinált kezelés hatásaként az embriomortalitás aránya (26%) szignifikánsan nőtt a kontroll (p<0,001) és nehézfémmel egyedileg kezelt (p<0,01) csoportokhoz képest. A statisztikai elemzés nem igazolt szignifikáns eltérést a növényvédő szerrel egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva (11. táblázat).

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A peszticid és a nehézfém együttes alkalmazásának eredményeként az elhalt embriók aránya szignifikáns módon 46%-ra emelkedett a kontroll (p<0,001), a kadmium-szulfáttal (p<0,001) és a BI 58 EC-vel (p<0,05) egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva (11. táblázat).

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A kadmium-szulfát és a Dithane M-45 kombinált felhasználása 24%-os embrióhalandóságot eredményezett. A statisztikai vizsgálat csak a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,001) igazolt eltérést (11. táblázat). Az elhalások a réz-szulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoportban az injektálást követő időszakban szórványosan jelentkeztek, míg a többi csoport esetében döntően a kezelés napjára vagy közvetlenül a kezelés napját követő időszakra estek (14. melléklet). 64

11. táblázat A kísérletbe vont nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során tapasztalt elhalások Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát BI 58 EC Dithane M-45 Réz-szulfát + BI 58 EC Réz-szulfát + Dithane M-45 Kadmium-szulfát + BI 58 EC Kadmium-szulfát + Dithane M-45 a

Elhalt embriók száma (db) / termékeny tojás (db) 0/50 3/50 6/50 a1 13/50 a3 7/50 a2 7/50 a2 13/50 a3, b 23/50 a3, c, d 12/50 a3

Elhalt embriók aránya (%) 0 6 12 26 14 14 26 46 24

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,05, a2p<0,01, a3p<0,001) Szignifikáns eltérés a réz-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,01) c Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,001) d Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

b


Kontroll A kontroll csoportban a makroszkópos értékelés során egy esetben (2%) találtam rendellenes fejlődésű embriót (12. táblázat). A malformáció rendellenes lábállásként jelentkezett (15. melléklet).

Réz-szulfát A réz-szulfáttal elvégzett injektálásos kezelés hatásaként a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága a kontroll csoporthoz hasonlóan alakult (2,1%), szignifikáns eltérést nem sikerült kimutatnom (12. táblázat). A fejlődésbeli eltérés ebben az esetben is a láb rendellenes állásában nyilvánult meg (15. melléklet).

Kadmium-szulfát A kezelt embriók között fejlődési rendellenességet két egyed esetében (4,5%) diagnosztizáltam, amely nem különbözött szignifikáns módon a kontroll csoporttól (12.

65

táblázat). A fejlődési zavar a láb hibás állásaként jelentkezett (15. melléklet).

BI 58 EC A BI 58 EC injektálással való bejuttatását követően a fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya 13,5%-ra emelkedett (p<0,05) a kontroll csoportban mért értékhez képest (12. táblázat). A fejlődési rendellenességek között az embriók rendellenes lábállása volt meghatározó (15. melléklet). A tojások felbontásakor, illetve az azt követő makroszkópos értékelés során az embriók mozgás-aktivitása feltűnően gyenge volt.

Dithane M-45 A gombaölő szer hatásaként a fejlődési rendellenességek előfordulásának aránya nem szignifikáns módon 11,6%-ra emelkedett a kontroll csoportban mért értékhez képest (12. táblázat). Fejlődésbeli eltérésként a láb hibás állása és a nyak tengelyének görbülete jelentkezett (15. melléklet). Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + BI 58 EC A csoportban a fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya 7%-ot tett ki, mely a statisztikai vizsgálat szerint szignifikánsan sem a kontroll, sem az egyedileg kezelt csoportoktól nem különbözött (12. táblázat). Az elváltozások között a kombinált kezelés hatására a felső csőrkáva rövidülését és a szemek hiányát (23. ábra), továbbá rendellenes lábállást tapasztaltam (15. melléklet).

66

23. ábra Réz-szulfáttal és BI 58 EC-vel együttesen kezelt, rendellenes fejlődésű (felső csőrkáva rövidülés, szemek hiánya) házityúk embrió a keltetés 19. napján Réz-szulfát + Dithane M-45 A növényvédő szer és a nehézfém együttes alkalmazásának eredményeként az embriók 16,2%-nál fordult elő torzfejlődés. A statisztikai vizsgálat az eltérést csak a kontroll és a réz-szulfáttal egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva igazolta szignifikáns (p<0,05) mértékűnek (12. táblázat). Fejlődési rendellenességként a lábak hibás állása jelentkezett (15. melléklet).

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A kadmium-szulfáttal és a BI 58 EC-vel együttesen kezelt csoportban a fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya szignifikáns módon (p<0,01) 18,5%-ra emelkedett a kontroll csoportban mért értékhez képest. A statisztikai elemzés nem igazolt eltérést a növényvédő szerrel és a nehézfémmel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva (12. táblázat). A diagnosztizált elváltozás minden esetben a lábak rendellenes állása volt (15. melléklet).

67

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya az élő embriókhoz viszonyítva elérte a 31,6%-ot. A statisztikai vizsgálat szerint a változás a kontroll (p<0,001), a kadmium-szulfáttal (p<0,01) és a Dithane M-45-tel (p<0,05) egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva is szignifikáns mértékű volt (12. táblázat). A fejlődési rendellenesség agysérvben és a lábak hibás állásában nyilvánult meg (15. melléklet). 12. táblázat Fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága a kísérletbe vont nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során Rendellenes fejlődésű Kezelt csoportok embriók száma (db) / élő embriók száma (db) Kontroll 1/50 Réz-szulfát 1/47 Kadmium-szulfát 2/44 BI 58 EC 5/37 a1 Dithane M-45 5/43 Réz-szulfát + BI 58 EC 3/43 Réz-szulfát + Dithane M-45 6/37 a1, b Kadmium-szulfát + BI 58 EC 5/27 a2 Kadmium-szulfát + Dithane M-45 12/38 a3, c, d a

Rendellenes fejlődésű embriók aránya (%)

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,05, a2p<0,01 a3p<0,001) Szignifikáns eltérés a réz-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05) c Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,01) d Szignifikáns eltérés a Dithane M-45-tel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

2,0 2,1 4,5 13,5 11,6 7,0 16,2 18,5 31,6

b

Testtömeg adatok

Réz-szulfát A 0,01%-os koncentrációban tojásba juttatott réz-szulfát hatásaként nem csökkent szignifikánsan az embriók testtömege a kontroll csoportban mért értékhez képest (24. ábra, 16. melléklet).

Kadmium-szulfát A keltetés 12. napján elvégzett injektálásos expozíció szignifikánsan (p<0,001) csökkentette az embriók testtömegét (24. ábra, 16. melléklet).

68

a

25 20 15 10 5 0 g a

Kontroll

Réz-szulfát

Kadmium-szulfát

23,61

23,7

20,83


24. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a kísérletbe vont nehézfémek egyedi méreghatásának vizsgálata során BI 58 EC A növényvédő szer hatásaként szignifikánsan (p<0,001) csökkent az embriók testtömege a kontroll csoportban mért testtömeg átlaghoz viszonyítva (25. ábra, 16. melléklet).

Dithane M-45 Az előző csoportban tapasztaltakhoz hasonlóan a Dithane M-45 injektálása is szignifikáns (p<0,001) testtömeg csökkenést eredményezett (25. ábra, 16. melléklet).

a

25

a

20 15 10 5 0 g a

Kontroll

BI 58 EC

Dithane M-45

23,61

16,88

20,19


25. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a kísérletbe vont növényvédő szerek egyedi méreghatásának vizsgálata során 69


Réz-szulfát + BI 58 EC A réz-szulfát és a BI 58 EC együttes alkalmazásának eredményeként csökkent (p<0,001) az embriók testtömege a kontroll és a réz-szulfáttal kezelt csoportokhoz viszonyítva. A növényvédő szerrel egyedileg kezelt csoportban az embriók testtömege szignifikánsan (p<0,001) alacsonyabb volt, mint a nehézfém és a peszticid együttes alkalmazásakor (26. ábra, 16. melléklet).

a, b, c

25 a

20 15 10 5 0

g

Kontroll

Réz-szulfát

BI 58 EC


23,61

23,7

16,88

20,09

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,001) Szignifikáns eltérés a réz-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,001) c Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,001)

b

26. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a réz-szulfát és a BI 58 EC egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során Réz-szulfát + Dithane M-45 A kombinált kezelés hatásaként az embriók testtömege szignifikánsan (p<0,01) csökkent a kontroll és a nehézfémmel egyedileg kezelt csoportokhoz képest, ugyanakkor a statisztikai értékelés nem igazolt eltérést a növényvédő szerrel egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva (27. ábra, 16. melléklet).

70

a1, b

a2

25 20 15 10 5 0

g a

Kontroll

Réz-szulfát

Dithane M-45


23,61

23,7

20,19

21,79

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,01, a2p<0,001) Szignifikáns eltérés a réz-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,01)

b

27. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a réz-szulfát és a Dithane M-45 egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során Kadmium-szulfát + BI 58 EC A kadmium-szulfát és a BI 58 EC együttes alkalmazásának eredményeként a kezelt embriók testtömege szignifikáns módon csökkent a kontroll (p<0,001) és a kadmiumszulfáttal (p=0,001) egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva. A BI 58 EC-vel kezelt csoportban az embriók testtömege szignifikánsan (p<0,05) alacsonyabb volt, mint a két anyag együttes felhasználásakor (28. ábra, 16. melléklet).

a

25

a

20

a, b, c

15 10 5 0

g

Kontroll

Kadmium-szulfát

BI 58 EC


23,61

20,83

16,88

18,19

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,001) Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p=0,001) c Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

b

28. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a kadmium-szulfát és a BI 58 EC egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során

71

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A kadmium-szulfát és a Dithane M-45 kombinált felhasználása egyaránt szignifikánsan csökkentette az embriók testtömegét a kontroll (p<0,001), a nehézfémmel (p=0,001) és a növényvédő szerrel (p<0,05) egyedileg kezelt csoportokhoz képest (29. ábra, 16. melléklet).

a

25

a

a, b, c

20 15 10 5 0

g

Kontroll

Kadmium-szulfát

Dithane M-45


23,61

20,83

20,19

18,3

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,001) Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p=0,001) c Szignifikáns eltérés a Dithane M-45-tel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

b

29. ábra Embrionális testtömeg adatok alakulása a kadmium-szulfát és a Dithane M45 egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során 5. 3. 2. Csontvázfestéssel történt feldolgozás eredménye Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll A csontvázpreparátumok fénymikroszkópos értékelése során nem találtam rendellenes fejlődésű embriót (13. táblázat, 17. melléklet).

Réz-szulfát A

kontroll

csoporthoz

hasonlóan

a

vázrendszer

abnormális

fejlődésében

megnyilvánuló zavar a réz-szulfát alkalmazásakor sem jelentkezett (13. táblázat, 17. melléklet).

72

Kadmium-szulfát A nehézfém hatásaként egy embrió esetében csüd rövidülés, rendellenes lábállás, továbbá a csigolyák és az ujjpercek csontosodási zavara jelentkezett (13. táblázat, 17. melléklet).

BI 58 EC A csoportban három embriónál rendellenes lábállás, továbbá az egyik esetben a nyak görbült tartása fordult elő (13. táblázat, 17. melléklet).

Dithane M-45 A Dithane M-45 injektálása rendellenes lábállást, tibia rövidülést és lordosist eredményezett, amelyet két embrió esetében detektáltam (13. táblázat, 17. melléklet). Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + BI 58 EC A réz-szulfát és a BI 58 EC együttes alkalmazásának eredményeként négy vizsgált embriónál a nyak rendellenes állását, görbületét tapasztaltam (13. táblázat, 17. melléklet).

Réz-szulfát + Dithane M-45 A csoportban négy esetben diagnosztizáltam fejlődésbeli eltérést, amely a láb rendellenes állásában és a nyak tengelyének görbületében, továbbá növekedési retardációban nyilvánult meg (30. ábra, 13. táblázat, 17. melléklet).

73

30. ábra Réz-szulfáttal és Dithane M-45-tel együttesen kezelt, csontvázfestéssel értékelt, rendellenes fejlődésű (nyaktengely görbülete, rendellenes lábállás, növekedési retardáció) házityúk embrió a keltetés 19. napján

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A kombinált kezelés egy embriónál a nyak rendellenes állását, görbületét és növekedési retardációt eredményezett (13. táblázat, 17. melléklet).

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A kadmium-szulfát és a Dithane M-45 együttes felhasználása a vizsgált embriók 60%-ánál indukált fejődési zavart. Rendellenességként hibás lábállás, a nyak görbült tartása (31. ábra), növekedési retardáció, illetve az ujjpercek csontosodási zavara jelentkezett (13. táblázat, 17. melléklet).

74

31. ábra Kadmium-szulfáttal és Dithane M-45-tel együttesen kezelt, csontvázfestéssel értékelt, rendellenes fejlődésű (nyaktengely görbülete, rendellenes lábállás) házityúk embrió a keltetés 19. napján 13. táblázat Csontvázfestéssel feltárt fejlődési rendellenességek a kísérletbe vont nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során Kezelt csoportok Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát BI 58 EC Dithane M-45 Réz-szulfát + BI 58 EC Réz-szulfát + Dithane M-45 Kadmium-szulfát + BI 58 EC Kadmium-szulfát + Dithane M-45

Rendellenes fejlődésű embriók száma (db) / vizsgált embrió (db) 0/10 0/10 1/10 3/10 2/10 4/10 4/10 1/10 6/10

5. 3. 3. Szövettani feldolgozás eredménye Egyedileg kezelt csoportok Kontroll A kontroll csoportban a vizsgált izomrostok épek voltak, a miofibrillumok jól elkülönültek, a sejtmagok épnek bizonyultak és jól festődtek. A máj parenchimája ép volt, a májsejtsorok jól elkülönültek. A citoplazma vakuolumokat tartalmazott, a jól festődő hepatociták magja az izomsejtekhez hasonlóan épnek bizonyult (32. ábra). 75

32. ábra Kontroll házityúk embrióból származó májszövet (H-E festés, 400 x nagyítás) Réz-szulfát A réz-szulfáttal egyedileg kezelt embriók szövettanilag értékelt máj és nyakizom szövetmintái nem tértek el a kontrolltól.

Kadmium-szulfát Az izomrostok épnek, a máj szerkezete jól felismerhetőnek mutatkozott, összességében a kontroll csoporthoz viszonyítva eltérést nem állapítottam meg.

BI 58 EC A nyakizomból származó szövettani minta értékelése során a kontroll csoporthoz viszonyítva eltérést nem sikerült kimutatnom, ugyanakkor néhány egyed májában helyenként gócokban a máj szerkezete felbomlott és a sejthatárok eltűntek, de a többi terület ép maradt (33. ábra).

76

33. ábra BI 58 EC-vel egyedileg kezelt házityúk embrióból származó, gócokban felbomlott májszövet (H-E festés, 400 x nagyítás) Dithane M-45 A Dithane M-45-tel egyedileg kezelt állatok hisztopatológiai módszerekkel értékelt máj és nyakizom metszetei nem különböztek a kontrolltól. Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + BI 58 EC A réz-szulfáttal és a BI 58 EC-vel együttesen kezelt embriók szövettanilag értékelt nyakizom mintái nem tértek el a kontrolltól, ugyanakkor a májban zsíros infiltrációt észleltem.

Réz-szulfát + Dithane M-45 Patológiás eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva a máj elváltozásában (zsíros infiltráció) nyilvánult meg.

77

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A csoportban a nyakizom metszetek értékelése folyamán szövettani vizsgálattal kimutatható eltérést nem találtam, de a májban a szerek toxikus hatására utaló zsíros infiltráció jelentkezett.

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A kadmium-szulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoportban csak a májból nyert szövettani metszetek értékelése folyamán diagnosztizáltam eltérést a kontroll csoporthoz képest. Az elváltozás az előzőekben értékelt három csoporthoz hasonlóan a máj zsíros infiltrációjában nyilvánult meg. 5. 3. 4. Vérplazma paraméterek vizsgálata Egyedileg kezelt csoportok A vérplazma paraméterek vizsgálata során a csekély elemszám és az ismétlés nélküli analízis miatt csak a hematokrit értékek kapcsán nyílt lehetőségem az adatok részletes statisztikai vizsgálatának elvégzésére és ebből adódóan a változások statisztikai igazolására, míg a többi mért paraméter esetében a tapasztalt változások irányát és a legfontosabb tendenciákat igyekeztem jelezni.

Kontroll A viszonyítás alapjául szolgáló adatok a 14. táblázatban követhetők nyomon.

Réz-szulfát A kontroll csoporthoz képest emelkedett a hematokrit érték (p<0,01), a vér glükóz, kalcium, AST, ALT, ALP, LDH és összfehérje szintje, csökkent a magnézium, az anorganikus foszfát és az albumin koncentráció (14. táblázat, 18. melléklet).

78

Kadmium-szulfát A kontroll csoporthoz képest emelkedett a hematokrit érték, a vér kalcium, AST, ALT, LDH és összfehérje szintje, csökkent a glükóz, a magnézium, az anorganikus foszfát, az ALP és az albumin koncentráció (14. táblázat, 18. melléklet).

BI 58 EC A kontroll csoporthoz képest emelkedett a vér glükóz, anorganikus foszfát, AST, LDH és összfehérje szintje, csökkent a hematokrit érték (p<0,001), a kalcium, a magnézium, az ALP és az albumin koncentráció, továbbá a plazma kolinészteráz aktivitása (14. táblázat, 18. melléklet).

Dithane M-45 A kontroll csoporthoz képest emelkedett a hematokrit érték (p=0,01), a vér glükóz, kalcium, AST, ALT, ALP, LDH és összfehérje szintje, csökkent a magnézium, az anorganikus foszfát és az albumin koncentráció (14. táblázat, 18. melléklet). Kombináltan kezelt csoportok

Réz-szulfát + BI 58 EC A kontroll csoporthoz képest emelkedett a hematokrit érték, a vér glükóz, kalcium, AST, ALT, LDH és összfehérje szintje, csökkent a magnézium, az anorganikus foszfát, az ALP és az albumin koncentráció, továbbá a plazma kolinészteráz aktivitása. A rézszulfáttal egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva nőtt a hematokrit érték, a vér kalcium, anorganikus foszfát, AST, ALT, LDH és összfehérje szintje, csökkent a glükóz, a magnézium, az ALP és az albumin koncentráció. A BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz képest emelkedett a hematokrit érték (p<0,001), a plazma kalcium, AST, ALP szintje és kolinészteráz aktivitása, csökkent a glükóz, a magnézium, az anorganikus foszfát, az LDH, az összfehérje és az albumin koncentráció (14. táblázat, 19. melléklet).

79

Réz-szulfát + Dithane M-45 A kontroll csoporthoz képest emelkedett a hematokrit érték (p<0,05), a vér kalcium, AST, ALT, LDH és összfehérje szintje, csökkent a glükóz, a magnézium, az anorganikus foszfát, az ALP és az albumin koncentráció. A réz-szulfáttal egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva nőtt a hematokrit érték, a vér kalcium, magnézium, anorganikus foszfát, AST, ALT, LDH és összfehérje szintje, csökkent a glükóz, az ALP és az albumin koncentráció. A Dithane M-45-tel kezelt csoporthoz képest emelkedett a hematokrit érték, a plazma magnézium, anorganikus foszfát, AST, ALT, LDH és összfehérje szintje, csökkent a glükóz, a kalcium és az ALP koncentráció, ugyanakkor változatlan maradt az albumin értéke (14. táblázat, 20. melléklet).

Kadmium-szulfát + BI 58 EC A kontroll csoporthoz képest emelkedett a hematokrit érték (p<0,05), a vér glükóz, AST, ALT, ALP, LDH, összfehérje szintje és kolinészteráz aktivitása, csökkent a magnézium, az anorganikus foszfát és az albumin koncentráció, ugyanakkor változatlan maradt a kalcium értéke. A kadmium-szulfáttal egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva nőtt a hematokrit érték (p=0,01), a vér glükóz, anorganikus foszfát, ALP, összfehérje és albumin szintje, csökkent a kalcium, a magnézium, az AST, az ALT és az LDH koncentráció. A BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz képest emelkedett a hematokrit érték (p<0,001), a plazma kalcium, AST, ALP, albumin szintje és kolinészteráz aktivitása, csökkent a glükóz, a magnézium, az anorganikus foszfát, az LDH és az összfehérje koncentráció (14. táblázat, 21. melléklet).

Kadmium-szulfát + Dithane M-45 A kontroll csoporthoz képest emelkedett a hematokrit érték (p<0,05), a vér kalcium, AST, ALT, ALP, LDH, összfehérje és albumin szintje, csökkent a glükóz, a magnézium és az anorganikus foszfát koncentráció. A kadmium-szulfáttal egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva nőtt a hematokrit érték (p<0,05), a vér kalcium, anorganikus foszfát, ALP, összfehérje és albumin szintje, csökkent a glükóz, a magnézium, az AST, az ALT és az LDH koncentráció. A Dithane M-45-tel kezelt csoporthoz képest emelkedett a plazma AST, ALT és albumin szintje, csökkent a hematokrit érték, a glükóz, a magnézium, az 80

anorganikus foszfát, az ALP, az LDH és az összfehérje koncentráció, ugyanakkor változatlan maradt a kalcium értéke (14. táblázat, 22. melléklet).

81

14. táblázat A kísérletbe vont nehézfémek és növényvédő szerek egyedi és együttes méreghatásának vizsgálata során meghatározott vérplazma paraméterek Kezelt csoportok Vérplazma paraméterek Hematokrit érték (L/L)

átlag szórás átlag Glükóz (mmol/l) szórás átlag Kalcium (mmol/l) szórás Magnézium átlag (mmol/l) szórás Anorganikus átlag foszfát (mmol/l) szórás átlag AST (U/l) szórás átlag ALT (U/l) szórás átlag ALP (U/l) szórás átlag LDH (U/l) szórás átlag Összfehérje (g/l) szórás átlag Albumin (g/l) szórás átlag pChE (U/l) szórás a

Kontroll

Réz-szulfát

Kadmiumszulfát

BI 58 EC

Dithane M-45



Kadmiumszulfát + BI 58 EC

Kadmiumszulfát + Dithane M-45

0,385 0,1452 8,4 0,6 2,6 0,6 2,95 0,05 8,1 1,06 49 7 158 13 3613 547 491 81 8 0 8 0 370 73

0,4778a3 0,0693 9,7 0,3 2,8 0,5 1,86 0,18 2,6 0,2 59 1 204 36 3899 753 657 23 10 0,6 6 1,7 -** -**

0,3961 0,0906 6,9 0,7 3,1 0,7 2,77 0,47 3,56 1,03 78 7 199 41 3414 905 885 88 9,6 0,6 6,3 2,1 -** -**

0,174a4 0,17 11,6 2,4 2,4 0,3 2,48 0,93 8,8 3,8 52 11 -* -* 1653 1155 881 81 14 9,3 6,6 2,9 269 23

0,4858a2 0,0781 8,5 1,2 3,3 0,2 2,19 0,95 4,21 1,12 65 7 167 32 5993 866 823 136 15 8,7 5 0 -** -**

0,4782c 0,1732 8,8 1,6 3,5 0,6 1,51 0,01 6,3 1,06 62 6 340 28 3440 247 698 153 11 1,4 5 0 299 92

0,4933a1 0,1749 6,6 1,02 3,1 0,6 2,76 0,48 6 0,5 87 8 395 43 2738 991 1877 425 16,6 11,5 5 0 -** -**

0,4915a1, b2, c 0,1025 8,6 0,6 2,6 0,5 1,36 0,42 6,05 2,5 68 8 185 26 4118 553 716 87 11,6 0,6 7,3 2,3 517 50

0,4661a1, b1 0,1578 6,6 3,7 3,3 0,7 1,41 1,22 4,1 0,6 72 8 188 77 5940 1297 768 166 12 1,7 10,3 0,6 -** -**

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,05, a2p=0,01, a3p<0,01, a4p<0,001) Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (b1p<0,05, b2p=0,01) c Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,001) *Nem állt rendelkezésre elegendő mennyiségű minta a vizsgálat elvégzéséhez **Az adott csoportban nem vizsgált paraméter b

82

6.

MEGBESZÉLÉS,

KÖVETKEZTETÉSEK

ÉS

JAVASLATOK 6. 1. Előkísérlet A vegyszeres növényvédelmi munkák során felhasznált növényvédő szerek a kijuttatás területén, továbbá a kijuttatás területéről elsodródva nem célszervezeteken is kifejthetik hatásaikat, amelynek következtében a keltetés időszakában a vadon élő madarak tojásaira kerülő permetléből bejutó hatóanyag megzavarhatja az embriók fejlődését. Vizsgálataimhoz két széles körben alkalmazott peszticidet, a 80% mankoceb hatóanyag tartalmú, szabadforgalmú Dithane M-45 gombaölő szert, továbbá a II. forgalmi kategóriába tartozó, 38% dimetoát hatóanyagú BI 58 EC inszekticidet választottam. Mindkét készítmény intenzíven használt a kiskertekben és a nagyüzemek vegyszeres növényvédelmi gyakorlata során egész évben, így különösen a tenyészidőszak első felében kijuttatott szerek (NAGY, 1984) gyakorolhatnak kedvezőtlen hatást a vadmadarak tojásaiban fejlődő embriókra. Az egyedi és együttes méreghatás vizsgálata folyamán mindkét peszticid gyakorlati permetlé töménységben került felhasználásra, míg a megfelelő nehézfém koncentrációkat az együttes méreghatás vizsgálatát megelőzően az előkísérlet során választottam ki. A kísérletsorozatban alkalmazott nehézfémek közül a rézre elsősorban peszticidként történő felhasználása, míg a kadmiumra egyrészt toxicitása, másrészt pedig a környezet kadmium terhelésének alakulása irányította figyelmemet. A vegyszeres növényvédelem területén alkalmazott különféle rézvegyületek (réz-szulfát, rézoxiklorid, rézhidroxid), felhasználásukat tekintve önmagukban is jelentős tételt képviselnek a fungicidek között, ugyanakkor vannak olyan gyárilag összeállított kombinációk, amelyekben a mankoceb egyik komponensének tekinthető cinebbel együttesen kerülnek kijuttatásra, továbbá léteznek olyan növénybetegségek is – varasodás, monília, peronoszpóra, gyümölcs- és levélfoltosságok –, amelyek ellen mind a Dithane M-45, mind a réztartalmú szerek egyaránt felhasználhatók. A kombinációk megválasztását és vizsgálatba állítását indokolja továbbá az is, hogy keverhetőség szempontjából a réztartalmú vegyületek a BI 58 EC-vel együttesen is kijuttathatók, illetve vannak olyan növénykultúrák, amelyekben egyenesen az ajánlott növényvédő szer kombinációk közé tartoznak (SEPRŐS, 2001; BIBER és mtsai, 2002). 83

A kadmium – amely mozgékonyságát tekintve a környezetben előforduló legmobilisabb nehézfémek egyike – könnyen felszívódik, majd felhalmozódik a növényekben (ERDEI és mtsai, 1998; SIMON és mtsai, 1999) és a táplálékláncba kerülve szerves savak sójaként vagy fehérjékhez, továbbá egyéb más molekulákhoz kötődve káros lehet bármely fejlettségi szakaszban levő élő szervezet anyagcseréjére. Biokoncentrációs tényezője, mely a legtöbb szervezet esetében százas nagyságrendű, mikroorganizmusokban elérheti akár az ezres nagyságrendet is (BOROS, 1997). A probléma súlyát jelzi, hogy a termőföldek és legelők kadmium szennyezésének veszélyével az Európai Unióban már több, mint harminc éve tisztában vannak, ezért számos országban matematikai, expozíciós és kockázatbecslési módszerekkel próbálják nyomon követni a környezet szennyeződését, továbbá megállapítani és felbecsülni a kadmium tartalmú műtrágyák kiszórásának emberi egészségre jelentett kockázatát (DE MEEÚS és mtsai, 2002; CUPIT és mtsai, 2002). Laboratóriumi körülmények között beállított etetéses terhelési kísérletek (BOKORI és mtsai, 1995a; WEN-SHYG és mtsai, 1997) és a természetes körülmények között élő vadmadarak vizsgálatai is bebizonyították, hogy a tojók szervezetéből számos fémion kerül át a megtojt tojásba, mely a későbbiekben hatást gyakorolhat az embrió fejlődésére (BURGER és GOCHFELD, 2000), habár a kadmium esetében felnőttt 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 a madarak tényleges nehézfém terheléséről meglehetősen kevés információval rendelkezünk. A Távol-Keleten természetes úton, illetve baleset és környezetszennyezés következtében elhullott 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).

Kontroll A desztillált víz nem befolyásolta a házityúk embriók fejlődését és növekedését, ugyanis a kontroll csoportban sem elhalt, sem rendellenes fejlődésű embriót nem találtam.

84

Réz-szulfát A 34. ábrán nyomon követhető, hogy a réz-szulfát tojásba juttatása dózisfüggően növelte az embriók elhalását. Belátható, hogy a két legmagasabb koncentrációnál tapasztalt 75- és 100%-os embriomortalitási ráta nem teszi lehetővé az együttes méreghatás vizsgálata folyamán ezeknek a kezelési szinteknek az alkalmazását, hiszen ebben az esetben az elhalások elfedik az esetlegesen előforduló fejlődési rendellenességeket, továbbá nem tárható fel az egyidejűleg alkalmazott vegyi anyagok additív, szinergista vagy antagonista hatása. A két alacsonyabb koncentráció esetében csak a 0,01%-os réz-szulfát alkalmazásakor jelentkezett sporadikusan elhalás. Fontosnak tartom ugyanakkor felhívni a figyelmet arra, hogy a növényvédelmi gyakorlatban alkalmazott, 98% réz-szulfát hatóanyag tartalmú „rézgálic” a javasolt koncentrációk alapján a 100%-os embriomortalitást eredményező kezelési szintnél akár kétszer nagyobb töménységben is felhasználásra kerül, ezért a későbbiekben célszerűnek tartom a fent említett formulációk részletes madárteratológiai vizsgálatát is elvégezni.

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

100% 75%

0% Réz-szulfát 0,001%


Réz-szulfát 0,1%

Réz-szulfát 1,0%

34. ábra Az elhalások arányának alakulása a réz-szulfát egyedi méreghatásának vizsgálata során

A 35. ábrán látható, hogy az elváltozások szempontjából értékelhető három csoport közül csak a legmagasabb dózis növelte számottevően a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakoriságát. A testtömeg átlagok a kontroll csoporthoz képest szignifikáns csökkenést mutatva mindhárom csoportban közel azonos tartományba (17,0217,59 g) estek. 85

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

40%


5,3% Réz-szulfát 0,01%

Réz-szulfát 0,1%

35. ábra A fejlődési rendellenességek arányának alakulása a réz-szulfát egyedi méreghatásának vizsgálata során Kadmium-szulfát

A kezelések eredményeként dózisfüggően nőtt az embriomortalitás és a fejlődési rendellenességek előfordulásának aránya (36-37. ábra). A nagymérvű embrióelhalás a rézszulfátnál tapasztaltakhoz hasonlóan a két legmagasabb kezelési szintet alapvetően kizárta a további vizsgálatok köréből. A legalacsonyabb koncentrációban kísérletbe vont kadmium-szulfát hatásaként sem elhalás, sem fejlődési rendellenesség nem jelentkezett, továbbá az embriók testtömege sem különbözött statisztikailag a kontroll csoportban mért értéktől, ezért ez a kezelési szint nem minősült sem teratogén, sem embrioletális hatásúnak az általam alkalmazott vizsgálati körülmények között. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

100%

100%



20% 0% Kadmium-szulfát 0,001%


86

36. ábra Az elhalások arányának alakulása a kadmium-szulfát egyedi méreghatásának vizsgálata során 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

12,5% 0% Kadmium-szulfát 0,001%


37. ábra A fejlődési rendellenességek arányának alakulása a kadmium-szulfát egyedi méreghatásának vizsgálata során

Az elhalások mind a réz-szulfát, mind a kadmium-szulfát esetében jellemzően a keltetés 12. napjára estek, amely egyértelműen jelzi, hogy az állatok pusztulása a tojásba juttatott vegyi anyagok hatásaként következett be. Összegzés

Az előkísérlet eredményeit alapul véve az együttes méreghatás vizsgálata során mindkét nehézfémet 0,01%-os koncentrációban alkalmaztam – amely tojásonként 0,01 mg/tojás dózisnak felel meg –, mert ez volt az a kezelési szint, amelynél a réz és a kadmium esetében is megnyilvánult már – elsősorban az elhalások és a fejlődési rendellenességek tekintetében – minimális toxikus hatás. A kiválasztott koncentrációk esetében

a

százalékos

arányokat

és

a

testtömeg

átlagokat

figyelembe

következőképpen alakult a házityúk embriók nehézfémekkel szembeni érzékenysége:

Embriomortalitás: kadmium > réz

Fejlődési rendellenességek: kadmium > réz

Testtömeg átlagok: réz > kadmium

87

véve

6. 2. Nulladik napi injektálásos kezelés 6. 2. 1. Korai embrionális fejlődés Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll

A desztillált víz nem befolyásolta érdemben az állatok fejlődését. Elhalás csak sporadikusan, fejlődési rendellenesség egy esetben sem fordult elő.

Réz-szulfát

A kezelés hatásaként nem szignifikáns módon emelkedett az elhalások és a fejlődési rendellenességek aránya. Mivel a keltetés első három napján az érhálózat és az embrió sporadikusan előforduló fejlődésbeli elmaradásán túl specifikus elváltozást nem észleltem, ezért megállapítható, hogy a 0,01%-os koncentrációban tojásba juttatott réz-szulfát nem volt teratogén hatású a vizsgált szervekre, szervkezdeményekre.

Kadmium-szulfát

A kezelés hatásaként nem szignifikánsan emelkedett az elhalások és a fejlődési rendellenességek aránya, ugyanakkor a csoportban mért 16,7%-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. A százalékos arányokat figyelembe véve következőképpen alakult a házityúk embriók nehézfémekkel szembeni érzékenysége:


88


BI 58 EC

A szerves foszforsavészter a fejlődés korai szakaszában nem befolyásolta érdemben az embriók növekedését és fejlődését.

Dithane M-45

A gyakorlati permetlé töménységben használt gombaölő szer szignifikánsan növelve az elhalások és a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakoriságát, embriotoxikus és teratogén hatásúnak bizonyult. A százalékos arányokat figyelembe véve következőképpen alakult a házityúk embriók peszticidekkel szembeni érzékenysége:

Embriomortalitás: Dithane M-45 > BI 58 EC

Fejlődési rendellenességek: Dithane M-45 > BI 58 EC



A csoportban a 80%-ra emelkedett embriomortalitási ráta, illetve ehhez kapcsolódóan az adatok statisztikai elemzése egyértelműen jelezte, hogy fokozódott az embriotoxicitás az alkalmazott nehézfém és növényvédő szer egyedi hatásához képest, ugyanakkor a fejlődési rendellenességek aránya csak a kontroll és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva nőtt szignifikáns mértékben.


89

A kombinált kezelés eredményeként a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága sem a kontroll, sem az egyedileg kezelt csoportoktól nem különbözött statisztikailag, ugyanakkor az elhalt állatok aránya a kontroll és a nehézfémmel egyedileg kezelt csoportokhoz képest szignifikánsan emelkedett. A Dithane M-45-tel kezelt csoporthoz viszonyítva eltérést nem észleltem, amely – a százalékos arányokat is figyelembe véve – arra enged következtetni, hogy a kombinált csoportban tapasztalt eredmény a fungicid toxikus hatásával magyarázható.


A csoportban egyértelműen fokozódott az állatok nagyarányú elhalásában (65%) megnyilvánult embriotoxikus hatás a kadmium-szulfát és a BI 58 EC egyedi méreghatásához képest, míg a fejlődési rendellenességek aránya csak a kontroll és a peszticiddel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva nőtt szignifikáns mértékben.


A kadmium-szulfát és a Dithane M-45 együttes felhasználása jelentősen fokozta az embriók elhalását a kontroll és az egyedileg kezelt csoportokhoz képest egyaránt. A kombináció veszélyességét jelzi, hogy az embriomortalitás aránya még ahhoz a gombaölő szerrel egyedileg kezelt csoporthoz viszonyítva is szignifikánsan nőtt, amelyben közel az állatok fele elpusztult a kezelés következtében. A hatás hátterében esetleg a ditiokarbamátok fém-komplex képző tulajdonsága áll, amely révén az ily módon zsíroldékonyabbá vált vegyületek károsabbak lehetnek, mint az elemi fém önmagában (OSKARSSON, 1983, 1984; DANIELSSON és mtsai, 1984; OSKARSSON és LIND, 1985). A torzfejlődésű embriók aránya – mely megegyezett a Dithane M-45-tel egyedileg kezelt csoportban tapasztaltakkal – csak a kontroll csoporthoz képest emelkedett szignifikánsan.

90

6. 2. 2. Kórbonctani feldolgozás Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll

A kontroll csoportban a desztillált víz felhasználásának eredményeként az elhalt embriók aránya 5,6%-ot, míg a fejlődési rendellenességeké 2,9%-ot tett ki. Annak ellenére, hogy több szerző is beszámol a desztillált víz esetében ehhez hasonló, sőt ezt jelentősen meghaladó embriotoxikus és teratogén hatásról (KERTÉSZ, 1996; VARGA, 1999; PALKOVICS, 2003), ebben az esetben az embriomortalitás sporadikusnak, míg a tapasztalt

fejlődésbeli

eltérés

aránya

spontánnak

tekinthető

(ROMANOFF

és

ROMANOFF, 1972), mely lehetővé teszi a csoport viszonyítási alapként történő alkalmazását.

Réz-szulfát

A réz-szulfát toxikus hatása elsősorban az embriók elhalásában és a testtömeg csökkenésében jelentkezett. Az inkubáció megkezdésének napján elvégzett injektálás az előkísérlettel ellentétben – ahol a kezelésre a keltetés 12. napján került sor – már 0,01%-os koncentrációban is szignifikánsan növelte az elhalt embriók számát, összességében 30%-os embriomortalitást eredményezett, ugyanakkor a fejlődési rendellenességek aránya az előkísérlethez hasonlóan viszonylag alacsony szinten (9,5%) maradt.

Kadmium-szulfát

A kadmium-szulfáttal végzett kezelés hatásaként az elhalt (27,8%), továbbá a fejlődési rendellenességet mutató embriók aránya (7,7%) hasonlóképpen alakult, mint a réz-szulfát esetében, ugyanakkor a kontroll csoporthoz viszonyítva szignifikáns testtömeg csökkenést nem tapasztaltam.

91

A réz- és a kadmium-szulfát esetében a százalékos arányokat és a testtömeg átlagokat figyelembe véve következőképpen alakult a házityúk embriók nehézfémekkel szembeni érzékenysége:

Embriomortalitás: réz > kadmium

Fejlődési rendellenességek: réz > kadmium

Testtömeg átlagok: réz > kadmium

BI 58 EC

A csoportban fejlődési rendellenesség csak sporadikusan fordult elő, szignifikáns testtömeg csökkenés nem jelentkezett, ugyanakkor az embriomortalitás aránya 23,1%-ot tett ki, melyek alapján megállapítható, hogy a növényvédő szer toxikus hatása elsősorban az állatok elhalásában nyilvánult meg. Figyelemreméltó ugyanakkor, hogy a korai fejlődési stádium vizsgálata során az inszekticiddel egyedileg kezelt csoportban elhalt embrió csak egy esetben fordult elő. PALKOVICS (2003) a készítményt 0,05-0,5-5,0%-os koncentrációkban a keltetés megkezdésének napján házityúk tojásba injektálva az elhalásokat számottevően az inkubáció 6. és 10. napja között jegyezte fel, továbbá saját vizsgálataimban is alapvetően ebben az időszakban (5-10. nap) jelentkezett az állatok elhullása. Mindez arra enged következtetni, hogy a dimetoát – valószínűsíthetően a toxikus metabolizáció hiányában – hatását nem közvetlenül a keltetés megkezdését követő időszakban fejti ki a tojásban fejlődő madárembrióra, ugyanakkor a rendelkezésemre álló adatok alapján részletesebb magyarázatként csak hipotéziseket állíthatnék fel.

Dithane M-45

A BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoporthoz hasonlóan fejlődési rendellenesség csak sporadikusan fordult elő és szignifikáns testtömeg csökkenés sem jelentkezett a kontroll csoporthoz viszonyítva, ugyanakkor a korai fejlődési stádium vizsgálatakor tapasztaltakhoz hasonlóan közel az embriók fele elhalt, tehát az inszekticiddel ellentétben a szer embriotoxikus hatása már közvetlenül a keltetést követő időszakban megnyilvánult.

92

A BI 58 EC és a Dithane M-45 esetében a százalékos arányokat és a testtömeg átlagokat figyelembe véve következőképpen alakult a házityúk embriók peszticidekkel szembeni érzékenysége:

Embriomortalitás: Dithane M-45 > BI 58 EC

Fejlődési rendellenességek: Dithane M-45 > BI 58 EC

Testtömeg átlagok: Dithane M-45 > BI 58 EC



A csoportban csak az embriomortalitás aránya emelkedett – nem szignifikáns módon – a réz-szulfáttal és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva, ugyanakkor a torzfejlődésű embriók arányát és a testtömeg adatok alakulását is figyelembe véve elmondható, hogy a növényvédő szer és a nehézfém kombinált alkalmazásakor nem fokozódott a méreghatás.


Az elhalt és a torzfejlődésű embriók arányát, továbbá a testtömeg adatok alakulását figyelembe véve ebben a csoportban is megállapítható, hogy a növényvédő szer és a nehézfém együttes felhasználásakor nem fokozódott a méreghatás az alkalmazott komponensek egyedi toxicitásához képest.


A csoportban az embriomortalitás aránya a korai embrionális fejlődés vizsgálata során tapasztaltakkal összhangban szignifikánsan nőtt mind a kontroll, mind a kadmiumszulfáttal és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz képest. Fejlődési rendellenesség csak szórványosan fordult elő, ugyanakkor az embriók testtömege szignifikánsan csökkent a kontroll és az egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva egyaránt, amelyek alapján 93

megállapítható, hogy jelentősen fokozódott az embriotoxikus hatás a nehézfém és a peszticid egyedi embriókárosító hatásához képest.


A kadmium-szulfát és a Dithane M-45 együttes alkalmazása – az előző csoporthoz hasonlóan – a korai embrionális fejlődés vizsgálata során tapasztaltakkal összhangban szignifikánsan növelte az elhalt embriók arányát a kontroll és az egyedileg kezelt csoportokhoz

viszonyítva,

melynek

eredményeként

az

embriomortalitás

aránya

megközelítette a 80%-ot. A túlélő néhány egyed harmada mutatott fejlődési rendellenességet, de testtömegük nem tért el szignifikánsan a nehézfémmel és a növényvédő szerrel egyedileg kezelt csoportokban mért értékektől. Az eredmények alapján összességében megállapítható, hogy számottevően fokozódott a méreghatás az alkalmazott komponensek egyedi toxicitásához képest. 6. 2. 3. Csontvázfestéssel történt feldolgozás Egyedileg kezelt csoportok

A nehézfémekkel és a peszticidekkel egyedileg kezelt csoportok közül a réz-szulfát alkalmazása eredményezte a fejlődésbeli eltérések legmagasabb arányát, amely – a kórbonctani feldolgozás eredményével összhangban – az esetek döntő többségében a növekedés elmaradásában nyilvánult meg, ugyanakkor specifikus elváltozást nem észleltem. Ugyancsak a korábbi eredmények realizálódtak a kontroll és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportok esetében, ahol a feltárt fejlődési rendellenességek száma viszonylag alacsony szinten maradt. Kombináltan kezelt csoportok

A csontvázfestés eredményeit alapul véve megállapítható, hogy a növényvédő szerek és a nehézfémek együttes alkalmazásakor nem emelkedett az általam alkalmazott festési technikával kimutatható fejlődési rendellenességek száma és aránya az egyedileg kezelt csoportokban tapasztaltakhoz képest. 94

6. 2. 4. Szövettani feldolgozás Egyedileg kezelt csoportok

A keltetés megkezdésének napján a nehézfémekkel és a növényvédő szerekkel egyedileg kezelt embriók esetében sem a nyakizomban, sem a májban nem jelentkezett anyaghatásra utaló elváltozás. Kombináltan kezelt csoportok

Az egyedi kezelésekkel összhangban a szerek máj- és izomkárosító hatása egyik kombináció esetében sem realizálódott.

6. 3. Tizenkettedik napi injektálásos kezelés 6. 3. 1. Kórbonctani feldolgozás Egyedileg kezelt csoportok

Kontroll

A csoportban az elhalt embriók (0%) és a fejlődési anomáliák (2%) előfordulási gyakorisága alapján megállapítható, hogy a keltetés 12. napján a tojások légkamrájába juttatott desztillált víz nem befolyásolta az embriók fejlődését.

Réz-szulfát

Az előkísérlet eredményeit igazolva alacsony szinten maradt az elhalások és a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága, ugyanakkor nem csökkent szignifikánsan az embriók testtömege a kontroll csoportban mért értékhez képest.

95

Mindezek alapján elmondható, hogy az inkubáció második felében 0,01%-os koncentrációban tojásba jutó réz-szulfát nem jelent számottevő veszélyt a fejlődő madárembrióra, de a vegyszeres növényvédelem során felhasznált formulációk – különös tekintettel a gyakorlatban alkalmazott dózisokra – további figyelmet és tanulmányozást igényelnek.

Kadmium-szulfát

A kezelés eredményeként a csoportban fejlődési rendellenesség csak sporadikusan fordult elő, ugyanakkor az elhalások, továbbá az állatok testtömegének csökkenése jelzi a nehézfém toxikus hatását, amelyet a növekvő kadmium terheléssel arányosan korábban emlősök (SUTOU és mtsai, 1980; KÁDÁR, 1995) és felnőtt madarak etetéses vizsgálatában (BOKORI és mtsai, 1995b) is feljegyeztek. Mindez rávilágít, hogy a kadmium veszélyt jelenthet a vadon élő állatokra – és mivel Magyarország kadmium szennyezettsége nemzetközi összehasonlításban is jelentős és növekvő (KÁDÁR, 1995) – ezért kiemelten fontos a folyamatos monitoring tevékenység, illetve az ehhez kapcsolódó analitikai vizsgálatok elvégzése, melyek segítségével a nehézfém sorsa nyomon követhető környezetünkben. A réz- és a kadmium-szulfát esetében a százalékos arányokat és a testtömeg átlagokat figyelembe véve következőképpen alakult a házityúk embriók nehézfémekkel szembeni érzékenysége:



Testtömeg átlagok: kadmium > réz

BI 58 EC

A készítmény, beavatkozva a fejlődés és a növekedés ütemébe – szignifikáns módon növelve az elhalások és a fejlődési rendellenességek arányát, illetve szignifikánsan csökkentve az állatok testtömegét – embriotoxikus és teratogén hatásúnak bizonyult, 96

továbbá feltűnt, hogy a 19. napon megvizsgált embriók mozgás-aktivitása rendkívül gyenge volt. Ez utóbbi eredmény összhangban áll a BRUNET által vezetett vizsgálatokkal, amelyekben megállapították, hogy kifejlett magevő madarakon (tengelice, veréb, feketerigó) dimetoát hatásaként szignifikánsan csökkent az állatok napi átlagos aktivitási szintje és a hatóanyag már alacsony (3-5 mg/kg) dózisban izomparalízist és neuromuszkuláris funkciózavarokat idézett elő (BRUNET és CYR, 1992; BRUNET és mtsai, 1997). A madarakon embrionális korban nyert vizsgálati eredményeimet alátámasztja, hogy dimetoát hatóanyagú peszticidek korábban emlősökön testtömeg csökkenést és torzfejlődést váltottak ki (SCHARDEIN, 2000; ÜNDEGER és mtsai, 2000), és amely egyben jelzi a madárembrióteszt alkalmasságát a különböző vegyi anyagok potenciális mérgezési veszélyének előrejelzésére.

Dithane M-45

A növényvédő szer toxikus hatása az embriók elhalásában és az embrionális testtömegek csökkenésében nyilvánult meg, ugyanakkor a fejlődési rendellenességek aránya nem volt számottevő. A növényvédő szerek esetében azonban nem csak az egyszeri, jelentősebb elhullást okozó dózisok érdemelnek figyelmet, hiszen a szervezetbe hosszabb időn keresztül bejutó szubkrónikus adagok hatásairól – amely irodalmi adatok szerint a Dithane M-45 esetében korántsem elhanyagolható – kevesebb ismerettel rendelkezünk. Az LD50 érték töredékével – 1/10-1/25 rész – elvégzett vizsgálatokban feltételezhetően a hatóanyag szervezetben történt felhalmozódásának eredményeként a Dithane M-45 patkányokon dózistól függő testtömeg csökkenést, elhullást és reprodukciós zavarokat váltott ki (FÁY és mtsai, 1989), ezért annak eldöntésére, hogy az emlősökön nyert eredmények madarakon is relizálódnak-e, célszerűnek tartom a készítmény reprodukciós toxikológiai vizsgálatát elvégezni fácánon vagy japán fürjön. A BI 58 EC és a Dithane M-45 esetében a százalékos arányokat és a testtömeg átlagokat figyelembe véve, következőképpen alakult a házityúk embriók peszticidekkel szembeni érzékenysége:

Embriomortalitás: BI 58 EC > Dithane M-45

Fejlődési rendellenességek: BI 58 EC > Dithane M-45 97

Testtömeg átlagok: BI 58 EC > Dithane M-45



A növényvédő szerrel egyedileg kezelt csoportban tapasztalt súlyos növekedési retardáció nem realizálódott, továbbá az elhalt és a torzfejlődésű embriók aránya is magasabb volt az inszekticid egyedi alkalmazásakor, mint a kombinált kezelés eredményeként, amit a rendelkezésemre álló adatok ismeretében nem tudok magyarázni, csupán a csekély mennyiségben szervezetbe jutó réz roboráló hatásán alapuló hipotézisekkel élhetnék. Célszerűnek látom ezért a vizsgálat megismétlését, ami ezt a dilemmát feloldhatja.


A csoportban az elhalt és a torzfejlődésű embriók aránya, továbbá az állatok testtömege szignifikánsan csak a kontroll és nehézfémmel egyedileg kezelt csoportokhoz képest tért el, ezért valószínűsíthetően a kapott eredmény a Dithane M-45 toxikus hatásával magyarázható, tehát nem fokozódott a toxikus és teratogén hatás a nehézfém és a peszticid együttes alkalmazásának eredményeként.


A kezelést követően közel az embriók fele elhalt, ugyanakkor a rendellenes fejlődésű embriók aránya csak a kontroll csoporthoz viszonyítva emelkedett szignifikánsan. A rézszulfáttal és a BI 58 EC-vel kombináltan kezelt csoporthoz hasonlóan a növényvédő szerrel egyedileg kezelt embriók testtömege szignifikánsan alacsonyabb volt, amelyhez a birtokomban levő adatok alapján ebben az esetben sem tudok magyarázattal szolgálni. Mindezek alapján összefoglalóan megállapítható, hogy a nagyarányú embriomortalitást figyelembe véve fokozódott az embriotoxikus hatás az alkalmazott komponensek egyedi méreghatásához képest.

98


A kadmium-szulfát és a Dithane M-45 együttes felhasználásakor fokozódott a teratogén és – elsősorban az állatok szignifikáns testtömeg csökkenésében megnyilvánuló – embriotoxikus hatás a kombinációban alkalmazott nehézfém és a növényvédő szer egyedi embriókárosító hatásához képest. 6. 3. 2. Csontvázfestéssel történt feldolgozás Egyedileg kezelt csoportok

A csoportonként véletlenszerűen kiválasztott és vizsgálat alá vont 10-10 embrió között a kontroll és a réz-szulfáttal kezelt csoportokban nem, míg a kadmium-szulfáttal egyedileg kezelt csoportban csak egy esetben észleltem a csontvázrendszer abnormális fejlődését, amelyből arra következtetek, hogy az inkubáció második felében 0,01%-os koncentrációban a tojásba juttatott réz- és kadmium-szulfát, továbbá a desztillált víz nem befolyásolja érdemben a csontosodási folyamatot. Az egyedileg kezelt csoportok közül a BI 58 EC injektálása eredményezte a fejlődési anomáliák legmagasabb arányát (30%). A Dithane M-45 esetében a vizsgált embriók 20%-a mutatott az általam alkalmazott festési eljárással kimutatható rendellenességet, míg a vérplazma paraméterek vizsgálata során tapasztalt ALP emelkedés a csontképző sejtek pusztulása révén további csontosodási zavarokat valószínűsít. A csoportban tapasztalt tibia rendellenességet fejlődő házityúk embrión korábban TMTD porcsávázó szer esetében jegyezték fel (WAIBEL és mtsai, 1957), míg a Dithane M-45 ismételt orális adagolása patkányokon végtagbénulást (FÁY és mtsai, 1989), továbbá a táplálék felvétel elmaradása következtében az állatok pusztulását eredményező

izomműködési

zavarokat

és

izomgyengeséget

okozott

(ADAMIS-

BORBÉLY és MOLNÁR, 1993), amely arra enged következtetni, hogy a ditiokarbamátok jelentősen károsíthatják a madarak és az emlősök mozgás szervrendszerét embrionális és felnőtt korban egyaránt.

99


A kombináltan kezelt csoportok közül a kadmium-szulfát és a Dithane M-45 együttes felhasználásakor emelkedett egyértelműen a Dawson-féle festési technikával kimutatható fejlődési rendellenességek száma a peszticidekkel és a nehézfémekkel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva. 6. 3. 3. Szövettani feldolgozás Egyedileg kezelt csoportok

A keltetés 12. napján egyedileg tojásba juttatott nehézfémek és növényvédő szerek esetében fénymikroszkópos szövettani technikával feltárható kóros elváltozás csak a BI 58 EC hatásaként jelentkezett, amelynek eredményeként a máj struktúrája helyenként szétesett. VÁRNAGY és munkatársai (2001) 0,8%-os koncentrációban alkalmazva a készítményt – injektálásos és bemerítéses eljárás esetén egyaránt – ugyancsak a máj degeneratív elváltozását jegyezték fel csirkeembriókon, míg PALKOVICS (2003) gyomorszondán keresztül 5 ml 0,5 %-os töménységű szert a gyomorba juttatva felnőtt fácánok májában észlelte a szövettani feldolgozás során sávokban és gócokban a sejthatárok eltűnését. Ezek az eredmények, továbbá vizsgálataim – amelyben a BI 58 EC már 0,1%-os koncentrációban súlyos májkárosodást okozott – jelzik a készítmény fokozott veszélyességét a vadon élő madarakra, ezért a vegyszeres növényvédelmi gyakorlat során – amennyiben lehetőség nyílik rá – javaslom a hatóanyag kiváltását például piretroidokkal, amelyek a máj észteráz és oxidáz enzimjei révén gyorsan elbomlanak, ezért a szerves foszforsavészterekkel összehasonlítva kevésbé minősülnek veszélyesnek a magasabb rendű élő szervezetekre. Kombináltan kezelt csoportok

A kombinációkban felhasznált nehézfémek és növényvédő szerek nem bizonyultak toxikusnak a nyakizomra, ugyanakkor minden csoportban az anyagcsere révén vagy exogén úton a szervezetbe került toxikus anyagok közömbösítésében és kiszűrésében kiemelt szerepet játszó máj károsodását idézték elő. 100

6. 3. 4. Vérplazma paraméterek

A vérplazma paraméterek biokémiai vizsgálata során nyert adatokból – a hematokrit értékek kivételével – az alacsony elemszám miatt statisztikai vizsgálatot nem végeztem, ugyanakkor a változások irányából, tendenciáiból próbáltam levonni azokat a legfontosabb, összefoglaló jellegű megállapításaimat, amelyek további kutatási irányokat jelölhetnek ki, és ahol jó lehetőség kínálkozik a kísérletek folytatására. A lényegesebb megállapításaimat az alábbiakban foglaltam össze:

Habár a madarakon embrionális korban mért vérplazma paraméterek tekintetében a szakirodalomban – a kifejlett állatokon nyert eredményekkel összevetve – kevesebb adat áll rendelkezésünkre, az elmúlt két évtizedben elsősorban hazai kutatók által házityúkon, fácánon, vadkacsán és fürjön végzett vizsgálatok eredményeként kezd kialakulni egy olyan referencia adatsor, amely támpontul szolgálhat további vizsgálatok elvégzéséhez és értékeléséhez (15. táblázat). 15. táblázat Az inkubáció 19. napján házityúk embriókból nyert vérminták vizsgálatának összefoglaló eredményei öt vérplazma paraméter esetében

Szerző

VÁRNAGY VÁRNAGY (1982) (1991)

SOMLYAY (1986)

VARGA (1999)

KERTÉSZ (2001)

Saját vizsgálatok

Kezelés Kezeletlen kontroll Vizsgált paraméter Hematokrit érték (L/L) Glükóz (mmol/l) Kalcium (mmol/l) LDH (U/l) ALP (U/l)

Kezeletlen kontroll

Kezeletlen kontroll

Desztillált Desztillált Kezeletlen Csapvizes vizes vizes kontroll kontroll kontroll kontroll

0,287

0,335 12,46

1,88

11,84

11,67

1,88 454

0,334

2,6

452

756

0,385 8,4

2,73 472

Desztillált vizes kontroll

491 2012

6590

6039

3613

A hematokrit érték a kadmium-szulfáttal és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt, továbbá a réz-szulfáttal és a BI 58 EC-vel együttesen kezelt csoport kivételével szignifikánsan emelkedett a kontroll csoporthoz viszonyítva. A szélsőségesen 101

alacsony,

illetve

szélsőségesen

magas

hematokrit

értékek

kialakulását

SCHLOSBERG és munkatársai (1996) felnőtt tyúkokon végzett vizsgálataik alapján az állatokat érő metabolikus stresszel magyarázzák, amelyet alátámaszt az ilyen egyedek körében tapasztalt magasabb arányú mortalitás is. KERTÉSZ (2001) 0,5 ng/tojás dózisban házityúk tojásokba injektálva a kadmium-szulfátot a hematokrit érték szignifikáns emelkedését írta le, míg saját vizsgálataimban a nehézfém hatásaként a hematokrit érték kismértékű, nem szignifikáns növekedését tapasztaltam. SUTOU és munkatársai (1980) Sprague-Dawley patkányokon elvégzett hat hetes etetéses kadmium terhelési vizsgálat (0,1-1,0-10,0 mg/kg/nap dózis) keretében a hematokrit érték csökkenését állapították meg. A kombinációk esetében szignifikáns növekedés csak a kadmium-szulfáttal és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva következett be.

A kadmium-szulfát vércukorszint csökkentő, a réz-szulfát és a BI 58 EC növeli a vércukorszintet, a Dithane M-45-nek pedig nincs hatása e paraméterre.

A kombinációkban a réz-szulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoport kivételével az önállóan adott hatóanyagok hatásai alapján várt eredményt kaptam. A fent említett csoportban a vércukorszint jelentős csökkenése figyelhető meg, annak ellenére, hogy egy vércukorszint növelő és egy vércukorszintre hatást nem gyakorló vegyület kombinációját alkalmaztam. Ezt eredményezhette esetleg a tojásba juttatott vegyi anyagok hatásaként bekövetkező térszerkezet módosulás az enzimfehérjék esetében, amelynek megállapításához további vizsgálatok elvégzését javaslom.

A kalcium- és a magnéziumion koncentrációk vérplazmabeli változása ellentétes irányú, mely mindenképpen a belső környezet állandóságának, a homeosztázisnak a felborulására utal a tojásba jutó vegyi anyagok toxikus hatása következtében. Alátámasztja ezt a MAS és AROLA (1985) által elvégzett kísérlet is, miszerint a keltetés 5. napján a tojássárgájába injektált 100 µg mennyiségű kadmium-nitrát megzavarta a fémionok transzportját, továbbá szignifikáns módon megváltoztatta a tojáson belül a vas, a réz és a cink homeosztázisát.

102

A vérplazmában az anorganikus foszfátkoncentrációt a BI 58 EC kivételével minden hatóanyag csökkentette. Ez önmagában ugyan nem lenne meglepő, de ha hozzáveszem azt, hogy az ALP (alkalikus-foszfatáz) aktivitás két csoportban jelentősen emelkedett, akkor mindez már nehezen értelmezhető.

Az aszpartát-aminotranszferáz (AST) a máj tipikus enzime. Aktivitásának emelkedése minden kezelés után megfigyelhető és egyértelműen a kísérlet során felhasznált vegyi anyagok májkárosító hatására utal (KEßLER, 1995), amelyet a szövettani vizsgálat a kombinációk és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoport esetében is igazolt.

Az alanin-aminotranszferáz (ALT) állatfajoktól és fejlődési stádiumtól függően elsősorban a májban vagy a szívizomban található. A kísérleti eredmények alapján azt állapítottam meg, hogy az ALT aktivitás változásának iránya megegyezik az AST-jével, amely szintén toxikus májkárosodásra utal, ugyanis a májsejt enzimek aktivitása a vérplazmában a hepatocyták szétesése, illetve működészavara esetén emelkedik (KARSAI és VÖRÖS, 1993).

Az ALP a máj és a csontszövet tipikus enzime. Mivel az ALP százalékos emelkedése a Dithane M-45-tel, továbbá a kadmium-szulfáttal és Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoportban nagyobb, mint az AST-jé, arra enged következtetni, hogy a Dithane M-45-nek – mivel mindkét csoportban szerepel ez a vegyület – hatása van a csontszövetre, s ott fokozza a csontképző osteoblast sejtek pusztulását.

Az LDH (laktát-dehidrogenáz) előfordulási helye elsősorban a harántcsíkolt- és a szívizom, de a májban és a vörösvérsejtekben is megtalálható. A kezelt csoportok mindegyikében megfigyelhető LDH-aktivitás emelkedését – amely tehát elsősorban a szív vagy a vázizom károsodást jelzi – ezen szövetek, sejtek bármelyikének pusztulása okozhatja, melynek eldöntéséhez az izoenzimek további vizsgálatának elvégzését javaslom.

Az összfehérje és az albumin koncentrációk tulajdonképpen értékelhetetlenek. Ennek oka az, hogy a kontroll csoportban az összfehérje és az albumin koncentráció megegyezik. Nagyon nehezen képzelhető el ugyanakkor, hogy a 103

vérplazmában nincs jelen más fehérje, mint az albuminok. Kétségtelen, hogy az albumin képezi a vérplazma fehérjéinek legnagyobb frakcióját – s ez jól kivehető az összes többi csoportnál –, de lehetetlen, hogy ne legyenek például globulinok, fibrinogén és egyéb fehérjék jelen (GORECZKY és SÓS, 1976; SOMLYAY, 1986). Amennyiben pedig a viszonyítási alap bizonytalan, természetesen csak téves következtetések vonhatók le, ezért a fehérje frakció tekintetében új vizsgálat és mérés elvégzését tartom célszerűnek.

6.

4.

A

két

eltérő

időpontban

elvégzett

injektálásos

kezelés

eredményeinek összevetése Az adatok részletes értékelését követően a keltetés első (0. nap) és második (12. nap) felében kezelt, ugyanakkor azonos időpontban (19. nap) feldolgozott csoportok eredményeit összehasonlítva kíséreltem meg feltárni a legfontosabb összefüggéseket. Megállapításaimat az embriomortalitás és a torzfejlődés aránya, a testtömeg átlagok, továbbá a szövettani feldolgozás eredményeinek alakulása alapján az alábbiakban foglaltam össze. Az elhalások tekintetében a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoport kivételével tendenciaszerűen megfigyelhető, hogy a keltetés megkezdésének napján elvégzett injektálásos expozíció magasabb arányú embriomortalitást eredményezett a keltetés második felében elvégzett beavatkozásnál. Az

inkubáció

megkezdésének

napján

kezelt

csoportokban

a

fejlődési

rendellenességek aránya mindvégig viszonylag alacsony szinten maradva, a kadmiumszulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoport kivételével nem haladta meg a 10%-ot, míg a keltetés 12. napján elvégzett injektálás öt csoportban is 10% feletti arányt eredményezett. Az embriók testtömegét a 12. napi kezelés jelentősebb mértékben csökkentette, mely a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportban volt a legkifejezettebb. Különösen jól szemlélteti mindezt a kadmium-szulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoport példája, ahol a peszticid és a nehézfém toxikus hatásaként közel az embriók 80%-a elpusztult, ennek ellenére a túlélő egyedek testtömege nem csökkent szignifikánsan. Figyelemreméltó továbbá, hogy az injektálással tojásba juttatott réz-szulfátra minden

104

vizsgált paraméter tekintetében érzékenyebben reagáltak az állatok a keltetés megkezdésekor elvégzett kezelés esetében. Összefoglalva megállapítható, hogy a keltetés kezdeti és egyben legérzékenyebb szakaszában (BOGENFÜRST, 2004) jelentkező külső vegyi hatás elsősorban az állatok elhalását eredményezte, ugyanakkor az inkubáció második felében tojásba kerülő vegyi anyagokra az elhalások alacsonyabb szintje mellett a testtömegek csökkenésével és a fejlődési

anomáliák

arányának

emelkedésével

reagáltak

az

állatok,

továbbá

fénymikroszkópos szövettani technikával kimutatható elváltozás is csak a keltetés második felében kezelt csoportokban realizálódott.

6. 5. Javaslatok Az elvégzett vizsgálatsorozat mélységében – a feldolgozás során alkalmazható újabb módszerek és eljárások bevezetésével – és szélességében – további környezetkárosító kémiai anyagok vizsgálatba állításával – egyaránt bővíthető, ezáltal a kísérletbe vont vegyületek egyedi és együttes viselkedése az élő szervezetekben jobban megismerhető. Az eredmények kiegészíthetőek például egyes szervek (szív, máj, agy stb.) tömegének lemérésével, biokémiai, bomlásdinamikai, illetve az izomzaton és a májon túl további szervekre kiterjedő kórszövettani vizsgálatokkal és indokolt esetben a metszetek elektronmikroszkópos értékelésével is. A disszertáció nem foglalkozik részletesen az embrionális fejlődés középső szakaszával, amikor az embriók méretéből adódóan már nem lehetséges ozmium-tetroxid festéssel tartós preparátumot készíteni, ugyanakkor a száraz és nedves testtömeg lemérése, illetve a szervfejlődés és a test differenciálódása alapján az embriók értékelése elvégezhető. Egy további vizsgálattal mindez pótolható. A doktori értekezésben

bemutatott,

házityúk

embriókon

nyert

vizsgálati

eredmények

felhasználhatóak más madárfajok esetleges mérgezési veszélyének előrejelzésére, azonban a vadmadár fajok fokozott érzékenységéből kifolyólag javasolom ugyanezen vizsgálatok magevő (fácán, japán fürj) és víziszárnyas (vadkacsa) fajokon történő elvégzését is. A kísérletek során alkalmazott provokatívabb injektálásos kezelési módon túl célszerű volna az elvégzett vizsgálatot kiegészíteni – a vegyszeres növényvédelmi gyakorlat során érvényesülő expozíciós viszonyokat jobban modellező – bepermetezéses (bemerítéses, fürösztéses) kezeléssel. Az injektálásos és a bepermetezéses kezelésekből származó eredmények összehasonlítása és értékelése nagyban hozzásegíthet ahhoz, hogy a vadon élő

105

madarak védelmét a lehető legmagasabb szinten tudjuk biztosítani. Az általam elvégzett vizsgálatok a fejlődés embrionális szakaszára korlátozódtak a keltetés tizenkilencedik napjával bezáróan, ugyanakkor célszerű volna az ily módon elkezdett kísérleteket keltethetőségi és posztembrionális vizsgálatokkal kiegészíteni, melyek további értékes információkat szolgáltathatnak a felhasznált anyagok egyedi és együttes viselkedésére vonatkozóan. Az előkísérlet során az 1,0- és 0,1%-os koncentrációban felhasznált réz-szulfát esetében jelentős embriotoxikus hatás érvényesült, ami – a gyakorlatban alkalmazott dózisokat alapul véve – ráirányítja a figyelmet a réz-szulfát tartalmú növényvédő szer formulációk ökotoxikológiai felülvizsgálatára. Javaslom továbbá a környezet védelme érdekében a növényvédelmi gyakorlat során az integrált növényvédelmi technológiák és a biológiai védekezés eszközeinek minél szélesebb körben történő meghonosítását (FISCHL, 2000).

Kertészeti

ültetvényeken

vegyszerkímélő

technológia

–

növényérzékelős

permetezőgépek – bevezetésével a kijuttatott peszticidek mennyisége akár 75%-kal is csökkenthető, melynek eredményeként a környezet terhelése jelentősen mérséklődik (DIMITRIEVITS, 2004). A 38% dimetoát hatóanyag tartalmú BI 58 EC-vel elvégzett injektálásos expozíció eredményeként jelentősen csökkent az embriók testtömege, továbbá feltűnően visszaesett mozgás-aktivitásuk. Annak eldöntésére, hogy a detektált változás atrophia (sorvadás) vagy hipoplázia (elégtelen fejlődés) eredménye, elektronmikroszkópos szövettani metszetek elkészítését és értékelését javaslom. A Dithane M-45 fungicid esetében az általam kapott vizsgálati eredmények, továbbá a szakirodalomban fellelhető, emlős szervezeteken nyert adatok alapján javaslom a készítmény több generációs reprodukciós toxicitási vizsgálatának elvégzését, továbbá az izomműködésre gyakorolt hatásának tanulmányozását felnőtt madarakon. A réz-szulfáttal és Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoportban a vércukorszint jelentős csökkenése figyelhető meg annak ellenére, hogy egy vércukorszint növelő és egy, a vércukorszintre hatást nem gyakorló vegyület kombinációját alkalmaztam. Érdekes lenne nagyobb számú vizsgálati anyagon megállapítani, hogy ez a tendencia törvényszerű-e. Nem elképzelhetetlen, hogy a két vegyület ugyanahhoz az enzimfehérjéhez kötődve olyan térszerkezeti változást idéz elő, mely segíti a vércukorszint emelését. A vérplazma paraméterek kapcsán ugyancsak további vizsgálatokkal lehetne megállapítani, hogy az LDH-aktivitás emelkedését milyen szövetek és sejtek pusztulása okozhatja. Annak eldöntésére, hogy az aktivitás-emelkedés melyik szövetből – harántcsíkolt izom, szívizom, 106

máj, vörösvérsejtek – ered, elektroforézissel kellene megállapítani, hogy a fokozott aktivitás melyik izoenzim felhalmozódásának következménye. Azokban a kombinációkban, amelyekben összetevőként a kadmium-szulfát is szerepelt, jelentős embriotoxikus és teratogén hatás érvényesült. Véleményem szerint érdemes volna emlősön – egéren vagy patkányon – is megvizsgálni, hogy érvényesülnek-e hasonló tendenciák. Legvégül kiemelkedően fontosnak tartom azt, hogy a környezetvédelmi kutatások során kapott eredmények a gyakorlati alkalmazáson (környezetkímélő technológiák bevezetése, hatóanyagok engedélyeztetési rendszerének felülvizsgálata stb.) túl az oktatás segítségével hozzájárulhatnak egy új szemléletmód és magatartás kialakításához, amelyek révén környezetünk eredeti állapotában őrizhető meg magunk és a minket követő generációk számára.

107

7. ÖSSZEFOGLALÁS A környezetet évszázadok óta súlyosan károsító ipar mellett a XX. század első felétől kezdődően az agrokemikáliumok egyre nagyobb mennyiségben és szélesebb körben való felhasználása

révén

megjelent

egy

másik

nagy

szennyezőanyag

kibocsátó,

a

mezőgazdaság. A növénytermesztés keretén belül a vegyszeres növényvédelmi munkák során kijuttatott növényvédő szerek a felhasználás területéről elsodródva, továbbá az élővizekbe mosódva nem célszervezeteken is kifejtik hatásaikat, ezért szükségessé vált olyan vizsgálati módszerek bevezetése, melyek révén a peszticidek hasznos környezeti élő szervezetekre gyakorolt hatása és a biológiai rendszerekben való viselkedése tanulmányozható. A növényvédő szerek ökotoxikológiai tesztelése során döntő részben az egyes peszticidek külön-külön kerülnek alkalmazásra, ugyanakkor nem hagyhatjuk figyelmen kívül, 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 felerősíthetik, illetve mérsékelhetik. Az általam elvégzett vizsgálat célja az volt, hogy a környezetben nagyobb mennyiségben előforduló, illetve különösen veszélyesnek minősülő nehézfémek (réz, kadmium) és két széles körben alkalmazott növényvédő szer (BI 58 EC, Dithane M-45) egyedi és együttes embriókárosító hatását feltárja. A vizsgálat alkalmas annak tanulmányozására, hogy a környezeti nehézfém terhelés mellett miként érvényesül az adott inszekticid és fungicid méreghatása a fejlődő madárembrióban. Mivel a gyakorlatban használatos ökotoxikológiai vizsgálati módszerek elsősorban csak az egyedi méreghatás vizsgálatára szorítkoznak, ezért a növényvédő szerek interakciós hatásaira vonatkozó adatok különösen madár szervezetben hiánypótlónak tekinthetők. A kísérletek elvégzéséhez összesen 1170 db Shaver Starcross 288 és Ross 308 házityúk (Gallus gallus f. domestica) tojást használtam fel. A szállítást követő huszonnégy órás pihentetés után kezdtem meg a tojások keltetését. Kezelésre az inkubáció folyamán két eltérő időpontban, a keltetés megkezdésének napján (0. nap), továbbá a tizenkettedik 108

napon került sor, biztosítva ezáltal a felhasznált peszticidek és nehézfémek fejlődő embrióra gyakorolt hatásának vizsgálatát két eltérő expozíciós időt feltételezve. Kezelési módszerként az injektálást választottam, amely révén a vizsgálni kívánt komponensek mechanikai sérülések kizárásával, pontosan mért dózisban juttathatók a tojás légkamrájába. Az injektálást megelőzően a légkamra felett, a mészhéjon át lyukat fúrtam, majd ezt követően történt a vizsgálati anyagok 0,1-0,1 ml térfogatban történő bejuttatása és a nyílások parafinnal való lezárása. Az elvégzett kísérlet során alapvetően két eltérő időszakban került sor feldolgozásra. A keltetés megkezdésének napján kezelt tojások esetében az embriók egy részéből a csírakorong kimetszésével a korai fejlődési stádium vizsgálata céljából tartós preparátumot készítettem a keltetés második és harmadik napján. A vizsgálatsorozat folyamán a többi kezelt tojást a kelés előtt két nappal, a keltetés tizenkilencedik napján dolgoztam fel. Feljegyeztem az embriók testtömegét, az elhalások számát, továbbá a makroszkópos magzati deformációkat és elváltozásokat. Vért vettem az embriók arteria umbilicalisából, majd ezt követően került sor az embrionális vérből a hematokrit érték, továbbá számos vérplazma paraméter (glükóz, kalcium, magnézium, anorganikus

foszfát,

AST,

ALT,

ALP,

LDH,

összfehérje,

albumin,

pChE)

meghatározására, továbbá a hisztológiai feldolgozás céljára mintát vettem a májból és a hosszú nyakizomból. A makroszkópos vizsgálat részeként a csontvázrendszerben esetlegesen előforduló fejlődési rendellenességek kimutatására Dawson festési eljárását alkalmaztam. A testtömeg adatokat és a vérplazma paraméterek vizsgálata során nyert hematokrit értékeket varianciaanalízissel értékeltem, míg az embriomortalitás és a fejlődési rendellenességek statisztikai értékeléséhez az RXC Chi2 tesztet alkalmaztam. Az általam első lépésben, az előkísérlet keretén belül elvégzett vizsgálat célja az volt, hogy a nehézfémek különböző koncentrációinak (1,0%, 0,1%, 0,01%, 0,001%) kísérletbe állításával kiválaszthassam azokat a kezelési szinteket, amelyek felhasználásával a későbbiek folyamán tanulmányozhatóvá válik a nehézfémek és növényvédő szerek együttes méreghatása az általam beállított vizsgálati rendszerben. Az elvégzett kezelések eredményeként dózisfüggően nőtt az embriomortalitás és a fejlődési rendellenességek előfordulásának aránya. Az embrióelhalás mértéke a kadmium esetében a két legmagasabb kezelési szinten egyaránt elérte a 100%-ot, míg a réz-szulfátnál 75- és 100%-os értéket tapasztaltam, amely egyrészt alapvetően kizárta ezeket a koncentrációkat a további vizsgálatokból, másrészt felhívja a figyelmet arra a veszélyre, melyet a vegyszeres növényvédelmi munkák során peszticidként 0,5-2%-os dózistartományban felhasználásra kerülő réz-szulfát jelenthet a tojásban fejlődő madárembriókra. Az előkísérlet eredményeit 109

alapul véve a nehézfémek és a peszticidek interakciós vizsgálata során a réz- és a kadmium-szulfátot egyaránt 0,01-0,01%-os koncentrációban, míg a növényvédő szereket – irodalmi adatok alapján – gyakorlati permetlé töménységben alkalmaztam. A kontroll csoportot minden esetben desztillált vízzel kezeltem. A korai embrionális fejlődés vizsgálata során megállapítottam, hogy a desztillált víz és a BI 58 EC nem befolyásolta érdemben az állatok fejlődését, továbbá annak ellenére, hogy a nehézfémek fokozták az elhalások és a fejlődési anomáliák előfordulásának gyakoriságát, sem a réz-, sem a kadmium-szulfát felhasználásának eredményeként nem tapasztaltam a vizsgált paraméterek tekintetében szignifikáns növekedést. A házityúk embriók fejlődésére ebben a szakaszban – szignifikáns módon növelve az elhalások és a fejlődési rendellenességek előfordulásának arányát – a gyakorlati permetlé töménységben felhasznált Dithane M-45 bizonyult az egyedileg tojásba juttatott nehézfémek és peszticidek közül a legtoxikusabbnak. Az együttesen kezelt csoportok közül a réz-szulfát + Dithane M-45 kombináció kivételével egyértelműen fokozódott az embriotoxikus hatás a felhasznált komponensek egyedi embriókárosító hatásához képest. Az embriomortalitás mértéke a kadmium-szulfát és a Dithane M-45 együttes felhasználásakor megközelítette a 80%-ot. A jelenség mögött magyarázatként az állhat, hogy az esetlegesen létrejövő ditiokarbamát-fém komplex zsíroldékonysága miatt károsabb lehet, mint az elemi fém önmagában. A keltetés megkezdésének napján kezelt tojások esetében a tizenkilencedik napon elvégzett feldolgozás folyamán az előzőekhez hasonlóan nem tapasztaltam érdemi változást az embriók fejlődésében a tojásba jutó desztillált víz eredményeként, ugyanakkor a nehézfémek szignifikánsan növelték az elhalások arányát, sőt a réz-szulfát ezen felül szignifikánsan csökkentette az állatok testtömegét is. A növényvédő szerek közül a BI 58 EC hatásaként a kezelt állatok negyede pusztult el. A korai fejlődési stádium vizsgálata során kapott adatok alapján, illetve más szerző eredményeire támaszkodva – ahol az elhalásokat ugyancsak jellemzően az inkubáció ötödik és tizedik napja között jegyezték fel – arra a következtetésre jutottam, hogy a dimetoát – valószínűsíthetően a toxikus metabolizáció hiányában – hatását nem közvetlenül a keltetés megkezdését követő időszakban fejti ki a tojásban fejlődő madárembrióra, ugyanakkor a hatásmechanizmus részletes feltárása további vizsgálatokat igényel. A Dithane M-45-tel egyedileg kezelt csoportban a korai fejlődési stádium vizsgálatakor tapasztaltakhoz hasonlóan közel az embriók fele elhalt, tehát az 110

inszekticiddel ellentétben a készítmény embriotoxikus hatása már közvetlenül a keltetést követő időszakban megnyilvánult. Az egyedileg kezelt csoportokban a fejlődési rendellenességek előfordulásának gyakorisága mindvégig viszonylag alacsony (2,9-9,5%) szinten maradt. Az együttesen kezelt csoportok közül csak a kadmium-szulfáttal képzett kombinációk esetében – mindkét csoportban megközelítve a 80%-os embriomortalitási rátát – fokozódott az embriotoxikus hatás az alkalmazott nehézfémek és peszticidek egyedi méreghatásához viszonyítva. A fejlődési rendellenességek aránya a kadmium-szulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoport kivételével az egyedi kezelésekhez hasonló alacsony szinten maradt. A csontvázfestéshez és a szövettani mintavételhez véletlenszerűen választottam ki az egyedeket minden csoportból. Az önállóan alkalmazott vegyi anyagok közül a réz-szulfát felhasználása eredményezte a fejlődésbeli eltérések legmagasabb arányát, amely a kórbonctani feldolgozással összhangban az esetek döntő többségében növekedési retardációban nyilvánult meg. Ugyancsak a korábbi eredmények realizálódtak a kontroll és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportok esetében, amelyekben a fejlődési rendellenességek aránya alacsony szinten maradt. Elmondható továbbá, hogy a növényvédő szerek és a nehézfémek együttes alkalmazásakor nem emelkedett a Dawsonféle festési technikával kimutatható fejlődési rendellenességek számaránya az egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva. A kórszövettani vizsgálat a keltetés megkezdésének napján kezelt állatoknál a vizsgált csoportok egyikében sem tárt fel az alkalmazott vegyületek esetében máj- vagy izomkárosító hatást. A keltetés második felében elvégzett kezelés során a korábban kapott eredményekkel összhangban a desztillált víz nem zavarta meg az embriók növekedését és fejlődését. A nehézfémek közül az elhalások arányának szignifikáns növekedését, továbbá az embrionális testtömegek számottevő csökkenését csak a tojásba juttatott kadmium-szulfát esetében állapítottam meg, amely egyértelműen jelzi, hogy ebben a fejlődési szakaszban a fémeket tekintve a kadmiumra reagáltak érzékenyebben az állatok. Eredményeim, illetve a korábban emlős és madár szervezeteken nyert toxikológiai adatok különösen a környezet analitikai vizsgálatok eredményeinek tükrében – amely szerint Magyarország kadmium szennyezettsége nemzetközi összehasonlításban is jelentős és növekvő – tűnnek aggasztónak,

ezért

a

nehézfém

sorsának

elengedhetetlenül fontos a továbbiakban is. 111

nyomon

követése

a

környezetben

A peszticidek közül a BI 58 EC szignifikáns módon növelve az elhalások és a fejlődési rendellenességek arányát, illetve törpenövekedést eredményezve embriotoxikus és teratogén hatásúnak bizonyult. Feltűnt továbbá, hogy az embriók mozgás-aktivitása rendkívül gyenge volt, amelyet más szerzők a dimetoát hatásaként kifejlett magevő madarak esetében jegyeztek fel. A hatóanyag irodalmi források szerint emlősökön testtömeg csökkenést és torzfejlődést váltott ki, mely egyrészt alátámasztja a házityúkon embrionális

korban

nyert

vizsgálati

eredményeimet,

másrészt

pedig

jelzi

a

madárembrióteszt alkalmasságát a különböző vegyi anyagok potenciális mérgezési veszélyének előrejelzésében. A Dithane M-45 toxikus hatása az embriók elhalásában és az embrionális testtömegek csökkenésében nyilvánult meg, ugyanakkor a fejlődési rendellenességek aránya nem volt számottevő. Irodalmi adatok szerint korábban az LD50 érték töredékével elvégzett

vizsgálatokban

–

feltételezhetően

a

fungicid

szervezetben

történt

felhalmozódásának eredményeként – a hatóanyag rágcsálókon dózistól függő testtömeg csökkenést, elhullást és reprodukciós zavarokat váltott ki, ezért célszerűnek tartom a készítmény több generációra kiterjedő reprodukciós toxikológiai vizsgálatát elvégezni vadmadarakon. A korábbi eredményekkel összhangban az együttesen kezelt csoportok közül csak a kadmium-szulfáttal

képzett

kombinációk

esetében

fokozódott

egyértelműen

az

embriotoxikus hatás az alkalmazott nehézfémek és peszticidek egyedi méreghatásához viszonyítva. A fejlődési rendellenességek vizsgálatakor csupán a kadmium-szulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoport esetében tapasztaltam szignifikáns növekedést az egyedi kezelésekhez képest. A csontvázfestési eljárás során az önállóan adott hatóanyagok közül a BI 58 EC injektálása eredményezte 30%-os előfordulási rátával a fejlődési anomáliák legmagasabb arányát, míg a kombináltan kezelt csoportok közül a kadmium-szulfát és a Dithane M-45 együttes felhasználásakor emelkedett egyértelműen az alkalmazott festési technikával kimutatható fejlődési rendellenességek száma a peszticidekkel és a nehézfémekkel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva. A nyakizomból és a májból származó minták hisztológiai értékelése során az egyedileg kezelt csoportok közül csak a BI 58 EC esetében tapasztaltam kóros elváltozást, amelynek eredményeként a máj struktúrája helyenként szétesett. A kombinációkban felhasznált nehézfémek és peszticidek nem bizonyultak toxikusnak a nyakizomra, ugyanakkor minden csoportban a máj károsodását idézték elő. 112

A vérplazma paraméterek biokémiai vizsgálata során a csekély elemszám és az ismétlés nélküli analízis miatt csak a hematokrit értékek kapcsán nyílt lehetőségem az adatok részletes statisztikai vizsgálatának elvégzésére, míg a többi paraméter esetében a változások irányából és tendenciáiból kíséreltem meg levonni azokat a legfontosabb, összefoglaló jellegű következtetéseket, amelyek a későbbiek folyamán új kutatási irányokat jelölhetnek ki. A hematokrit érték a kadmium-szulfáttal egyedileg, továbbá a rézszulfáttal és a BI 58 EC-vel együttesen kezelt csoport kivételével szignifikánsan eltért a kontroll csoportban meghatározott értéktől, amely az állatokat érő metabolikus stresszel magyarázható. A kombinációk esetében szignifikáns növekedés csak a kadmium-szulfáttal és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva következett be. Megállapítottam továbbá, hogy a kadmium-szulfát csökkenti, a réz-szulfát és a BI 58 EC pedig növeli a vércukorszintet, míg vizsgálataim szerint a Dithane M-45-nek nincs hatása e paraméterre. A csoportokban a kalcium- és a magnéziumion koncentrációk ellentétes irányú változását mértem, amely mindenképpen a belső környezet állandóságának, a homeosztázisnak a felborulására utal a tojásba jutó vegyi anyagok toxikus hatása következtében. Az AST és az ALT enzimek aktivitásának emelkedése minden kezelés után megfigyelhető és egyértelműen a kísérlet során felhasznált vegyi anyagok májkárosító hatására utal, amelyet a szövettani vizsgálat a kombinációk és a BI 58 EC-vel egyedileg kezelt csoport esetében is igazolt. Mivel az ALP százalékos emelkedése a Dithane M-45tel, továbbá a kadmium-szulfáttal és Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoportban nagyobb, mint az AST-jé, arra enged következtetni, hogy a Dithane M-45-nek hatása van a csontszövetre, s ott fokozza a csontképző sejtek pusztulását. Az adatok részletes értékelését követően a keltetés első és második felében kezelt állatok kórbonctani feldolgozásának eredményeit összehasonlítva megállapítottam, hogy a keltetés kezdeti és egyben legérzékenyebb szakaszában jelentkező külső vegyi hatás elsősorban az állatok elhalását eredményezte, ugyanakkor az inkubáció második felében tojásba kerülő vegyi anyagokra az elhalások alacsonyabb szintje mellett a testtömegek csökkenésével és a fejlődési anomáliák arányának emelkedésével reagáltak az állatok, továbbá fénymikroszkópos szövettani technikával kimutatható elváltozást is csak a keltetés második felében kezelt csoportokban sikerült diagnosztizálnom.

113

8. SUMMARY In addition to the industry, which had been causing severe environmental damage for several centuries, from the first half of the 20th century the agricultural sector also appeared as a major emitter of pollutants through the use of agrochemicals in increasing quantity and on an ever wider scale. Drifting away from the site of their use or getting washed into living waters, pesticides applied during chemical plant protection works in the framework of plant cultivation exert their action also on non-target organisms. This is why it became necessary to introduce testing methods with the help of which the effect of pesticides on useful environmental living organisms and their behaviour in biological systems can be studied. During the ecotoxicological testing of pesticides, individual pesticides are mostly applied separately. However, it should not be disregarded that chemical load generally occurs in a complex manner and thus the combined toxic effects and interactions of chemicals simultaneously present should be reckoned with. As a result of that interaction, the different components may amplify or reduce each other’s toxic effects. The objective of this study was to determine the individual and combined embryotoxic effects of heavy metals (copper and cadmium) occurring in large quantities in our environment and considered to be highly hazardous to living organisms, as well as those of two widely applied pesticides (BI 58 EC, Dithane M-45). This experiment is suitable for studying how the toxic effects of the given insecticide and fungicide exert themselves in the developing avian embryo under the conditions of environmental heavy metal load. As ecotoxicological testing methods used in the practice are primarily limited to studying the toxic effect of a single agent, data on the interactive effects of pesticides can be considered gap filling, especially in relation to the avian organism. A total of 1170 Shaver Starcross 288 and Ross 308 hen’s (Gallus gallus f. domestica) eggs were used for the experiments. Incubation of the eggs was started after a 24-hour resting period following transportation. Treatments were performed at two different times of the incubation period, on the day of starting the incubation (day 0) and subsequently on 114

day 12 of incubation. This approach made it possible to study the effect exerted on the developing embryo by the pesticides and heavy metals used, assuming two different exposure times. Injection was selected as the method of treatment, as this method allowed me to introduce the test components in accurately measured doses into the air space of eggs in a manner that ruled out any mechanical injuries. Before injection, a hole was drilled in the calcic eggshell above the air space, then the test materials were introduced in a volume of 0.1 ml each and the holes were closed with paraffin. During the experiment, processing was done in two different periods. In the case of eggs treated on the day of starting the incubation, permanent preparations were made on the second and third days of incubation by excising the germinal disk from a certain proportion of the embryos in order to study the early developmental stage. In the course of the series of experiments, the other treated eggs were processed on day 19 of incubation, i.e. two days before hatching. I recorded the body weight of embryos, the number of embryonic deaths, and the gross embryonic deformities and changes. I took blood from the umbilical artery of the embryos and used the embryonic blood for the determination of the haematocrit value and numerous blood plasma parameters (glucose, calcium, magnesium, inorganic phosphate, AST, ALT, ALP, LDH, total protein, albumin, pChE). In addition, I took samples from the liver and the long muscle of the neck for histological processing. As part of the gross pathological examination, I applied Dawson’s staining procedure to detect any developmental anomalies possibly occurring in the skeleton. The body weight data and the haematocrit values obtained during the determination of blood plasma parameters were evaluated by analysis of variance, while for the statistical analysis of embryonic mortality and developmental anomalies the RXC Chi2 test was used. The objective of the study performed in the first step, in the framework of the preliminary experiment, was to use heavy metals at different concentrations (1.0%, 0.1%, 0.01%, 0.001%) to select the treatment dose levels which will subsequently enable me to study the combined toxicity of heavy metals and pesticides in the selected test system. As a result of the treatments performed, the rate of embryonic mortality and the incidence of developmental anomalies increased in a dose-dependent manner. Treatment with the two highest dose levels of cadmium resulted in 100% embryonic mortality, whereas the two highest dose levels of copper sulphate caused 75% and 100% embryonic mortality, respectively. This finding excluded these concentrations from the further study and called attention to the potential risk posed to avian embryos developing in eggs by copper sulphate administered in a dose range of 0.5-2% in pesticides used in the practice of plant 115

protection. Taking the results of the preliminary experiment as a basis, in the experiment aimed at studying the interactions of heavy metals and pesticides both copper sulphate and cadmium sulphate were used in a concentration of 0.01%, while the pesticides were used in a concentration identical with that of the spray solution used in the plant protection practice. Eggs of the control group were injected with distilled water in all cases. During the study of early embryonic development I established that treatment with distilled water and with BI 58 EC did not exert a notable effect on the development of embryos. Furthermore, despite the fact that heavy metals increased the mortality rate and the incidence of developmental anomalies, no significant increase was found in the parameters tested as a result of using either copper sulphate or cadmium sulphate. In that phase, of the heavy metals and pesticides injected into the eggs individually, Dithane M-45 used in a concentration typical of spray solutions normally used in the practice proved to be the most toxic to the development of chicken embryos, and it significantly increased the mortality rate and the incidence of developmental anomalies. With the exception of the copper sulphate + Dithane M-45 combination, treatment with all combinations resulted in a clear increase of the embryotoxic effect as compared to the embryotoxic effect of the components when used separately. Treatment with the cadmium sulphate + Dithane M-45 combination resulted in an embryonic mortality coming close to 80%. A possible explanation of this phenomenon may be that, due to its lipid solubility, the dithiocarbamate-metal complex possibly formed may be more toxic than the elemental metal in itself. Like in the previous case, in the case of eggs treated on the day of starting the incubation and processed on day 19 of incubation no notable changes were found in the development of embryos as a result of injecting distilled water into the eggs. At the same time, the injection of heavy metals significantly increased the rate of embryonic mortality and that of copper sulphate significantly reduced the body weight of the embryos as well. Of the pesticides used, BI 58 EC resulted in the death of one-quarter of the embryos treated. Based upon the data obtained during the study of the early phase of development and relying upon the results published by another author – who also recorded embryonic deaths characteristically between days 5 and 10 of the incubation period – I came to the conclusion that dimethoate does not exert its effect on the avian embryo developing in the egg in the period immediately after the start of incubation. However, detailed exploration of the mechanism of action requires further studies.

116

In harmony with the findings obtained during the study of early phase of embryonic development, in the group treated with Dithane M-45 alone almost half of the embryos died, indicating that – as opposed to that of the insecticide – the embryotoxic effect of this product exerted itself already in the period immediately after the start of incubation. In the groups treated with the test substances used alone the incidence of developmental anomalies remained on a relatively low level (2.9-9.5%) throughout. In the groups treated with combinations of the test substances, the embryotoxic effect increased only in the case of combinations containing cadmium sulphate, coming close to an embryonic mortality rate of 80% in both groups, as compared to the individual toxic effect of heavy metals and pesticides used alone. With the exception of the group treated with the combination of cadmium sulphate and Dithane M-45, the incidence of developmental anomalies remained on a low level similar to that found after treatment with the test substances used separately. Eggs were selected randomly for skeletal staining and histological sampling from all groups. Of the chemicals used alone, copper sulphate resulted in the highest rate of developmental anomalies. In harmony with the results of gross pathological processing, this manifested in retarded growth in the decisive majority of the cases. Results consistent with the previous findings were obtained in the control group and in the groups treated with BI 58 EC alone, in which the incidence rate of developmental anomalies remained on a low level. It can also be stated that in the groups treated with pesticides and heavy metals used in combination the ratio of developmental anomalies detectable by Dawson’s staining technique did not exceed that found in the groups treated with the chemicals used alone. In the embryos treated on the day of starting the incubation, histopathological examination did not reveal any hepatotoxic or myopathic effect of the chemical agents applied in any of the groups tested. In harmony with the results obtained earlier, in the case of treatment performed in the second half of incubation the injection of distilled water did not affect the growth and development of the embryos. Of the heavy metals, only cadmium sulphate injected into the egg was found to cause a significant increase in the rate of embryonic mortality and a substantial decrease in the body weight of embryos. This clearly shows that in this phase of development the embryos were more sensitive to cadmium than to copper. The results of this study, together with the toxicological data obtained earlier in mammalian and avian organisms, give cause for concern especially in the light of the results of environmental analytical studies, according to which the cadmium pollution of Hungary is increasing and 117

substantial even by international comparison. Therefore, monitoring the fate of this heavy metal in the environment will remain essential in the future as well. Of the pesticides, BI 58 EC significantly increased the rate of embryonic mortality and developmental anomalies and, resulting in dwarfism, proved to be embryotoxic and teratogenic. It was also observed that the motility of the embryos was extremely weak, which has been recorded by other authors among the effects exerted by dimethoate on adult granivorous birds. According to data of the literature, this active ingredient caused body weight reduction and malformations in mammals. This is consistent with my test results obtained in chicken embryos and indicates that the avian embryo test is suitable for predicting the potential risk of toxicity posed by different chemicals. The toxic effect of Dithane M-45 manifested itself in embryonic mortality and reduction of the body weight of embryos, while the rate of developmental anomalies did not increase substantially in embryos treated with this agent. According to data of the literature, in earlier studies conducted with fractions of the LD50, this active ingredient caused a dose-dependent body weight reduction, mortality and reproductive disturbances in rodents, presumably as a result of accumulation of this fungicide in the organism. Therefore, I consider it necessary to carry out a multi-generation reproductive toxicological study of this product in wild fowl. In harmony with earlier results, of the groups treated with heavy metal + pesticide combinations only those treated with combinations containing cadmium sulphate showed a distinct increase of the embryotoxic effect as compared to the toxic effect exerted by heavy metals and pesticides when used alone. A significant increase in the incidence rate of developmental anomalies was observed only in the group treated with the cadmium sulphate + Dithane M-45 combination, as compared to the groups treated with one of the chemicals alone. According to the results of the skeletal staining procedure, of the active ingredients administered alone the injection of BI 58 EC induced the highest rate of developmental anomalies (30%). Of the combinations, only cadmium sulphate + Dithane M-45 caused a distinct increase in the number of developmental anomalies detectable by the staining technique applied, as compared to the groups treated with one pesticide or one heavy metal given alone. Histological evaluation of samples taken from the long muscle of the neck and the liver revealed pathological alterations only in the group treated with BI 58 EC alone. In embryos of this group the tissue structure of the liver was disintegrated in some places. 118

Heavy metals and pesticides used in combination did not prove to be toxic to the long muscle of the neck but caused liver injury in both groups. During the biochemical study of the blood plasma parameters, detailed statistical analysis of the data was possible only in the case of the haematocrit values because of the small number of samples and the single (non-repeated) analysis. In the case of the other parameters, I used the direction and tendencies of the changes to draw the most important conclusions that may mark out new directions for research in the future. In all treated groups except the group treated with cadmium sulphate alone and that treated with the copper sulphate + BI 58 EC combination, the haematocrit value significantly differed from the value found in the control group, which can be explained by the metabolic stress affecting the animals. In the groups treated with the combinations, a significant increase occurred only in comparison with the groups treated with cadmium sulphate and BI 58 EC alone. In addition, I have established that cadmium sulphate lowers while copper sulphate and BI 58 EC elevates the blood glucose level, while according to the results of this study Dithane M-45 does not have an effect on this parameter. Opposite changes in the concentrations of calcium and magnesium ions were measured in the groups, which is a clear indicator of the homeostatic imbalance caused by the toxic effect of chemicals getting into the egg. Elevations in the activity of the enzymes AST and ALT could be observed after each treatment, which is clearly indicative of the hepatotoxic effect of chemicals used in the experiment. This was confirmed by the histological findings in the groups treated with the combinations and also in that treated with BI 58 EC alone. In the group treated with Dithane M-45 alone and in that treated with the cadmium sulphate + Dithane M-45 combination the percentile elevation of ALP exceeded that of AST. This allows us to conclude that Dithane M-45 exerts an effect on the bone tissue where it enhances the destruction of bone-forming (osteoblast) cells. After detailed evaluation of the data and comparing the results of gross pathological processing of embryos treated in the first half and in the second half of the incubation period, I found that the external chemical effect occurring in the initial and most sensitive period of incubation primarily resulted in the mortality of embryos, while the chemicals entering the egg in the second half of incubation caused body weight reduction and an elevated rate of developmental anomalies with a lower rate of embryonic mortality. In addition, changes detectable by a light microscopic histological technique could also be diagnosed only in the groups treated in the second half of the incubation period.

119

9. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK 1. Módszertani fejlesztésként fejlődő házityúk embriókon vizsgáltam a környezet fémterhelését modellező nehézfémek és peszticidek együttes méreghatását. Vizsgálataim két eltérő kezelési és feldolgozási időszakot alkalmazva kiterjedtek a fejlődés korai és késői szakaszára egyaránt, amely révén az alkalmazott vegyületek embriogenezisre gyakorolt hatása – az általam alkalmazott, összetett vizsgálati rendszer segítségével – részletesen feltárható a keltetés időtartama alatt. 2. Vizsgálataim során megállapítottam, hogy a keltetés 12. napján 1,0%-os koncentrációban injektálással tojásba juttatott réz-szulfát eredményeként a kezelt házityúk embriók mindegyike elpusztult, ami felhívja a figyelmet arra a veszélyre, melyet a vegyszeres növényvédelmi munkák során peszticidként 0,5-2%-os dózistartományban

felhasználásra

kerülő

vegyület

jelenthet

a

fejlődő

madárembriókra. 3. Megállapítottam, hogy a 38% dimetoát hatóanyag tartalmú BI 58 EC 0,1%-os töménységben a légkamrába injektálva fejlődő házityúk embriók esetében törpenövekedést és az állatok mozgás-aktivitásának csökkenését eredményezte, továbbá a kórszövettani vizsgálat során feltártam, hogy az életben maradt állatok mája – helyenként gócokban szétesve – a készítmény toxikus hatása következtében súlyosan károsodott. 4. Vizsgálataimban a Dithane M-45 (80% mankoceb) fungicid nagymértékben embriotoxikus hatásúnak bizonyult a tojásban fejlődő házityúk embriókra. A 0,2%os koncentrációban tojásba injektált növényvédő szer különösen a keltetés

120

megkezdésének napján elvégzett kezelés alkalmával eredményezett az egyedi kezelések között kiemelkedően magas – átlagosan 29,5%-os – embriomortalitást. 5. Megállapítottam, hogy a nehézfémek és a peszticidek együttes alkalmazásakor jelentősen fokozódhat a méreghatás az alkalmazott komponensek egyedi toxicitásához képest, amely a növényvédő szerek és a kadmium kombinált alkalmazásakor – és főként az inkubáció megkezdésének napján tojásba juttatott vegyi anyagok hatásaként – volt a legkifejezettebb. Az elhalások aránya a keltetés megkezdésekor elvégzett injektálásos kezelés eredményeként a 0,01%-os kadmium-szulfát és a 0,1%-os BI 58 EC együttes alkalmazásakor a korai embrionális fejlődés vizsgálata során 65%, a 19. napi feldolgozás esetében átlagosan 57,5% volt. 6. Az előző tézispontban tárgyaltakhoz hasonlóan a 0,01%-os kadmium-szulfát és a 0,2%-os Dithane M-45 kombináció kísérletbe állításakor házityúk embriókon a korai embrionális fejlődés vizsgálata során 78,9%-os, a 19. napi feldolgozás esetében átlagosan 45,8%-os embriomortalitást állapítottam meg. 7. Embrionális korból származó új alapadatokat szolgáltattam a hematokrit érték, továbbá számos vérplazma paraméter (glükóz, kalcium, magnézium, anorganikus foszfát, AST, ALT, ALP, LDH, összfehérje, albumin, pChE) tekintetében az értekezésben szereplő nehézfémek (réz, kadmium) és növényvédő szerek (BI 58 EC, Dithane M-45) vonatkozásában, továbbá közöltem a komponensek együttes alkalmazásakor

mért

adatokat,

illetve

az

ezekből

levont

legfontosabb

következtetéseimet. 8. Az eltérő időpontokban kezelt csoportok kórbonctani feldolgozásainak eredményeit összehasonlítva megállapítottam, hogy a keltetés kezdeti szakaszában jelentkező toxikus hatás elsősorban az állatok elhullását eredményezte, ugyanakkor az inkubáció második felében tojásba kerülő nehézfémekre és peszticidekre az elhalások alacsonyabb szintje mellett a testtömegek nagyobb arányú csökkenésével és a fejlődési anomáliák arányának emelkedésével reagáltak az állatok. Hisztológiai módszerekkel kimutatható elváltozásokat is csupán a keltetés második felében kezelt házityúk embriók esetében állapítottam meg. 121

10. NEW SCIENTIFIC RESULTS 1. As a methodological development, I studied the combined toxic effects of pesticides and heavy metals modelling the metal load of the environment in developing chicken embryos. The studies used two different treatment and processing periods and thus involved both the early and the late period of embryonic development. This approach and the complex testing system used made it possible to obtain detailed information on the effects exerted by the applied chemical agents on embryogenesis throughout the incubation period. 2. During the study I found that copper sulphate injected into the eggs in a concentration of 1.0% on day 12 of incubation resulted in the death of all the chicken embryos treated. This calls attention to the risk that copper sulphate, used in a concentration range of 0.5-2% as a pesticide in the practice of chemical plant protection, may represent for the developing avian embryos. 3. I have established that, when injected into the air space of eggs in a concentration of 0.1%, BI 58 EC containing 38% dimethoate as active ingredient caused dwarfing and reduced motility of developing chicken embryos. The histopathological examination revealed that the liver of the surviving embryos showed severe damage (focal disintegration) as a result of the toxic effect exerted by the preparation. 4. In my studies, the fungicide Dithane M-45 (80% mancozeb) proved to be highly embryotoxic to chicken embryos developing in the egg. It caused high embryonic mortality, especially when injected into the eggs in a concentration of 0.2% on the

122

day of starting the incubation: in that case it resulted in an embryonic mortality rate of 29.5% in average, which was outstandingly high in comparison to the mortality rates caused by other chemicals used alone. 5. I have demonstrated that the combined use of heavy metals and pesticides may substantially increase the toxic effect as compared to the individual toxicity of the components applied. This was the most pronounced when the pesticides were used in combination with cadmium, and mainly if the chemicals were injected into the egg on the day of starting the incubation. When treatment by injection was performed at the start of incubation, the combination of 0.01% cadmium sulphate and 0.1% BI 58 EC caused an embryonic mortality rate of 65% during the early stage of embryonic development, while the average rate of embryonic mortality found by processing on day 19 of incubation was 57.5%. 6. In a similar manner as discussed in the previous point of the thesis, the combination of 0.01% cadmium sulphate and 0.2% Dithane M-45 caused 78.9% embryonic mortality in the early stage of embryonic development, while the average rate of embryonic mortality found by processing on day 19 of incubation was 45.8%. 7. I have obtained new reference data originating from embryonic life for the haematocrit value and numerous blood plasma parameters (glucose, calcium, magnesium, inorganic phosphate, AST, ALT, ALP, LDH, total protein, albumin, pChE) with respect to the heavy metals (copper, cadmium) and pesticides (BI 58 EC, Dithane M-45) studied. In addition, I have published data measured after the combined use of the above components and the most important conclusions drawn from them. 8. Comparing the results of the gross pathological processing of groups treated at different times, I have established that the toxic effect occurring in the initial phase of incubation primarily resulted in embryonic mortality, while heavy metals and pesticides getting into the eggs in the second half of incubation caused a more substantial body weight reduction and an increased rate of developmental anomalies at a lower rate of embryonic mortality. Changes detectable by

123

histological methods were found only in the chicken embryos treated in the second half of the incubation period.

11. IRODALOMJEGYZÉK ACKERMANN

H.

(1970):

Untersuchungen

zum

Wirkungsmechanismus

von

Thionophosphorsäureestern Vergleichsuntersuchungen zwischen Auftreten des POAnalogen

nach

Applikation

von

Methylparathion,

Intensität

der

Intoxikationserscheinungen und Esterasehemmung. Arch. Exp. Vet. Med., 24: 10491293. ADAMIS-BORBÉLY T., MOLNÁR J. (1993): Neuro-muszkuláris funkciókárosodás patkányokon

Dithane

M-45

(mankoceb)

ismételt

orális

adása

után.

Egészségtudomány, 37: 293-297. ADRIANO D. C. (1986): Trace elements in the terrestrial environment. Springer-Verlag. New York-Berlin-Heidelberg-Tokyo. p. 533. ADRIANOVA M. M., ALEKSEEV I. V. (1970): On the carcinogenic properties of the pesticides Sevin, Ziram and Zineb. Vop. Pitan., 29 (6): 71-74. ANDERSON A., HAHLIN M. (1981): Cadmium effects from phosphorus fertilization in field experiments. Swed. J. Agric. Res., 11 (1): 3-10. ANDERSON P. H., MACHIN A. F., HEBERT C. N. (1969): Blood cholinesterase activity as an index of acute toxicity of organophosphorus pesticides in sheep and cattle. Res. Vet. Sci., 10 (1): 29-33. ANDERSON P. J. (1942): A successful spray for blue mold of tobacco. Plant Disease Reptr., 26: 201-202. AUGUSTINSSON K. B. (1957): Assay methods for cholinesterase. In: GLICK D. (ed.): Methods of Biochemical Analysis. Interscience Publishers Inc. London. pp. 1-63. 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. 124

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. BERGE G. N., NAFSTAD I. (1983): Teratogenicity and embryotoxicity of orally administred fenchlophos in blue foxes. Acta Vet. Scand., 24: 99-112. BHUNYA S. P., JENA G. B. (1996): Clastogenic effects of copper sulphate in chick in vivo test system. Mutat. Res., 367 (2): 57-63.

BIBER K., DIMITRIEVITS GY., TÓTH B. (2002): Milyen szert használjunk? Mezőgazda Kiadó. Budapest. 15-290. old. BIZTONSÁGI ADATLAP, 16271. Reanal Finomvegyszergyár Rt. BIZTONSÁGI ADATLAP, 27952. Reanal Finomvegyszergyár Rt. BLACKWELL-SMITH R. (1953): Toxicologic studies on zinc and disodium ethylene bisditiocarbamates. J. Pharmacol. Exp. Ther., 109: 159-166. BOGENFÜRST F. (2004): A keltetés kézikönyve. Gazda Kiadó. Budapest. 42-63. old. BOGNÁR S. (1994): A magyar növényvédelem története a legrégebbi időktől napjainkig (1030 – 1980). Magánkiadás. Mosonmagyaróvár. 514-725. 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. (1995a): 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. BOKORI J., FEKETE S., KÁDÁR I., KONCZ J., VETÉSI F., ALBERT M. (1995b): Complex study on the physiological role of cadmium III. Cadmium loading trials on broiler chickens. Acta Veterinaria Hungarica, 43 (2-3): 195-228. 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. BONTOYAN W. R., LOOKER J. B., KAISER T. E., GIANG P., OLIVE B. M. (1972): Survey of ethylenethiourea in commercial ethylene bisdithiocarbamate formulations. J. Ass. Off. Analyt. Chem., 55 (5): 923-925. BOROS T. (1997): A kadmium élettani hatásai, kezelése hulladékként. Környezetvédelmi Füzetek. Országos Műszaki Információs Központ és Könyvtár. Budapest. 2-3. old. 125

BRUNET R., CYR A. (1992): The impact of dimethoate on rhythms of three granivorous bird species. Agriculture, Ecosystems & Environment, 41 (3-4): 327-336. BRUNET R., GIRARD C., CYR A. (1997): Comparative study of the signs of intoxication and changes in activity level of red-winged blackbirds (Agelaius phoeniceus) exposed to dimethoate. Agriculture, Ecosystems & Environment, 64 (3): 201-209. BRUNSTRÖM B., BROMAN D., NAF C. (1991): Toxicity and erod-inducing potency of 24 polycyclic aromatic-hydrocarbons (PAHs) in chick-embryos. Archives of Toxicology, 65 (6): 485-489. BUDAI P., FEJES S., VÁRNAGY L., TAKÁCS I. (2000): A Dithane M-45 és az ólomacetát együttes méreghatásának teratológiai vizsgálata házityúkon. X. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum. Keszthely. 2000. január 26-28. Összefoglalók, 72. old. BUDREAU C. H., SINGH R. P. (1973): Teratogenicity and embryotoxicity of demeton and fenthion in CF#1 mouse embryos. Toxicology and Applied Pharmacology, 24 (2): 324-332. BURGER J., GOCHFELD M. (2000): Metals in Albatross Feathers from Midway Atoll: Influence of Species, Age, and Nest Location. Environmental Research, 82 (3): 207221. CHERNOFF N., KAVLOCK R. J., ROGERS E. H., CARVER D. C., MURRAY S. (1979):

Perinatal

toxicity

of

maneb,

ethylene-thiourea,

and

ethylene

bisisothyocyanate sulfide in rodents. Journal of Toxicology and Environmental Health, 5: 821-834. CLARKE E. G. C., CLARKE M. L. (1978): Veterinary Toxicology. Bailliere Tindall. London. pp. 206-223. CLEGG D. J. (1964): The hen egg in toxicity and teratogenicity studies. Fd. Cosmet. Toxicol., 2: 717-718. COSTA L. G. (1987): Toxicology of Pesticides: A Brief History. In: COSTA L. G., GALI C. L., MURPHY S. D. (eds.): Toxicology of Pesticides: Experimental, Clinical and Regulatory Perspectives. Springer-Verlag. Berlin-Heidelberg. pp. 1-10. COX J. L. (1970): DDT Residues in Marine Phytoplankton: Increase from 1955 to 1969. Science, 170: 71-73. CUPIT M., LARSSON O., DE MEEÚS C., EDULJEE G. H., HUTTON M. (2002): Assessment and management of risks arising from exposure to cadmium in fertilisers II. The Science of the Total Environment, 291 (1-3): 189-206. CSATHÓ P. (1994): A környezet nehézfém szennyezettsége és az agrártermelés. 126

Tematikus szakirodalmi szemle. MTA Talajtani és Agrokémiai Kutató Intézete. Budapest. 156-157. old. DALVI R. R. (1988): Toxicology of thiram (tetramethylthiuram disulfide): a review. Vet. Human Toxicol., 30: 480-482. 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. DARVAS B. (1999a): Janus arcú peszticidek. Élet és Tudomány, 54 (4): 103-105. DARVAS B. (1999b): A kémiai növényvédelem és kritikája. In: POLGÁR A. L. (szerk.): A biológiai növényvédelem és helyzete Magyarországon különös tekintettel az EU 5. K+F programjában való részvételre. MTA Növényvédelmi Kutatóintézete. Budapest. 22. old. DARVAS B. (2000): Virágot Oikosnak. Kísértések kémiai és genetikai biztonságunk ürügyén. L’Harmattan Kiadó. Budapest. 21-252. old. DARVAS B., PAP L., KELEMEN M., POLGÁR A. L. (1998): Synergestic effects of Verbutin

with

dibenzoylhydrazine-type

ecdysteroid

agonists

(Halofenozide,

Methoxyfenozide, Tebufenozide, RH-5849) on Aedes aegypti (Linnaeus) (Dipt., Culicidae) larvae. Journal of Economic Entomology, 91 (6): 1260-1264.

DARVAS B., POLGÁR A. L. (1998): Novel type insecticides: specificity and effects on non-target organisms. Insecticides with Novel Modes of Action, Mechanism and Application. In: ISHAAYA I., DEGHEELE D. (eds.): Springer-Verlag. Berlin. pp. 188-259. DARVAS B., REES H. H., HOGGARD N., TAG EL-DIN M. H., KUWANO E., BÉLAI I., TÍMÁR T. (1992): Cytochrome P-450 inducers and inhibitors interfering with the ecdysone 20-monooxygenases and their activities during postembryonic development of Neobellieria bullata Parker. Pestic. Sci., 36: 135-142. DAWSON A. B. (1926): A note on the staining of the skeleton of cleared specimens with alizarin red. S. Stain Techn., 1: 123-124. DE MEEÚS C., EDULJEE G. H., HUTTON M. (2002): Assessment and management of risks arising from exposure to cadmium in fertilisers I. The Science of the Total Environment, 291 (1-3): 167-187. DÉSI I. (2001): Foglalkozási és környezet higiénés-toxikológia. In: DÉSI I. (szerk.): Népegészségtan. Semmelweis Kiadó. Budapest. 406-407. old. DIECKERT J. W., DIECKERT M. C., CREGER C. R. (1992): The avian shell membrane 127

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. DOYLE J. J. (1977): Effects of low-levels of dietary cadmium in animals. Journal of Environmental Quality, 6 (2): 111-116. ECOBICHON D. J., JOY R. M. (1994): Pesticides and Neurological Diseases. CRC Press. Boca Raton. pp.171-249. ECOBICHON D. J. (1996): Toxic Effects of Pesticides. In: KLAASSEN C. D. (ed.): Casarett & Doull’s toxicology: the basic science of poisons. McGraw-Hill Companies. New York-St. Louis-San Francisco-Auckland-Bogotá-Caracas-LisbonLondon-Madrid-Mexico

City-Milan-Montreal-New

Delhi-San

Juan-Singapore-

Sydney-Tokyo-Toronto. pp. 643-690. EPA ENVIRONMENTAL NEWS. (1992) Febr. 13. EPA FEDERAL REGISTER (1992): Ethylene bisdithiocarbamates (EBDCs). Notice of intent to cancel and conclusion of special review. 57: 7434-7530. 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. FÁY E., SAJGÓ M., MOLNÁR J. (1989): A Dithane M-45 fungicid reproduktív toxikológiai vizsgálata. Egészségtudomány, 33: 51-57. FIKES J. D. (1990): Organophosphorus and Carbamates Insecticides. Veterinary Clinics of North America: Small Animal Practice, 20: 353-367. FISCHL G. (szerk.), (2000): A biológiai növényvédelem alapjai. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 8-114. old. FLEIT E. (2001): Nehézfém mintázatok a tiszai mederüledékben és halakban (2000-2001). TOX’ 2001. A Magyar Toxikológusok Egyesületének Kongresszusa. Eger. 2001. október 25-27. Összefoglalók, P1-6. FORNEY R. B., BUNDE C. A., BURCH G. R. (1955): Tissue storage in cadmium-treated pigs. Proc. Soc. Expt. Biol. and Med., 90 (1): 13-14. FORTOUL T. I., SALDIVAR O. L., ESPEJEL-MAYA G., BAZARRO N. P., MUSSALIGALANTE P., AVILA-CASADO M. C., COLIN-BARENQUE L., AVILA-COSTA 128

M. R. (2005): Inhalation of cadmium, lead or its mixture. Effects on the bronchiolar structure and its relation with metal tissue concentrations. Environmental Toxicology and Pharmacology, 19 (2): 329-334. FÖLDMŰVELÉSÜGYI ÉS VIDÉKFEJLESZTÉSI ÉRTESÍTŐ (2005): 1/2005. (I. 7.) FVM rendelet a növényvédő szerek forgalomba hozatalának és felhasználásának engedélyezéséről, valamint a növényvédő szerek csomagolásáról, jelöléséről, tárolásáról és szállításáról szóló 89/2004. (V. 15.) FVM rendelet módosításáról. 3. szám. 307-327. old. FRIEBERG L., KJELLSTRÖM T., NORDBERG G. F. (1986): Cadmium. In: FRIEBERG L., NORDBERG G. F., VOUK V. B. (eds.): Handbook on the Toxicology of Metals. Vol 1, General Aspects. Elsevier Scientific Publ. Amsterdam. pp. 130-184. FRIEBERG L., PISCATOR M., NORDBERG G. (1971): Cadmium in the Environment. CRC Press. Cleveland. pp. 61-134. FRIEND J. N. (1961): Man and the chemical elements. Charles Griffin. London. p. 158. GARDNER-THORPE C., BENJAMIN S. (1971): Peripheral neuropathy after disulfiram administration. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatr., 34: 253-259. 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. GILL G. R., LAHAM Q. N. (1972): Histochemical and radiographic investigations of malathion-induced malformations in embryonic chick limbs. Can. J. Zool., 50 (3): 349-351. GORECZKY L., SÓS J. (1976): Klinikai kémiai-laboratóriumi zsebkönyv. Medicina Könyvkiadó. Budapest. 58. old. GREENBERG J., LAHAM Q. N. (1969): Malathion-induced teratisms in the developing chick. Can. J. Zool., 47: 539-542. 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. HALLENBECK W. M., CUNNINGHAM-BURNS K. M. (1985): Pesticides and Human Health. Springer-Verlag. New York. pp. 40-41.

129

HAMISH K., DAVID R. J. (eds.), (1990a): European Directory of Agrochemical Products. Vol. 1. Fungicides. The Royal Society of Chemistry. Athenaum Press. Cambridge. pp. 350-650. HAMISH K., DAVID R. J. (eds.), (1990b): European Directory of Agrochemical Products. Vol. 3. Insecticides. The Royal Society of Chemistry. Athenaum Press. Cambridge. pp. 243-257. HARRISON D. L., MOL J. C. M., HEALY W. B. (1970): DDT Residues in Sheep from the Ingestion of Soil. New Zealand Journal of Agr. Res., 13: 664-672. HARRISON D. L., MOL J. C. M., RUDMAN J. E. (1969): DDT and Lindane: New Aspects of Stock Residues Derived from a Farm Environment. New Zealand Journal of Agr. Res., 12: 553-574. HEATH D. F. (1961): Organophosphorus Poisons. Pergamon Press. New York. p. 403. HEMAVATHI E., RATIMAN M. A. (1993): Toxicological effects of ziram, thiram and Dithane M-45 assessed by sperm shape abnormalities in mice. J. Toxicol. Environ. Health, 38: 393-398. HENNING A., GEORGI K., JEROCH H. (1971): Für Kontrazeptiven-wirkung des Kadmiums. Arch. Exp. Vet. Med., 25: 793-798. HOBBIGER F. (1955): Effect of nicotinhydroxamic acid methiodide on human plasma cholinesterase inhibited by organophosphates containing a dialkylphosphato group. Brit. J. Pharmacol., 10 (3): 356-362. HOFFMAN D. J. (1990): Embryotoxicity and teratogenicity of environmental contaminants to bird eggs. Reviews of Environ. Contam. Toxicol., 115: 39-89. 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. INNES J. R. M., ULLAND B. M., VALERIO M. G., PETRUCELLI L., FISHBEIN L., HART E. R., PALLOTTA A. J., BATES R. R., FALK H. L., GART J. J., KLEIN M., MITCHELL I., PETERS J. (1970): Bioassay of pesticides and industrial chemicals for tumorigenicity in mice: a preliminary note. J. Nat. Cancer Inst. pp.1101-1114. ISHIDATE M., HARNOIS M. C., SOFUNI T. (1988): A comparative analysis of data on on the clastogenicity of 951 chemical substances tested in mammalian cell cultures. Mutation Res., 195: 151-213.

130

JENA G. B., BHUNYA S. P. (1994): Mutagenicity of an organophosphate insecticide acephate – an in-vivo study in chicks. Mutagenesis, 9 (4): 319-324. 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. KARSAI F., VÖRÖS K. (1993): Állatorvosi belgyógyászat. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 213-216. old. KÁDÁR I. (1995): A talaj – növény – állat – ember tápláléklánc szennyeződése kémiai elemekkel Magyarországon. MTA Talajtani és Agrokémiai Kutató Intézete. Budapest. 9-373. old. KEITH L. H. (1997): Environmental Endocrine Disruptors: A Handbook of Property Data. John Wiley and Sons Inc. New York. pp. 1-1232. KENCH J. E., WELLS A. R., SMITH J. C. (1962): Some observations on the proteinuria of rabbits poisoned with cadmium. S. Afr. Med. J., 36: 390-394. KERÉNYI A. (1998): Általános környezetvédelem. Mozaik Oktatási Stúdió. Szeged. 215. old. 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., FÁNCSI T. (2003): Adverse effects of (surface water pollutants) Cd, Cr and Pb on the embryogenesis of the mallard. Aquatic Tox., 65: 425-433. 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. KEßLER S. (1995): Memorix Labordiagnosztika. Medicina Könyvkiadó. Budapest. 83. old. KHERA K. S. (1966): Toxic and teratogenic effects of insecticides in duck and chick embryos. Toxicol. Appl. Pharmacol., 8: 345-348. KINCAID R. R. (1942): Disease in cigar-wrapper tobacco plant beds in Florida in 1942. Plant Disease Reptr., 26: 33. 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.

131

KOBAYASHI J. (1957): On Geographical Relationship Between the Chemical Nature of River Water and Death-Rate from Apoplexy. Ber. Ohara Inst. Landw. Biol. Okayama Univ., 11: 12-21. KORHONEN A., HEMMINIKI 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. KRUTSAY M. (1980): Szövettani technika. Medicina Könyvkiadó. Budapest. 17- 61. old. LACZAY P. (1999): Toxikológia az alkalmazott zoológus szak hallgatói számára. Állatorvos-tudományi Egyetem. Budapest. 84-86. old. LAKATOS GY., FLEIT E., MÉSZÁROS I. (2003): Ecotoxicological studies and risk assessment on the cyanide contamination in Tisza river. Toxicology Letters, 140-141: 333-342. LEHOCZKY É., MARTH P., SZABADOS I., PALKOVICS M., LUKÁCS P. (2000): Influence of soil factors on the accumulation of cadmium by lettuce. Commun. of Soil Sci. and Plant Anal., 31 (11-14): 2425-2431. LEHOCZKY É., NÉMETH T., KISS ZS., SZALAI T. (2002): Cadmium and Lead Uptake by Ryegrass, Lettuce and White Mustard Plants on Different Soils. Agrokémia és Talajtan, 51: 201-210. LOCH J., NOSTICZIUS Á. (1992): Agrokémia és növényvédelmi kémia. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest. 228-230. old. LU M-H., KENNEDY G. L. Jr. (1986): Teratogenic evaluation of mancozeb in the rat following inhalation exposure. Toxicol. Appl. Pharmacol., 84: 355-368. LUTZ H. (1974): Pesticides et reproduction chez les homeothermes. Bull. Soc. Zool. France, 1: 49-50. LUTZ H., OSTERTAG Y. (1973): Pesticides, tératogènes et survie chez les oiseaux. Arch. Anat. Hist. Embr., 56: 65-68. MACHOVICH R. (2001): Az aminosavak anyagcseréje. Porfirin-anyagcsere. In: ÁDÁM V. (szerk.): Orvosi biokémia. Medicina Könyvkiadó. Budapest. 220-268. old. MAGYAR KÖZLÖNY (2004): 89/2004. (V. 15.) FVM rendelet a növényvédő szerek forgalomba

hozatalának

és

felhasználásának

132

engedélyezéséről,

valamint

a

növényvédő szerek csomagolásáról, jelöléséről, tárolásáról és szállításáról. 66. szám. II. kötet. 1-260. old. MANDL J. (2001): Bioenergetika. Energiatermelés és -raktározás az anyagcsere során. In: ÁDÁM V. (szerk.): Orvosi biokémia. Medicina Könyvkiadó. Budapest. 55-91. old. MAS A., AROLA L. I. (1985): Cadmium and lead toxicity effects on zinc, copper, nickel, and iron distribution in the developing chick embryo. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Comparative Pharmacology, 80 (1): 185-188. MARLIAC J. P., VERRET M. L. (1963): Injections of chemicals into chicken eggs a toxicology test. Fed. Proc., 21: 450. MATSUMURA F. (1975): Toxicology of Insecticides. Plenum Press. New York-London. pp. 165-398. MEINIEL R. (1973): L’action tératogéne d’un insecticide organophosphore (le-paration) chez l’embryon d’oiseau. Arch. Anat. Hist. Embr. Norm. et Exp., 56: 233-234. 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. MENDEL B., RUDNEY H. (1943): Studies on cholinesterase. I. Cholinesterase and Pseudocholinesterase. Biochem. J., 37: 59-63. MILLER D. B. (1982): Neurotoxicity of the Pesticidal Carbamates. Neurobehav. Toxicol. Teratol., 4 (6): 779-787. 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. MULLIÉ W. C., MASSI A., FOCARDI S., RENZONI A. (1992): Residue Levels of Organochlorines and Mercury in Cattle Egret, Bubulcus ibis, Eggs from the Faiyum Oasis. Egypt. Bull. Environm. Contam. Toxicol., 48: 739-746. MURPHY M. J. (1996): A Field Guide to Common Animal Poisons. Iowa State University Press. Ames. p. 66. NAFSTAD I., BERGE G. M., SAMES E. (1983): Teratogenic effects of the organophosphorus compound fenchlorphos in rabbits. Acta Vet. Scand., 24: 295-304. NAGY E. (1984): A fácán és vadászata. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest. 8-37. old. NAS (1986): Mineral tolerance of domestic animals. National Academy of Sciences. Washington D. C. pp. 6-11.

133

NEHÉZ M., TÓTH C., DÉSI I. (1994): The effect of dimethoate, dichlorvos, and parathion-methyl on bone-marrow cell chromosomes of rats in subchronic experiments in vivo. Ecotoxicol. Environ. Safety, 29: 365-371. NORDBERG G. F. (1972): Cadmium metabolism and toxicity. Environ. Physiol. Biochem., 25: 3-42. O’BRIAN R. D. (1967): Insecticides: Action and Metabolism. Academic Press. New York. OSKARSSON A. (1983): Redistribution and increased brain uptake of lead in rats after treatment with diethyldithiocarbamate. Arch. Toxicol., 6: 279-284. OSKARSSON A. (1984): Dithiocarbamate-induced redistribution and increased brain uptake of leads in rats. Neurotoxicology, 5 (3): 282-293. OSKARSSON A., LIND B. (1985): Increased lead levels in brain after long-term treatment with lead and dithiocarbamate or thiuram derivates in rats. Acta Pharmacol. Toxicol., 56 (4): 309-315. PAGE R. K. (1975): Teratogenic activity of Arasan fed to broiler breeder hens. Avian Dis., 19 (3): 463-472. 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. PALKOVICS A. (2003): Egyes növényvédő szerek toxikus hatásának vizsgálata a fácán reprodukciójára. Doktori (PhD) Értekezés. VE GMK. Keszthely. PANEMANGALORE M. (1993): Interaction among zinc, copper and cadmium in rats – effects of low zinc and copper diets and oral cadmium exposure. Journal of Trace Elements in Experimental Medicine, 6 (3): 125-139. PÁL K. (2003): Kadmium a környezetben. Környezetvédelmi Füzetek. Országos Műszaki Információs Központ és Könyvtár. Budapest. 6. old. PETERSON M. E., TALCOTT P. A. (2001): Small animal toxicology. W. B. Saunders Company. Philadelphia. pp. 469-473. PETROSINI G., TAFURI F., BUSINELLI M. (1963): Modifications of dithiocarbamate fungicides during storage. Notiz. Mal. Piante, 65: 9. PILLAI A., GUPTA S. (2005): Effect of gestational and lactational exposure to lead and/or cadmium on reproductive performance and hepatic oestradiol metabolising enzymes. Toxicology Letters, 155 (1): 179-186. POTTS C. L. (1965): Cadmium proteinuria – the health of battery workers exposed to cadmium oxide. Ann. Occup. Hyg., 8: 55-61. 134

POUNDS J. G., HAIDER J., CHEN D. G., MUMTAZ M. (2004): Interactive toxicity of simple chemical mixtures of cadmium, mercury, methylmercury and trimethyltin: model-dependent responses. Environmental Toxicology and Pharmacology, 18 (2): 101-103. 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. RADELEFF R. D. (1964): Veterinary Toxicology. Lea and Febriger. Philadelphia. ROMANOFF A. L., ROMANOFF A. J. (1972): Pathogenesis of the Avian Embryo. Wiley Interscience. New York. pp. 14-34. SARKAR S., YADAV P., BHATNAGAR D. (1997): Cadmium-induced lipid peroxidation and the antioxidant system in rat erythrocytes: the role of antioxidants. J. Trace Elem. Med. Biol., 11: 8-13. 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. SÁLYI G., BÁNHIDI GY. (1989): A juh idült rézmérgezése. Irodalmi összefoglaló. Magyar Állatorvosok Lapja, 44 (2): 73-78. SCHARDEIN J. (2000): Chemically Induced Birth Defects. Marcel Dekker Inc. New York. pp. 1-1096. SCHIEFER H. B., IRVINE D. G., BUZIK S. C. (1997): Understanding toxicology. Chemicals, Their Benefits and Risks. CRC Press. Boca Raton-New York. pp. 30-31. SCHLOSBERG A., BELLAICHE M., ZIETLIN G., YA’ACOBI M., CAHANER A. (1996): Hematocrit values and mortality from ascites in cold-stressed broilers from parents selected for hematocrit. Poultry Sci., 75: 1-5. SCHUBERT J. (2002): Hidraulic aspects of riverbank filtration-field studies. Journal of Hidrology, 266: 3-4. SEKKAT N., LE DU A., JOUANY J. M., GUERBERT M. (1992): Study of the interactions between copper, cadmium, and ferbam using the protozoan Colpidium campylum bioassay. Ecotoxicol. Environ. Saf., 24 (3): 294-300.

SEPRŐS I. (szerk.), (2001): Növényorvoslás a kertben. Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó. Budapest. 30-299. old. SEPRŐS I. (szerk.), (2002): Növényorvosi (permetezési) tanácsok. Szaktudás Kiadó. Budapest. 248. old. 135

SHROEDER H. A., VINTON W. H., BALASSA J. J. (1963): Effects of chromium, cadmium and lead on the growth and survival of rats. J. Nutr., 80: 48-54. SHUKLA Y., BAQAR S. M., MEHROTRA N. K. (1996): Carcinogenic and cocarcinogenic studies of thiram on mouse skin. Food Chem. Toxicol., 34: 283-289. SIMON F. (1984): Állatorvosi toxikológia. Állatorvostudományi Egyetem. Budapest. 188190. old. SIMON L., VÁGVÖLGYI S., GYŐRI Z. (1999): Kadmiumakkumuláció vizsgálata napraforgó (Heliantus annuus) növényben. Agrokémia és Talajtan, 48 (1-2): 99-108. SINKOVITSNÉ H. I., BENKŐ Z. (1993): Foszforsavészterek hatása a csirkeembrió fejlődésére. Állattani Közlemények, 79: 95-103. SIVASWAMY S. N. (1991): Carcinogenic potential of dimethoate. J. Environ. Biol., 12: 313-317. SOMLYAY I. (1986): Some normal physiological values in blood samples of chicken embryos. Acta Veterinaria Hungarica, 34 (3-4): 243-245. SOMLYAY I. (1990): Dikamin D, Kolfugo 25 FW és Nevifosz 50 EC növényvédő szerek embrió- és magzati toxicitása házityúkon. Kandidátusi Értekezés. Keszthely. SPEIJERS G. J. A., SPEIJERS M. H. M. (2004): Combined toxic effects of mycotoxins. Toxicology Letters, 153 (1): 91-98. STAPLES R. E., KELLAM R. G., HASEMAN J. K. (1976): Developmental toxicity in the rat after ingestion or gavage of organophosphate pesticides (Dipterex, Imidan) during pregnancy. Environ. Health Perspect., 13: 133-140. 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. SUTOU S., YAMAMOTO K., SENDOTA H., TOMOMATSU K., SHIMIZU Y., SUGIYAMA M. (1980): Toxicity, fertility, teratogenicity, and dominant lethal tests in rats administered cadmium subchronically. Ecotoxicology and Environmental Safety, 4 (1): 39-50. SZABADI G. (szerk.), (2005): Növényvédő szerek, termésnövelő anyagok. Agrinex Bt. Budapest. 70-390. old. SZABÓ S. A., REGIUSNÉ M. Á., GYŐRI D., SZENTMIHÁLYI S. (1987): Mikroelemek a mezőgazdaságban. Esszenciális mikroelemek. Mezőgazdasági Kiadó. Budapest. 110-131. old.

136

THOMPSON H. M. (1996): Interactions between pesticides; A review of reported efffects and their implications for wildlife risk assessment. Ecotoxicology, 5 (2): 59-81. TISDALE W. H., WILLIAMS I. (1934): Disinfectant. U. S. Patent. 1: 961-972. TOMLIN C. D. S. (ed.), (1997): The Pesticide Manual. The British Crop Protection Council. Farnham. pp. 414-763. TORKOS K., ZÁRAY GY. (1999): A bioszférát szennyező anyagok környezetanalitikai vizsgálata. In: NÁNÁSI I. (szerk.): Humánökológia. A természetvédelem, a környezetvédelem és az embervédelem tudományos alapjai és módszerei. Medicina Könyvkiadó. Budapest. 261-291. old. ÜNDEGER Ü., INSTITÓRIS L., SIROKI O., NEHÉZ M., DÉSI I. (2000): Simultaneous Geno-

and

Immunotoxicological

Investigations

for

Early

Detection

of

Organophosphate Toxicity in Rats. Ecotoxicology and Environmental Safety, 45 (1): 43-48. 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. VAN LOGTEN M. J. (1972): Thesis: the dithiocarbamate-alcohol reaction by the rat. Terborg. The Netherland, Fa. Lammers (in Dutch). VANHOOK R. I., YATES A. J. (1975): Transient Behavior of Cadmium in a Grassland Arthropod Food-Chain. Environ. Res., 9 (1): 76-83. VARGA T. (1999): Egyes növényvédő szerek toxicitása tyúk és fácán embriókon. Doktori (PhD) Értekezés. PATE GMK. Keszthely. VARGA T., HLUBIK I., VÁRNAGY L., BUDAI P., MOLNÁR E. (1999): Embryonic toxicity of insecticide Sumithion 50 EC and herbicide Fusilade S in pheasants after individual or combined administration. Acta Veterinaria Hungarica, 47: 123-128. VÁRNAGY L. (1981a): Paration és metil-paration hatóanyagú inszekticidek teratogén hatásának vizsgálata csirke-, fürj-, és fácánmagzatokon. Kandidátusi Értekezés. Keszthely. VÁRNAGY L. (1981b): Vörösvérsejt és hematokrit értékek meghatározása fürj, csirke és fácán magzatokból. Magyar Állatorvosok Lapja, 36: 112-113. VÁRNAGY L. (1982): Determination of some normal values in blood samples of chicken, pheasant and quail embryos. Acta Veterinaria Hungarica, 30 (4): 217-220.

137

VÁRNAGY L. (1991): Különböző növényvédő szerek hatása madár magzatokon. Doktori Értekezés. Keszthely. VÁRNAGY L. (2005): Madárembrióteszt alkalmazása a xenobiotikumok ökotoxikológiai vizsgálatában. Magyar Állatorvosok Lapja, 127: 490-494. VÁRNAGY L., BUDAI P. (2003): A mezőgazdasági vegyi anyagok higiéniája és toxikológiája. Veszprémi Egyetemi Kiadó. Veszprém. 70-83. old. VÁRNAGY L., BUDAI P., MOLNÁR E., FÜZESI I., FÁNCSI T. (2001): Teratogenicity testing of BI 58 EC (38% dimethoate) in chicken embryos with special respect to degradation of the active ingredient. Acta Veterinaria Hungarica, 49 (3): 355-361. 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. VÁRNAGY L., VARGA T., HLUBIK I., BUDAI P., MOLNÁR E. (1996): Toxicity of the herbicides Flubalex, Fusilade S, and Maloran 50 WP to chicken embryos after administration as single compounds or in combination. Acta Veterinaria Hungarica, 44: 363-376. VETÉSI F. (2002): Állatorvosi hisztopatológia / Veterinary Histopathology. Mezőgazda Kiadó. Budapest. 7-16. old. WAIBEL P. E., JOHNSON E. L., POMEROY B. S., HOWARD L. B. (1957): Toxicity of Tetramethylthiuram Disulfide for Chicks, Poults, and Goslings. Poult. Sci., 36: 697703. WARKANY J. (1977): History of teratology. In: WILSON J. G., FRASER F. C. (eds.): Handbook of teratology: General principles and etiology. Plenum Press. New York. p. 3. WEBB J. (1993): Iraq caught out over nerve gas attack. New Scientist, 138: 4. 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. WILSON D. N. (1988): Cadmium-marker trends and influences. Cadmium 87. 6th Int. Cadmium Conf., Cadmium Assoc., London. Proc., pp. 9-16. WILSON J. G. (1978): Review of in vitro system with potential for use in teratogenicity screening. J. Environ. Pathol., 2: 149-167. WILSON I. B., BERGMAN F. (1950): Studies on cholinesterase. J. Biol. Chem., 185: 479489. 138

WINGE D. R., MHERA R. K. (1990): Host defenses against copper toxicity. Int. Rew. Exp. Path., 31: 47-83. 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. ZEIGER E. (1997): Genotoxicity database. In: GOLD L. S., ZEIGER E. (eds.): Carcinogenic Potency and Genotoxicity Databases. CRC Press. Boca Raton. pp. 687729.

139

MELLÉKLETEK

140

1. melléklet Felhasznált egyedszám csoportonként (előkísérlet) Elemszám (db) (termékeny tojások) 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Kezelt csoportok

Kontroll Réz-szulfát 1,0% Réz-szulfát 0,1% Réz-szulfát 0,01% Réz-szulfát 0,001% Kadmium-szulfát 1,0% Kadmium-szulfát 0,1% Kadmium-szulfát 0,01% Kadmium-szulfát 0,001%

2. melléklet Felhasznált egyedszám csoportonként (0. napi injektálásos kezelés) Elemszám (db) Kezelt csoportok

Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát BI 58 EC Dithane M-45 Réz-szulfát + BI 58 EC Réz-szulfát + Dithane M-45 Kadmium-szulfát + BI 58 EC Kadmium-szulfát + Dithane M-45

2 – 3. napi feldolgozás 20 20 20 20 20 20 20 20 20

19. napi feldolgozás 40 40 40 40 40 40 40 40 40

Termékeny tojások száma (db)

aránya (%)

55 50 54 59 45 55 53 57 52

91,7 83,3 90,0 98,3 75,0 91,7 88,3 95,0 86,7

3. melléklet Felhasznált egyedszám csoportonként (12. napi injektálásos kezelés) Elemszám (db) (termékeny tojások)

Kezelt csoportok

141


50 50 50 50 50 50 50 50 50

4./A melléklet A vérplazma paraméterek analitikai meghatározása során alkalmazott reagensek Vérplazma paraméterek

Glükóz

Kalcium

Magnézium

Foszfor

Reagensek

1. PUFFER ENZIMEK (pH 7,5) Foszfát puffer 100 mmol/l 4-amino-antipirin 0,7 mmol/l GOD 20,000 U/l POD 1,000 U/l 2. FENOL Fenol 10 mmol/l 3. STANDARD Glükóz 5,55 mmol/l 1. PUFFER (pH 10,7) 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP) 3,5 mmol/l 2. SZÍNKÉPZŐ o-krezolftalein komplexon 0,16 mol/l 8-hidroxikinolin 6,9 mmol/l sósav 60 mmol/l 3. EDTA 150 mmol/l 4. STANDARD Kalcium 2,5 mmol/l 1. PUFFER (pH 11,25) TRIS puffer 500 mmol/l EGTA 90 µmol/l 2. SZÍNKÉPZŐ Xilidil kék 0,28 mmol/l 1. MOLIBDENÁT REAGENS Ammónium molibdenát 0,55 mmol/l Kénsav 210 mmol/l 2. DETERGENS Detergens 10 g/l 3. STANDARD OLDAT Foszfor 1,61 mol/l

142

4./B melléklet A vérplazma paraméterek analitikai meghatározása során alkalmazott reagensek Vérplazma paraméterek

AST

ALT

ALP

LDH

Összfehérje

Albumin

Reagensek

1. PUFFER-ENZIMEK-SZUBSZTRÁT (pH 7,8) TRIS puffer 80 mmol/l 2-oxoglutarát 12 mmol/l L-aszpartát 240 mmol/l MDH ≥600 U/l LDH ≥500 U/l NADH 0,18 mmol/l 1. PUFFER-ENZIMEK-SZUBSZTRÁT (pH 7,5) TRIS puffer 100 mmol/l 2-oxoglutarát 15 mmol/l L-alanin 500 mmol/l LDH ≥1200 U/l NADH 0,18 mmol/l 1. PUFFER (pH 9,8) Dietanolamin 1 mol/l Magnéziumklorid 0,5 mmol/l 2. SZUBSZTRÁT p-nitrofenilfoszfát 10 mmol/l 1. PUFFER, SZUBSZTRÁT (pH 7,2) Tris puffer 80 mmol/l Piruvát 1,6 mmol/l 2. NADH NADH 200 mmol/l NaCl 200 mmol/l 1. PUFFER Réz-citrát reagens (40 g citromsav + 4 g CuSO4) NaOH 1 mol/l 2. STANDARD Humán kontroll 1. PUFFER (pH 4,2) Borostyánkősav 0,075 mol/l NaOH 1 mol/l 2. SZÍNKÉPZŐ BCG brómkrezolzöld 0,02 mol/l 143

1. PUFFER (pH 7,7) Foszfát puffer Ditio-bis-nitrobenzonát 2. SZUBSZTRÁT S-butiril-tiokolinjodid

pChE

50 mmol/l 0,25 mmol/l 6,0 mmol/l

5./A melléklet Az elhalások időbeli eloszlása (előkísérlet) Kezelt csoportok


Elhalt embriók száma (db) 12 – 15. nap 0 18 14 1 0 20 20 4 0

16 – 19. nap 0 2 1 0 0 0 0 0 0

5./B melléklet Az elhalások időbeli eloszlása (előkísérlet) Kezelt csoportok


Elhalt embriók aránya (%) 12 – 15. nap 0,0 90,0 93,3 100,0 0,0 100,0 100,0 100,0 0,0

16 – 19. nap 0,0 10,0 6,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

6. melléklet A diagnosztizált fejlődési rendellenességek típusai (előkísérlet)

144

Kezelt csoportok


Fejlődési rendellenességek típusai (esetszám) Nincs elváltozás -* Ödéma a fejen (2) Hibás láb (1) Hibás láb (2) -* -* Hibás láb (2) Nincs elváltozás

*100%-os embriomortalitás

7. melléklet Embrionális testtömegek (előkísérlet) Kezelés

Kontroll Réz-szulfát 1,0% Réz-szulfát 0,1% Réz-szulfát 0,01% Réz-szulfát 0,001% Kadmium-szulfát 1,0% Kadmium-szulfát 0,1% Kadmium-szulfát 0,01% Kadmium-szulfát 0,001% a

Átlagtömeg (g)

Szórás

22,17 -* 17,36a1 17,59a2 17,02a2 -* -* 21,12 21,48

2,15 -* 2,83 2,92 2,94 -* -* 2,36 3,04

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,01, a2p<0,001) *100%-os embriomortalitás

8./A melléklet Az elhalások időbeli eloszlása (0. napi injektálásos kezelés, 2 – 3. napi feldolgozás) Kezelt csoportok


Elhalt embriók száma (db) 1. nap 1 1 2 0 5 9 5 8 7

2. nap 0 1 1 1 4 7 3 5 8

8./B melléklet Az elhalások időbeli eloszlása (0. napi injektálásos kezelés, 2 – 3. napi feldolgozás) Elhalt embriók aránya (%)

145

Kezelt csoportok

1. nap

2. nap


100,0 50,0 66,7 0,0 55,6 56,3 62,5 61,5 46,7

0,0 50,0 33,3 100,0 44,4 43,7 37,5 38,5 53,3

9. melléklet A diagnosztizált fejlődési rendellenességek típusai (0. napi injektálásos kezelés, 2 – 3. napi feldolgozás) Kezelt csoportok

Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát BI 58 EC

Dithane M-45




Fejlődési rendellenességek típusai (esetszám)

Nincs elváltozás Vérszigetek (1) Gyengén fejlett érhálózat (1) Fejletlen test (1) Elhalt és torz sziámi ikerpár fejtájékon összenőve (1) Agyhólyag rendellenes fejlődése (1) Szemhólyag rendellenes fejlődése (1) Nincs elváltozás Gyengén fejlett érhálózat (1) Szomiták fejletlensége és hiánya (1) Fejletlen test (2) Fejletlen fej (1) Agyhólyag rendellenes fejlődése (2) Szemhólyag rendellenes fejlődése (1) Vérgyűrű (1) Gyengén fejlett érhálózat (1) Szomiták fejletlensége és hiánya (2) Fejletlen test (2) Fejletlen fej (1) Agyhólyag rendellenes fejlődése (1) Fejletlen test (1) Fejletlen fej (1) Torz test (1) Torz fej (1) Agyhólyag rendellenes fejlődése (1) Szemhólyag rendellenes fejlődése (1) Vérgyűrű (2) Szomiták fejletlensége és hiánya (1) Fejletlen test (2) Fejletlen fej (2)

146

Vérgyűrű (1) Szomiták fejletlensége és hiánya (3) Fejletlen test (4) Kadmium-szulfát + Dithane M-45 Fejletlen fej (3) Bevérzések a testen (1) Nagy, torz fej (1)

10./A melléklet Az elhalások időbeli eloszlása (0. napi injektálásos kezelés, 19. napi feldolgozás)

Kezelt csoportok


Elhalt embriók száma (db) 11 – 15. 0 – 5. nap 6 – 10. nap nap 0 0 2 3 5 1 3 4 2 5 2 2 7 1 3 4 4 4 3 5 3 20 2 5 21 4 1

16 – 19. nap 0 0 1 0 1 2 2 0 0

10./B melléklet Az elhalások időbeli eloszlása (0. napi injektálásos kezelés, 19. napi feldolgozás)

Kezelt csoportok


Elhalt embriók aránya (%) 11 – 15. 0 – 5. nap 6 – 10. nap nap 0,0 0,0 100,0 33,3 55,6 11,1 30,0 40,0 20,0 55,6 22,2 22,2 58,3 8,35 25,0 28,6 28,6 28,6 23,05 38,5 23,05 74,1 7,4 18,5 80,8 15,4 3,8

147

16 – 19. nap 0,0 0,0 10,0 0,0 8,35 14,2 15,4 0,0 0,0

11. melléklet A diagnosztizált fejlődési rendellenességek típusai (0. napi injektálásos kezelés, 19. napi feldolgozás) Kezelt csoportok


Kontroll

Hasi sérv (1) Ödéma a fejen (1) Réz-szulfát Ödéma a nyakon (2) Hibás láb (1) Ödéma a fejen (1) Kadmium-szulfát Görbült nyak (1) Hibás láb (2) Törpenövekedés (1) BI 58 EC Felső csőrkáva hiánya (1) Hibás láb (1) Dithane M-45 Hibás láb (1) Agysérv (1) Réz-szulfát + BI 58 EC Hibás láb (1) Tollazat hiánya (1) Nyitott mellkas (1) Réz-szulfát + Dithane M-45 Hibás láb (2) Nyitott mellkas (1) Kadmium-szulfát + BI 58 EC Hibás láb (1) Agysérv (1) Kadmium-szulfát + Dithane M-45 Felső csőrkáva rövidülés (1) Hibás láb (1) 12. melléklet Embrionális testtömegek (0. napi injektálásos kezelés, 19. napi feldolgozás) Kezelés

Kontroll

Átlagtömeg (g)

Szórás

27,57

3,84

148

Réz-szulfát Kadmium-szulfát BI 58 EC Dithane M-45 Réz-szulfát + BI 58 EC Réz-szulfát + Dithane M-45 Kadmium-szulfát + BI 58 EC Kadmium-szulfát + Dithane M-45 a

22,4a2 26,84 25,62 25,02 24,84a1 24,11a3 21,74a4, b, c 26,53

6,2 3,13 5,7 4,67 4,03 3,27 3,39 5,16

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,05, a2p<0,01, a3p=0,001, a4p<0,001) Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p=0,001) c Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

b

13. melléklet A csontvázfestési eljárás során feltárt fejlődési rendellenességek típusai (0. napi injektálásos kezelés, 19. napi feldolgozás) Kezelt csoportok


Növekedési retardáció (1) Hibás láb (1) Növekedési retardáció (3) Réz-szulfát Hibás láb (1) Növekedési retardáció (1) A csigolyák és az ujjpercek csontosodása nem Kadmium-szulfát megfelelő (1) Enyhén görbült nyak (1) Növekedési retardáció (1) BI 58 EC Hibás láb (1) Növekedési retardáció (1) Dithane M-45 Enyhén görbült nyak (1) Növekedési retardáció (2) Réz-szulfát + BI 58 EC Enyhén görbült nyak (1) Hibás láb (1) Növekedési retardáció (1) Réz-szulfát + Dithane M-45 Enyhén görbült nyak (1) Hibás láb (2) Növekedési retardáció (2) Kadmium-szulfát + BI 58 EC Enyhén görbült nyak (2) Növekedési retardáció (2) Kadmium-szulfát + Dithane M-45 Enyhén görbült nyak (1) Hibás láb (1) Kontroll

14./A melléklet Az elhalások időbeli eloszlása (12. napi injektálásos kezelés, 19. napi feldolgozás) Elhalt embriók száma (db)

149

Kezelt csoportok

12 – 15. nap

16 – 19. nap


0 3 6 10 6 7 6 15 9

0 0 0 3 1 0 7 8 3

14./B melléklet Az elhalások időbeli eloszlása (12. napi injektálásos kezelés, 19. napi feldolgozás) Kezelt csoportok


Elhalt embriók aránya (%) 12 – 15. nap 0,0 100,0 100,0 76,9 85,7 100,0 46,2 65,2 75,0

16 – 19. nap 0,0 0,0 0,0 23,1 14,3 0,0 53,8 34,8 25,0

15. melléklet A diagnosztizált fejlődési rendellenességek típusai (12. napi injektálásos kezelés, 19. napi feldolgozás) Kezelt csoportok



Hibás láb (1) Hibás láb (1) Hibás láb (2) Hibás láb (5) Görbült nyak (1) Dithane M-45 Hibás láb (5) Szemek hiánya (1) Réz-szulfát + BI 58 EC Felső csőrkáva rövidülés (1) Hibás láb (2) Réz-szulfát + Dithane M-45 Hibás láb (6) Kadmium-szulfát + BI 58 EC Hibás láb (5) Agysérv (1) Kadmium-szulfát + Dithane M-45 Hibás láb (11) 150

16. melléklet Embrionális testtömegek (12. napi injektálásos kezelés, 19. napi feldolgozás) Kezelés

Átlagtömeg (g)

Szórás


23,61 23,7 20,83a2 16,88a2 20,19a2 20,09a2, b2, d2 21,79a1, b1 18,19a2, c, d1 18,3a2, c, e

2,89 2,9 3,03 2,38 3,98 4,41 3,19 2,83 3,47

a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p<0,01, a2p<0,001) Szignifikáns eltérés a réz-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (b1p<0,01, b2p<0,001) c Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p=0,001) d Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (d1p<0,05, d2p<0,001) e Szignifikáns eltérés a Dithane M-45-tel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

b

17. melléklet A csontvázfestési eljárás során feltárt fejlődési rendellenességek típusai (12. napi injektálásos kezelés, 19. napi feldolgozás) Kezelt csoportok



Nincs elváltozás Nincs elváltozás Csüd rövidülés (1) A csigolyák és az ujjpercek csontosodása nem megfelelő (1 Hibás láb (1) Enyhén görbült nyak (1) Hibás láb (3)

151

Lordosis (1) Dithane M-45 Tibia rövidülés (1) Hibás láb (2) Réz-szulfát + BI 58 EC Enyhén görbült nyak (4) Növekedési retardáció (2) Réz-szulfát + Dithane M-45 Enyhén görbült nyak (4) Hibás láb (2) Növekedési retardáció (1) Kadmium-szulfát + BI 58 EC Enyhén görbült nyak (1) Növekedési retardáció (2) Az ujjpercek csontosodása nem megfelelő (1) Kadmium-szulfát + Dithane M-45 Enyhén görbült nyak (4) Hibás láb (2)

18. melléklet A nehézfémekkel és növényvédő szerekkel egyedileg kezelt csoportokban meghatározott vérplazma paraméterek változása a kontroll csoportban mért értékekhez viszonyítva Kezelt csoportok KadmiumRéz-szulfát BI 58 EC Dithane M-45 szulfát Vérplazma paraméterek Hematokrit érték (L/L) ↑a2 ↓ a3 ↑ a1 ↑ Glükóz (mmol/l) ↑ ↓ ↑ ↑ Kalcium (mmol/l) ↑ ↑ ↓ ↑ Magnézium (mmol/l) ↓ ↓ ↓ ↓ Anorganikus foszfát ↓ ↓ ↑ ↓ (mmol/l) AST (U/l) ↑ ↑ ↑ ↑ ALT (U/l) -* ↑ ↑ ↑ ALP (U/l) ↑ ↓ ↓ ↑ LDH (U/l) ↑ ↑ ↑ ↑ Összfehérje (g/l) ↑ ↑ ↑ ↑ Albumin (g/l) ↓ ↓ ↓ ↓ pChE (U/l) -** -** -** ↓ a

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (a1p=0,01, a2p<0,01, a3p<0,001) *Nem állt rendelkezésre elegendő mennyiségű minta a vizsgálat elvégzéséhez **Az adott csoportban nem vizsgált paraméter

19. melléklet A réz-szulfáttal és a BI 58 EC-vel együttesen kezelt csoportban meghatározott vérplazma paraméterek változása a kontroll, továbbá az egyedileg kezelt csoportokban mért értékekhez viszonyítva Kezelt A réz-szulfáttal A BI 58 EC-vel csoportok Kontroll egyedileg kezelt egyedileg kezelt csoporthoz csoporthoz csoporthoz Vérplazma viszonyítva viszonyítva viszonyítva paraméterek

152

Hematokrit érték (L/L) Glükóz (mmol/l) Kalcium (mmol/l) Magnézium (mmol/l) Anorganikus foszfát (mmol/l) AST (U/l) ALT (U/l) ALP (U/l) LDH (U/l) Összfehérje (g/l) Albumin (g/l) pChE (U/l) a

↑ ↑ ↑ ↓

↑ ↓ ↑ ↓

↑a ↓ ↑ ↓

↓

↑

↓

↑ ↑ ↓ ↑ ↑ ↓ ↓

↑ ↑ ↓ ↑ ↑ ↓ -**

↑ -* ↑ ↓ ↓ ↓ ↑

Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,001) *Nem állt rendelkezésre elegendő mennyiségű minta a vizsgálat elvégzéséhez **Az adott csoportban nem vizsgált paraméter

20. melléklet A réz-szulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoportban meghatározott vérplazma paraméterek változása a kontroll, továbbá az egyedileg kezelt csoportokban mért értékekhez viszonyítva Kezelt A réz-szulfáttal A Dithane M-45-tel csoportok Kontroll egyedileg kezelt egyedileg kezelt csoporthoz csoporthoz csoporthoz Vérplazma viszonyítva viszonyítva viszonyítva paraméterek Hematokrit érték (L/L) ↑a ↑ ↑ Glükóz (mmol/l) ↓ ↓ ↓ Kalcium (mmol/l) ↑ ↑ ↓ Magnézium (mmol/l) ↓ ↑ ↑ Anorganikus foszfát ↓ ↑ ↑ (mmol/l) AST (U/l) ↑ ↑ ↑ ALT (U/l) ↑ ↑ ↑ ALP (U/l) ↓ ↓ ↓ LDH (U/l) ↑ ↑ ↑ Összfehérje (g/l) ↑ ↑ ↑ Albumin (g/l) = ↓ ↓ a


21. melléklet A kadmium-szulfáttal és a BI 58 EC-vel együttesen kezelt csoportban meghatározott vérplazma paraméterek változása a kontroll, továbbá az egyedileg kezelt csoportokban mért értékekhez viszonyítva Kezelt A kadmiumA BI 58 EC-vel csoportok Kontroll szulfáttal egyedileg egyedileg kezelt csoporthoz kezelt csoporthoz csoporthoz Vérplazma viszonyítva viszonyítva viszonyítva paraméterek Hematokrit érték (L/L) ↑a ↑b ↑c Glükóz (mmol/l) ↑ ↑ ↓

153

Kalcium (mmol/l) Magnézium (mmol/l) Anorganikus foszfát (mmol/l) AST (U/l) ALT (U/l) ALP (U/l) LDH (U/l) Összfehérje (g/l) Albumin (g/l) pChE (U/l) a

= ↓

↓ ↓

↑ ↓

↓

↑

↓

↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓ ↑

↓ ↓ ↑ ↓ ↑ ↑ -**

↑ -* ↑ ↓ ↓ ↑ ↑

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05) Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p=0,01) c Szignifikáns eltérés a BI 58 EC-vel kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,001) *Nem állt rendelkezésre elegendő mennyiségű minta a vizsgálat elvégzéséhez **Az adott csoportban nem vizsgált paraméter b

22. melléklet A kadmium-szulfáttal és a Dithane M-45-tel együttesen kezelt csoportban meghatározott vérplazma paraméterek változása a kontroll, továbbá az egyedileg kezelt csoportokban mért értékekhez viszonyítva Kezelt csoportok Vérplazma paraméterek Hematokrit érték (L/L) Glükóz (mmol/l) Kalcium (mmol/l) Magnézium (mmol/l) Anorganikus foszfát (mmol/l) AST (U/l) ALT (U/l) ALP (U/l) LDH (U/l) Összfehérje (g/l) Albumin (g/l) a

A kadmiumA Dithane M-45-tel szulfáttal egyedileg egyedileg kezelt kezelt csoporthoz csoporthoz viszonyítva viszonyítva

Kontroll csoporthoz viszonyítva ↑a ↓ ↑ ↓

↑b ↓ ↑ ↓

↓ ↓ = ↓

↓

↑

↓

↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑

↓ ↓ ↑ ↓ ↑ ↑

↑ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑

Szignifikáns eltérés a kontroll csoporthoz viszonyítva (p<0,05) Szignifikáns eltérés a kadmium-szulfáttal kezelt csoporthoz viszonyítva (p<0,05)

b

Jelmagyarázat a 18-22. mellékletekhez: ↑ – növekedés az adott vérplazma összetevő esetében ↓ – csökkenés az adott vérplazma összetevő esetében = – nem történt változás az adott vérplazma összetevő esetében

154

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Szeretnék köszönetet mondani témavezetőmnek, Dr. Várnagy László egyetemi tanárnak, aki kutatási munkám irányításán túl hasznos elméleti tanácsaival és gyakorlati észrevételeivel járult hozzá doktori értekezésem elkészítéséhez. Szeretném külön és kiemelten megköszönni a disszertáció elkészítésében és a laboratóriumi vizsgálatok kivitelezésében nyújtott önzetlen segítségét Dr. Budai Péter egyetemi adjunktusnak, továbbá köszönetemet fejezem ki Dr. Marton Istvánné tanszéki főmunkatársnak, Tóthné Takács Ildikó üzemmérnöknek, Tarsoly Gáborné és Németh Józsefné laboránsoknak, Szabó Rita, Keserű Mihály, Juhász Éva, Tavaszi Judit PhD hallgatóknak és Kulcsár Szabó Zoltán okleveles agrárkémikus agrármérnöknek a vizsgálatok végrehajtásában való tevékeny részvételükért. Külön köszönettel tartozom Dr. Kertész Virág tudományos munkatársnak a korai embrionális fejlődés vizsgálatában és értékelésében nyújtott nélkülözhetetlen segítségéért. Dr. Fáncsi Tibor egyetemi adjunktusnak a szövettani metszetek, Dr. Veresegyházy Tamás egyetemi docensnek a vérplazma paraméterek értékelésében nyújtott segítségéért tartozom hálával.

155

Csathó Attila toxikológusnak és Dr. Molnár Tamás egyetemi docensnek köszönöm a doktori értekezésben szereplő adatok statisztikai feldolgozásában való részvételét és segítségét.

Végül és legfőképpen köszönettel tartozom szüleimnek és barátaimnak támogatásukért és bizalmukért.

156

EGYES NEHÉZFÉMEK ÉS NÖVÉNYVÉDŐ SZEREK EGYEDI ÉS EGYÜTTES MÉREGHATÁSÁNAK VIZSGÁLATA MADÁRTERATOLÓGIAI TESZTBEN

Recommend Documents