DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS SZABÓ RITA

Átírás

1 DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS SZABÓ RITA KESZTHELY 2009

2

3 PANNON EGYETEM GEORGIKON KAR ÁLLAT- ÉS AGRÁRKÖRNYEZET-TUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA Iskolavezető: Dr. habil. Anda Angéla az MTA doktora Témavezető: Dr. habil. Várnagy László az MTA doktora KÖRNYEZETSZENNYEZŐ NEHÉZFÉ- MEK (RÉZ, KADMIUM) ÉS HERBICIDEK (DUAL GOLD 960 EC, STOMP 330 EC) EGYEDI ÉS EGYÜTTES TOXICITÁSA HÁZITYÚK-EMBRIÓKON Készítette: SZABÓ RITA KESZTHELY 2009

4 KÖRNYEZETSZENNYEZŐ NEHÉZFÉMEK (RÉZ, KADMIUM) ÉS HERBICI- DEK (DUAL GOLD 960 EC, STOMP 330 EC) EGYEDI ÉS EGYÜTTES TOXICI- TÁSA HÁZITYÚK-EMBRIÓKON Értekezés doktori (PhD) fokozat elnyerése érdekében Írta: Szabó Rita Készült a Pannon Egyetem Állat- és Agrárkörnyezet-tudományi Doktori Iskolája keretében Témavezető: Dr. Várnagy László Elfogadásra javaslom (igen / nem) (aláírás) A jelölt a doktori szigorlaton... % -ot ért el, Az értekezést bírálóként elfogadásra javaslom: Bíráló neve: igen /nem Bíráló neve:......) igen /nem ***Bíráló neve:......) igen /nem. (aláírás). (aláírás). (aláírás) A jelölt az értekezés nyilvános vitáján...% - ot ért el. Veszprém/Keszthely,. a Bíráló Bizottság elnöke A doktori (PhD) oklevél minősítése... Az EDT elnöke

5 TARTALOMJEGYZÉK 1. KIVONATOK MAGYAR NYELVŰ KIVONAT ANGOL NYELVŰ KIVONAT NÉMET NYELVŰ KIVONAT 7 2. BEVEZETÉS 8 3. IRODALMI ÁTTEKINTÉS A HÁZITYÚK EMBRIONÁLIS FEJLŐDÉSE A MADÁREMBRIÓ FELHASZNÁLÁSA TESZTSZERVEZETKÉNT AZ EMBRIO- ÉS ÖKOTOXIKOLÓGIAI VIZSGÁLATOKBAN MADARAKON VÉGZETT TERATOLÓGIAI VIZSGÁLATOK NEHÉZFÉMEK A réz (cuprum) A réz általános jellemzése Fizikai tulajdonságok Kémiai tulajdonságok Előfordulás Előállítás Alkalmazás Élő szervezetekre gyakorolt hatása A kadmium (cadmium) A kadmium általános jellemzése Fizikai tulajdonságok Kémiai tulajdonságok Előfordulás Előállítás Alkalmazás Élő szervezetekre gyakorolt hatás GYOMIRTÓ SZEREK Pendimetalin A Dinitroanilin típusú herbicidek általános jellemzése Fizikai tulajdonságok Kémiai tulajdonságok Hatásmechanizmus Felhasználás Toxicitás Metolaklór A klór-acetamid típusú herbicidek általános jellemzése Fizikai tulajdonságok Kémiai tulajdonságok Hatásmechanizmus Felhasználás Toxicitás EGYÜTTES MÉREGHATÁS ANYAG ÉS MÓDSZER VIZSGÁLATI ANYAGOK Nehézfémek Réz[II]-szulfát, vízmentes Kadmium-szulfát 8/3-hidrát 38 1

6 Gyomirtó szerek Pendimetalin Metolaklór VIZSGÁLATI ELRENDEZÉS KÍSÉRLETI ÁLLATOK KELTETÉS A KÍSÉRLETI TOJÁSOK KEZELÉSÉNEK IDŐPONTJA A KÍSÉRLETI TOJÁSOK KEZELÉSÉNEK MÓDJA ALKALMAZOTT KONCENTRÁCIÓK ÉS MENNYISÉGEK FELDOLGOZÁS A korai embrionális fejlődés vizsgálata A 19. napi feldolgozás Kórbonctani feldolgozás Szövettani feldolgozás Csontvázfestés FTIR és FT-Raman spektroszkópos feldolgozás AZ EREDMÉNYEK STATISZTIKAI FELDOLGOZÁSA ÉS ÉRTÉKELÉSE EREDMÉNYEK KORAI EMBRIONÁLIS FEJLŐDÉS VIZSGÁLATA Embriomortalitás Egyedileg kezelt csoportok Kombináltan kezelt csoportok Fejlődési rendellenességek Egyedileg kezelt csoportok Kombináltan kezelt csoportok KÓRBONCTANI FELDOLGOZÁS EREDMÉNYE (19. NAP) Embriomortalitás Egyedileg kezelt csoportok Kombináltan kezelt csoportok Fejlődési rendellenességek Egyedileg kezelt csoportok Kombináltan kezelt csoportok Testtömeg adatok Egyedileg kezelt csoportok Kombináltan kezelt csoportok CSONTVÁZFESTÉSSEL TÖRTÉNT FELDOLGOZÁS EREDMÉNYE Egyedileg kezelt csoportok Kombináltan kezelt csoportok SZÖVETTANI FELDOLGOZÁS EREDMÉNYE Egyedileg kezelt csoportok Kombináltan kezelt csoportok FTIR ÉS FT - RAMAN SPEKTROSZKÓPOS FELDOLGOZÁS EREDMÉNYE _ KÖVETKEZTETÉSEK ÉS JAVASLATOK KORAI EMBRIONÁLIS VIZSGÁLAT KÓRBONCTANI FELDOLGOZÁS CSONTVÁZFESTÉS SZÖVETTANI FELDOLGOZÁS FTIR ÉS FT RAMAN SPEKTROSZKÓPOS FELDOLGOZÁS 93 2

7 6. 6. JAVASLATOK ÖSSZEFOGLALÁS SUMMARY ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK NEW SCIENTIFIC RESULTS IRODALOMJEGYZÉK 105 KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS 115 3

8 1. KIVONATOK Magyar nyelvű kivonat KÖRNYEZETSZENNYEZŐ NEHÉZFÉMEK (RÉZ, KADMIUM) ÉS HERBICIDEK (DUAL GOLD 960 EC, STOMP 330 EC) EGYEDI ÉS EGYÜTTES TOXICITÁSA HÁ- ZITYÚK-EMBRIÓKON A szerző az általa elvégzett vizsgálatsorozat során a réz-szulfát, a kadmium-szulfát, a Dual Gold 960 EC (960g/l S-metolaklór) és a Stomp 330 EC (33% pendimetalin) egyedi és együttes méreghatását tanulmányozta fejlődő tyúkembrióban az embrionális fejlődés korai és kései szakaszában. A kísérletekhez felhasznált tyúktojásokat a szerző a vizsgálni kívánt anyagok légkamrába injektálásával kezelte a keltetés megkezdésének napján. A feldolgozás folyamán az embriókat makroszkópos és fénymikroszkópos technika segítségével vizsgálta. A kezelt tojások egy részéből a csírakorong kimetszésével tartós preparátumot készített a keltetés második és harmadik napján. A többi kezelt tojást a kelés előtt két nappal dolgozta fel. Feljegyezte az embriók testtömegét, az elhalásokat és a makroszkópos elváltozásokat. A hisztológiai feldolgozás céljára mintát vett a májból és a nyakizomból. A csontvázrendszerben esetlegesen előforduló fejlődési rendellenességek kimutatására a Dawson-féle festési eljárást alkalmazta. A szerző a feldolgozási metodikát FTIR és FT-Raman spektroszkópos eljárással egészítette ki. A statisztikai feldolgozás során a testtömeg adatokat varianciaanalízissel, az embriomortalitást és a fejlődési rendellenességeket RXC Chi 2 teszttel értékelte. Az együttes hatásokat a vizsgálatba vont kémiai anyagok egyedi méreghatásához viszonyította és bírálta el. Megállapítja, hogy: Az FTIR és FT-Raman spektroszkópos technika alkalmazása révén új alapadatokat szolgáltatott a kísérletbe vont vegyi anyagok embrionális korban történő felhalmozódására vonatkozóan és a hatóanyagok által indukált elváltozások tekintetében. Azokban a kezelt csoportokban, amelyekben a Stomp 330 EC szerepelt, erőteljesebben fordult elő embriomortalitás és fejlődésbeli elmaradás a kontroll és a gyomir- 4

9 tó szerrel egyedileg kezelt csoportokhoz viszonyítva. A pendimetalin hatóanyag erősen toxikus hatásúnak bizonyult önmagában és kombinációkban alkalmazva is. FTIR és FT-Raman spektroszkópiai módszerekkel történt értékelés után csak a Dual Gold 960 EC herbicid okozott molekuláris szinten változást az embriók májés agyszöveteiben (koleszterinszint csökkenés, bilirubinszint emelkedés). A felhasznált nehézfémek és a peszticidek együttes felhasználásakor fokozódhat a toxicitás az alkalmazott komponensek egyedi méreghatásához képest. A kísérleti eredmények alapján a szerző megfogalmazta az általa legfontosabbnak ítélt elméleti, gyakorlati javaslatait, amelyek révén a vizsgálatok során alkalmazott vegyi anyagok egyedi és együttes viselkedése az élő szervezetekben jobban megismerhető és mindezek eredményeként a vadon élő állatok védelme a lehető legmagasabb szinten valósítható meg. 5

10 1. 2. Angol nyelvű kivonat STUDY OF THE INDIVIDUAL AND COMBINED TOXIC EFFECTS OF HEAVY METALS (COPPER, CADMIUM) AND HERBICIDES (DUAL GOLD 960 EC, STOMP 330 EC) POLLUTING THE ENVIRONMENT IN AVIAN EMBRYOS During his experiments on chicken embryos, the author has examined the individual and combined toxic effects of heavy metals (copper, cadmium), found in large quantities in the environment and regarded as highly dangerous to living organisms, and that of two widelyused pesticides (Dual Gold 960 EC, Stomp 330 EC), taking into consideration the whole embryonic stage of development. It has been pointed out that using heavy metals and pesticides simultaneously may significantly increase the toxic effect in comparison with the individual toxicity of the applied components, which was particularly distinct during the combined application of Stomp 330 EC herbicide. 6

11 1. 3. Német nyelvű kivonat INDIVIDUELLE UND SIMULTANE TOXIZITÄT DER UMVELTVERSCHMUT- ZENDEN SCHWERMETALLEN (KUPFER, KADMIUM) UND HERBIZIDEN (DUAL GOLD 960 EC, STOMP 330 EC) AN HÜHNEREMBRYONEN Der Verfasser hat im Laufe seiner Versuche die individuelle und die gleichzeitige Giftwirkung der in der Umgebung in grösserer Menge vorkommenden bzw. auf den Organismus immer gefährlichen Schwermetalle (Kupfer, Kadmium) und zwei in breitem Kreis verwendeten Pestiziden (Dual Gold 960 EC, Stomp 330 EC) an Hühnerembryonen, mit Rücksicht auf die ganze Embryonalphase, untersucht. Es wurde festgestellt, dass die Giftwirkung der gemeinsamen Anwendung von Schwermetallen und Pestiziden im Vergleich mit der individuellen Toxizität der verwendeten Komponente die bei der kombinierten Anwendung von Stomp 330 EC Herbizide und besonders die Embryomortalitäten erhöht haben sich steigern kann. 7

12 Vendég vagy a világban, és ez a világ szép vendégfogadó. Van napsugara, vize, pillangója, madara. Van virágja, rengeteg sok. Tanulj meg örvendeni nekik. Igyekezz többet törődni azzal, ami még a világ szépségeiből csodálatosképpen megmaradt, az emberiség minden pusztításai mellett is (Wass Albert). 2. BEVEZETÉS Az emberiség létének és fejlődésének egyik alapja a mezőgazdasági tevékenység, amely az élelmiszer termelésén keresztül az emberi életműködés energiáit állítja elő. Már az őskorban élő ember észrevette, hogy a gyűjtögetés során elhullott magvak kikelnek és növény fejlődik belőlük, majd ebből az észrevételből kiindulva jutott el az emberiség a kezdetleges növénytermesztésig. A kezdeti időszakban a mezőgazdaságot a talajhasznosítás alacsony színvonalából, továbbá a kezdetleges, primitív eszközök felhasználásából adódó alacsony termésátlagok jellemezték. A feudalizmus időszakában a helyzet alapvetően nem sokat változott, a természettudományok lassú fejlődése és a familiáris típusú iparosodás nem segítette elő a mezőgazdaság fejlődését. A kapitalizmus kialakulásával azonban gyökeresen megváltoztak a feltételek és a lehetőségek. Az élettudományok látványos előretörése, valamint az ipar megjelenése és folyamatos nyersanyagigénye nagymértékben hozzájárult a mezőgazdaság fejlődéséhez. A nagyobb termőképességű növényfajták, a gyomirtó és növényvédő szerek, valamint az automatizált gépek megjelenése mélyreható és alapvető változásokat eredményezett a termelésben. Az új eszközök és technológiák megjelenésének köszönhetően jelentősen nőttek a termésátlagok és javult a termésbiztonság (NYÍRI, 1993). A peszticidek megjelenésével és széleskörű, iparszerű alkalmazásával tehát az emberiség évezredes a rendszeresen megjelenő, valamint gyakran súlyos éhínséget és társadalmi válságot okozó károsítók és kártevők elleni hatásos védekezés álma valósult meg. 8

13 Az ember által művelésbe vont területek rovarkártevői ellen már az ókorban felhasználtak bizonyos kémiai anyagokat (réz, kén, hamu), míg a feljegyzések szerint a gabonaüszög leküzdésére borral próbálkoztak. A kártevők és kórokozók elleni védekezéshez a középkorban dohányfőzetet, pirétrumot ( dalmátpor ), rotenont használtak, majd a XIX. században előtérbe került a kőszénkátrány- és ásványiolaj-párlatok, arzén- és cián-vegyületek alkalmazása. A vegyszeres védekezés és a növényvédő szerek gyártásának elengedhetetlen feltétele volt, hogy a kórokozók, kártevők és gyomnövények életmódja minél részletesebben feltárásra és megismerésre kerüljön. Ennek megfelelően valódi célzott és céltudatos védekezésről a XIX. század második felétől beszélhetünk. Napjainkban az egyik legfontosabb alapelvvé vált, hogy tiszta környezetből egészséges, jó minőségű és biztonságos élelmiszert állítsunk elő. A mezőgazdasági termelésnek ugyanis az élelmiszer előállításon túl fokozott figyelmet kell fordítania a meg nem újítható nyersanyagok energiatakarékos felhasználására, valamint az egész élővilágot érő környezetterhelés csökkentésére, illetve elkerülésére. Ezen sokrétű feladatok egyidejű megoldására az eddigi nagy mesterséges energiaigényű, erősen kemizált és elsősorban a tömegtermelést szem előtt tartó gazdálkodás kevésbé alkalmas. Ez a gazdálkodási forma a vizek és a talaj szennyezésével, a növény- és állatfajok veszélyeztetésével a környezet állapotát folyamatosan rontja, szennyezett termékeinek elfogyasztásával pedig jelentősen hozzájárul a népesség egészségi állapotának romlásához. A mezőgazdasági termelésen belül a vegyszeres növényvédelem az egyik leginkább környezetszennyező terület. Óriási mennyiségben kerülnek ki a környezetünkbe olyan kémiai anyagok, amelyeknek a biológiai aktivitása ma még nem minden tekintetben ismert, annak ellenére, hogy a növényvédő szerek engedélyeztetési eljárása az elmúlt évtizedekben jelentős változáson ment keresztül. Elgondolkodtató, hogy miközben felmérések szerint a világon eddig mintegy 6 millió szintetikus anyag született, az IARC Nemzetközi Rákkutató Központ eddig mindössze 900 anyag alapos vizsgálatát tudta elvégezni és adott ki róluk bizonyítványt (ÁNGYÁN és mtsai, 2003). A vizsgálatok során figyelmet kell fordítani a növényvédő szerek felhalmozódásának mértékére és bomlástermékeire a talajban, a vizek szennyeződésének terjedésére, valamint minden új vegyületnek a táplálékláncra kifejtett hatására. A mezőgazdasági művelésbe vont területek táplálékforrást, búvó- és költőhelyet jelentenek vadmadarainknak. Azonban ez nagyfokú kockázatot hordoz magában, mert a kijuttatott növényvédő szerek veszélyt jelentenek számukra. A növényvédelmi munkák során kipermetezett szerek nemcsak a kifejlett madarakra, hanem a tojásban fejlődő embrióra is hatás- 9

14 sal lehetnek. A növényvédő szerrel kontaminált környezetben a peszticidek megváltoztatják a hasznos élőlények a növényi, állati individuumok, populációk, életközösségek kémiai környezetét és ezzel megteremtik a mérgezés lehetőségét. A peszticidek károsító hatása megnyilvánulhat az élőlények heveny károsodásában, enyhébb vagy kiterjedtebb pusztulásában. Az ivadékgondozó állatok elhullása miatt elpusztulhatnak a felügyelet, táplálék nélkül maradt, de egyébként nem mérgezett utódok is. A heveny mérgezést túlélő, de csökkent ellenálló képességűvé vált egyedek a különféle környezeti terhelések áldozatául eshetnek. Az ismétlődő, de önmagában még heveny mérgezést nem okozó peszticidterhelések következménye félheveny vagy idült károsodás lehet. Az ilyen mérgezések közvetlenül és az általános ellenálló képesség leromlása miatt közvetve is okozhatnak pusztulást (VÁRNAGY és BUDAI, 1995). A készítmények nem előírás szerinti alkalmazása, a nem megfelelő permetezés-technika és a szerek elsodródásából adódó veszélyek növelik a szárnyas apróvad-tojások közvetlen expozíciós lehetőségét. A fácánok kitettek a mezőgazdaságban felhasznált kemikáliák hatásának a tojásrakás és a kelés időszakában. Szaporodási periódusuk rendszerint egybeesik a vegyszeres növényvédelmi munkák elvégzésével, ami indokolja, hogy ökotoxikológiai szempontból foglalkozzunk a peszticidek élőszervezetekre gyakorolt káros hatásának kérdéseivel. A környezetkárosodás rohamos növekedése az egész társadalmat veszélyeztetheti, különösen azok a vegyületek, amelyek a talaj-növény-állat-ember táplálékláncban nyomon követhetőek. Az elfogyasztott táplálékkal az emberi szervezetbe jutó egészségkárosító anyagok, mint kockázati tényezők részben természetes eredetűek, részben az előállítás során kerülnek az élelmiszerbe (GYALMOS és MOLNÁR, 1999). A vegyszeres növényvédelmi munkák elvégzése során is jelentős az esélye, hogy peszticidek illetve a mezőgazdasági művelésbe vont területeken nagyobb mennyiségben fellelhető egyéb, akár önmagukban is veszélyt jelentő xenobiotikumok, többek között nehézfémek kombinációival mérgeződjön akár a kijuttatást végző személy, akár egy adott élőhely teljes ökoszisztémája, ami rendkívül súlyos - akár a születendő utódok torzfejlődését is maga után vonó - következményekkel járhat (DARVAS, 2003). Sajnos a kombinációk nagy száma miatt az általános toxikológiai, illetve ökotoxikológiai következmények ma még nincsenek megfelelően feltérképezve annak ellenére, hogy az utóbbi időben különösen a nehézfémek más vegyületekkel alkotott kombinációinak tanulmányozása jelentős teret nyert a toxikológiai kutatások területén belül mind madár (FEJES és mtsai, 2001; 10

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

16 3. IRODALMI ÁTTEKINTÉS A HÁZITYÚK EMBRIONÁLIS FEJLŐDÉSE Ahhoz, hogy vizsgálni tudjuk a kezelés során alkalmazott vegyi anyagok madárembrióra gyakorolt hatását, át kell tekintenünk fejlődésüket a tojás megtojásától a kikelésig. A házityúk a 21. napon kel ki a tojásból, ez idő alatt jelentős biológiai változások zajlanak le az embrióban. Az inkubáció alatt rendkívül érzékenyen reagál a külső környezeti hatásokra. A keltetés első 9 napján az embrió fejlődésében a minőségi változások jellegzetesek (szerv, szervkezdemények, végtagok kifejlődése), míg az ezt követő embrionális időszakot a mennyiségi fejlődés, gyarapodás jellemzi. Ez időszak alatt alakul ki az embrió végleges formája (BOGENFÜRST, 2004). A keltetés első három napjára az intenzív növekedés a jellemző. Az első napon kialakulnak a csíralemezek, a mesoderma és a gerinchúr. A csírakorong megnyúlik és az ectoderma lemezen kialakul az őscsík. Az őscsík két oldalán megjelennek a szomiták (gerinchúri ősszelvények) a keltetés 22. órájában, amelyekből a csontváz és az izomzat fejlődik ki. Az embrió korára a szomiták számából következtethetünk. Az első nap végére egyes szervkezdemények is megjelennek, mint az idegrendszer, az emésztőszervek és a szemek. A második napon megindul a véredények, a hajszálerek, az ősvese és a szaglószervek, a szem és a belsőfül fejlődése. A keltetés 30. órájában a tyúkembrió szíve lüktetni kezd, az idegrendszer alapját adó velőcső zárul. Az extraembrionális hártyák is fejlődésnek indulnak. A harmadik napon az allantois, a húgytömlő belenő az extraembrionális testüregbe (ZBORAY, 1991). Az allantois erei a köldökvénák és a köldök artériák, amelyek az embrionális vérkeringést adják. Fejlődésnek indul az emésztőkészülék és az érzékszervek, kialakulnak az agyvelői idegek kezdeményei. Megjelennek a végtagbimbók (a hátsó végtagok és a szárnyak kezdeményei), illetve a csőr is ekkor fejlődik ki (1. ábra). 12

17 1. ábra A tyúk embrionális fejlődése A) a keltetés 1. napján, B) a keltetés 3. napján (1. csírapajzs, 2. őscsík, 3. érudvar, 4. jégzsinórok, 5. tojásfehérje, 6. héjhártya, 7. mészhéj, 8. légkamra, 9. embrió, 10. szikvérkeringés, 11. sinus terminalis), (KOVÁCS és FEHÉR, 1966) A negyedik napon kialakulnak az ivarmirigyek és a maradó vese kezdeményei. A magzatburkok tanulmányozhatóvá válnak, a testrészek elkülönülnek. Az amnion körbeveszi az embriót, védi és táplálja. Az embrió feje az agyvelő gyors fejlődése következtében jelentősen megnő. Az ötödik napon az amnion folyadékkal telik meg és így az embrió védve van a mechanikai sérülésektől, a kiszáradástól és a hőmérsékleti behatástól. Differenciálódik az első és a hátsó végtag, az ujjak és az agyvelő. A szem tovább nő és a máj is fejlődni kezd. A szív a testüregbe záródik, az embrió a továbbiakban a szik állományával a köldökön keresztül, a vérkeringés útján tart kapcsolatot. A hatodik és a tizedik nap között kialakul az embrió végleges formája és a csontos váz mesenchyma-kezdeménye porcossá válik. A hetedik naptól megindul az allantoislégzés. A nyolcadik naptól láthatóak a tollkezdemények, és a kilencedik napon a vázizomzat fejlődése kifejezett (KOVÁCS és FEHÉR, 1966). 13

18 A tizenegyedik és tizenkettedik nap között a mellizmok és végtagok izmai erőteljesen növekednek a végtagokkal és a törzzsel egyetemben. A csontosodási folyamathoz szükséges kalcium felvételének lehetősége a 12. napon valósul meg. A chorioallantois membrán (CAM) képessé válik a kalcium szállítására a tojáshéj és az embrió között és így biztosítja a megfelelő növekedést (DIECKERT és mtsai, 1991). A Ca-dependens ATP-áz szint emelkedése és kalcium-kötő fehérje szintézise (expressziója) fontos eleme a kalcium felvételnek a tojás mészhéjából (DIECKERT és mtsai, 1992). 2. ábra A tyúk embrionális fejlődése A) keltetés 9. napján B) a keltetés 15. napján (1. magzat, 2. sziktömlő, szikvérkeringés, 3. allantois, magzati vérkeringés, 4. amnion, 5. tojásfehérje, 6. héjhártya, 7. mészhéj, 8. légkamra), (KOVÁCS és FEHÉR, 1966) A tizenegyedik, tizenkettedik nap után a szikérhálózat által átalakított lipidek felvétele válik fokozottá, előtte az embrió a fehérje és szénhidrát készleteiből növekedett (SPEAKE és mtsai, 1993). Az allantois ekkorra éri el teljes fejlettségét, amely a keltetés 8. napjától részt vesz az allantoislégzés kialakításában, egészen a 19. napig, a tüdőlégzésre való átállásig. A szemhéjak fejlődése befejeződik, a nyak tovább vékonyodik. A tizenharmadik napra az embrióban kifejlődnek a szervek. A tizenötödik napon a szájszöglet elszarusodott pereme jelenik meg. A tizenhatodik naptól már a szarukezdemények is felismerhetőek (2. ábra). 14

19 A tizenhetedik-tizennyolcadik napig az embrionális növekedés dominál. A tizenkilencedik napon a sziktömlő megkezdi a behúzódást a hasüregbe, ami a huszadik napon fejeződik be. Ekkor kezdődik meg a köldökzáródás. A huszonegyedik napra a tojáshéj törékenyebbé válik, mert a mész egy része felszívódott és a csontokban rakódott le. A huszadik vagy huszonegyedik napon a fiókák kikelnek a tojásból (BOGENFÜRST, 2004). Az embrionális fejlődés során megkülönböztetünk úgynevezett növekedési szakaszváltó pontokat, amelyek összefüggésben állnak az embrió anyagcsere folyamataival és azok változásával. Házityúknál ezek a pontok a keltetés 5-6. nap, nap és nap közötti napok. Az említett időszakokban az embrió érzékenyebben reagál az őt ért hatásokra (NAGY és ERNHAFT, 1962) A MADÁREMBRIÓ FELHASZNÁLÁSA TESZTSZERVEZET- KÉNT AZ EMBRIO- ÉS ÖKOTOXIKOLÓGIAI VIZSGÁLATOK- BAN A tyúktojás mesterséges keltetése az ókor óta ismert. Már Hippokratész és Arisztotelész is megfigyelte a keltetés során az embrió alakjának változásait. A XIX. század végén Féré egy kísérletében bemutatta házityúk-embrión a kémiailag indukált teratogenezis (torzfejlődés) lehetőségét különböző vegyi anyagok (alkohol, nikotin, kodein és morfin) tojásra, illetve tojásba juttatásával (WARKANY, 1977). Azonban a madárembrió-teszt mégis Dareste nevéhez fűződik, aki megállapította, hogy a házityúk-embrió hátrányai ellenére jól használható tesztszervezetként a toxikus hatások megítélésére (DARESTE, 1891). A madárembrióval folytatott kísérletek számos előnnyel járnak. A madárembrión végzett teszt gyors és pontos eljárás, amely lehetővé teszi a kémiai anyagok embrióra gyakorolt közvetlen hatásának vizsgálatát. A módszer további előnye olcsósága, valamint a madárembrió érzékenysége a fizikai és kémiai hatásokkal szemben, illetve fejlődésének nagyfokú hasonlósága az emlősök morfológiai fejlődéséhez (KORHONEN és mtsai, 1981, 1982). Fő hátránya az anya-magzat kapcsolatrendszer hiánya, és az embrió nagymértékű érzékenysége - a mérgező és szennyezőanyagokra - miatt kapott sok hibás pozitív eredmény (WILSON, 1978), valamint a vizsgálati rendszerben nyert adatok csak megfontolásokkal extrapolálhatók más fajokra (VÁRNAGY, 2005). 15

20 Ennek ellenére a módszer nyilvánvaló előnyei - gyorsasága és egyszerűsége - miatt széles körben használt. Az utóbbi évtizedekben jelentős mennyiségű kémiai anyag került bevezetésre adekvát toxikológiai vizsgálati háttér nélkül. Ennek következtében szükség van olyan egyszerű és gyors teszt-eljárásokra, melyekre például az előzetes teratológiai szűrővizsgálatoknál a madárembrió lehetőséget nyújt. Így az alacsony kezelési szinteken embriotoxikusnak és teratogénnek bizonyult vegyületeket mód nyílik a későbbiekben emlős vizsgálati rendszerekben tesztelni. A humán szempontból ismertté vált teratogén hatásúnak bizonyult kémiai ágensek (thalidomid, androgén hormonok) szinte minden esetben teratogének voltak madárembriókra is (SOMLYAY, 1990) MADARAKON VÉGZETT TERATOLÓGIAI VIZSGÁLATOK MARLIAC és VERRET (1963) 12 peszticid, többek közt a DDT, lindán, paration, metil-paration és karbamát típusú növényvédő szerek teratogén hatását vizsgálták csirke- és patkány embriókon. Megállapították, hogy a klórozott szénhidrogének nem gátolják az embrió fejlődését, míg a szerves foszforsavészterek és a karbamát tipusú vegyületek együttes alkalmazásánál jelentős teratogén hatás érvényesült. A csirkeembrió egyes esetekben 300-szor érzékenyebben reagál, mint a patkány. STRANGE és KERR (1976) a 2,4,5-T teratológiai és embriotoxikológiai vizsgálatát végezték el házityúkon injektálásos kezeléssel. A kísérletben alkalmazott dózisoknál teratogén hatásra utaló tüneteket nem találtak. LUTZ (1974) a paration teratogén hatását vizsgálta csirkeembriókon. A kezeléseket bemerítéses technikával végezte a keltetés 0. napján. Minden embrión törpenövekedés jelei mutatkoztak, a végtagok helyzete a normálistól eltért. A szövettani vizsgálatból kiderült, hogy az embriók nagy része nemzőképtelen volt. VIRÁG (1981) kísérletei során megállapította, hogy az atrazin nem volt hatással a tojástermelésre vagy a tojások súlyára. Az atrazin változatlan formában, szinte teljes mennyiségben megmaradt a hasi zsírban. VÁRNAGY és mtsai, (1982) a Paration 20 WP, a Metil-paration 18 WP, a Wolfatox 50 EC és a Kaptán teratogén hatását tanulmányozták csirkeembriókon. A kezeléseket a keltetés 12. napján végezték. Megállapították, hogy az általuk alkalmazott kísérleti körülmé- 16

21 nyek között a kezelések hatására a csirkeembriók nyak izomzatában hipoplázia, vagy atrófia és a gerincoszlop nyaki szakaszának lordózisa és szkoliózisa alakul ki. MEINEL (1977) fürjön vizsgált különböző szerves foszforsavészter típusú vegyületet abból a célból, hogy az embriókon észlelt morfológiai elváltozások kapcsolatban állnak-e a kolinerg rendszer működésének zavaraival. A dikrotofosz hatóanyag csökkentette az acetilkolin-észteráz (AChE) és a butirilkolin-észteráz aktivitását, amely együtt jelentkezett a csontvázrendszeri anomáliákkal. A malationnal kezelt fürjembrióknál nem jelentkezett csontosodási probléma és az AChE-aktivitás is csak kis mértékben volt gátolt. HOFFMAN és GAY (1981) a madárembriók külső expozíciójával foglalkozó kísérleteiben bizonyították, hogy a xenobiotikumok képesek áthatolni a tojáshéjon, az extraembrionális hártyákon és bejutni egészen az embrióig. A természetben előforduló növényvédő szer kontamináció világszerte problémát jelent. A peszticidek élő szervezetre gyakorolt hatásáról kapott adatok szükségesek ahhoz, hogy megbecsüljük veszélyességüket a nem cél szervezetekre nézve. 17

22 3. 4. NEHÉZFÉMEK A réz (cuprum) A réz általános jellemzése A réz a periódusos rendszer I/2. csoportjába tartozik. Az elem latin neve (cuprum) Ciprus szigetének (cyprium) nevéből ered, ahol feljegyzések szerint már az ókorban is találtak rézércet (aes cyprium). Az úgynevezett rézcsoport elemei (a réz, az ezüst és az arany) közé tartozik, amelyek nemesfémek. Elemi állapotban, valamint ötvözetei révén már évezredek óta ismeri és használja az emberiség. Más vegyületekkel való viselkedésére alapvetően jellemző, hogy hajlamos komplex vegyületek képzésére. Nehézfém jellegéből adódóan olvadáspontja viszonylag alacsony, oxidjai vízben kevésbé oldódnak. Az elektromos áramot kiemelkedően jól vezeti, vegyületei színesek. Kémiai tulajdonságait figyelembe véve elmondható, hogy oxigénhez való affinitása kicsi, elektródpotenciálja a hidrogénnél pozitívabb tartományba esik. Vegyületeiben egy vegyértékkel is szerepel, azonban általánosabb a két vegyértékű forma. A külső elektronhéjak felépítése: a legkülső héjon egy, a beljebb lévőn tizennyolc elektront tartalmaz (LENGYEL és mtsai, 1971) Fizikai tulajdonságok Fizikai megjelenését tekintve por alakban barna, tömör állapotban vörös színű, fémes fényű, jól nyújtható és hengerelhető, nem túlzottan kemény fém. Lemezek, vékony huzalok készíthetők belőle. Általában ötvözeteit használják, önmagában öntésre sem alkalmas. Elektromos vezetőképessége nagy, amit az antimon-, arzén- és szilíciumszennyeződések jelentősen csökkentenek. 18

23 Kémiai tulajdonságok Nedves levegőn felületét zöld színű, összefüggő réz-karbonát - úgynevezett patina vagy nemes rozsda - réteg fedi be, mely a fémet megvédi a további oxidálódástól. Hevítve vékony, fekete oxidréteg keletkezik felületén. Oldhatóságát tekintve a réz salétromsavban, valamint tömény, meleg kénsavban egyaránt jól oldódik. Nemoxidáló tulajdonságú savak például ecetsav - levegő jelenlétében oldják. A rezet - amalgámképződés közben - oldja a higany is. A réz fontosabb fizikai-kémiai tulajdonságait az 1. táblázat foglalja össze. 1. táblázat A réz fontosabb fizikai-kémiai jellemzői (LENGYEL és mtsai, 1971) Rendszám 29 Olvadáspont ( o C) 1084 Forráspont ( o C) 2955 Sűrűség (g/ml) 8,92 Atomsúly 63,54 Legjelentősebb vegyületei Réz(I)-oxid, réz(i)-klorid, réz(i)-jodid, réz(i)-cianid, réz(ii)- oxid, réz(ii)-hidroxid, réz(ii)-klorid, réz(ii)-szulfát, réz(ii)- nitrát, réz(ii)-karbonát, réz(ii)-acetát Előfordulás A réz a természetben kis mennyiségben (2. táblázat), több színváltozatban is előfordul, ásványaiban elsősorban kénhez kötve található. Ipari szempontból legfontosabb és egyben legismertebb változata a kalkopirit, a kalkozin, az enargit, a bornit, valamint a ritkábban előforduló fakóércek. Felhasználása szempontjából - mivel jóval ritkábban és kisebb mennyiségben fordulnak elő, mint az előzőekben bemutatott vegyületek - kevésbé jelentősek az úgynevezett oxigéntartalmú rézércek, amelyek legismertebb képviselője a vörösréz (kuprit), valamint a bázisos rézkarbonátok: malachit, azurit. Bolygónk legfontosabb réz lelőhelyei Kanadában, Chilében, Németországban, Olaszországban, Peruban, USA-ban és Zambiában találhatók. Magyarországon a Mátrában, elsősorban Recsk környékén lelhetők fel réztartalmú ásványok (LENGYEL és mtsai, 1971). 19

24 2. táblázat A réz átlagos koncentrációja a környezetben (PAIS, 1991) Közeg Átlagos mennyiség (mg/kg) Földkéreg 70 Tengervíz 0,003 Növények 14 Állatok 2,4 Emberi szervezet 1, Előállítás Előállítása ipari körülmények között legnagyobb mennyiségben kalkopiritből történik Alkalmazás A rezet és különféle ötvözeteit több ezer éve ismeri és használja az emberiség, napjainkban pedig az egyik leggyakrabban és legnagyobb mennyiségben alkalmazott fémnek tekinthető a vas és az alumínium mellett. Jelenlegi ismereteink szerint az első rézből készült vízvezeték több mint 4900 évvel ezelőtt az ókori Egyiptomban működött. A nemesfémek sorában, valamint az elektrokémiai feszültségsorban is a negyedik helyen áll a fémek között, így azok a fémek, amelyek nála alacsonyabb feszültségi sorba tartoznak, mind tönkremennek réz hatására (CSÉKI, 2000). Széles körben alkalmazott ötvözetei közül legfontosabbak az alumíniummal, cinkkel, nikkellel, valamint az ónnal alkotott vegyületei, míg a tiszta rezet az elektrotechnikai ipar használja fel elsősorban. Emellett jó hővezető képessége miatt felhasználják fűtőcsövek, hűtőkészülékek és kazánok készítésére, valamint alkalmazzák autóradiátor, bojlerek, gőzvezeték, konyhaedény és vízvezetékek készítésére egyaránt (LENGYEL és mtsai, 1971). A gyógyászatban évezredek óta használnak rezet. Az egyik legkorábbi feljegyzés i.e és 2200 közötti időszakból származik, amely leírja, hogyan alkalmazták a rezet mellkasi sebesülésnél és az ivóvíz tisztítására. Ezen túlmenően a későbbiekben a réztartalmú gyógyszerek számtalan más felhasználási területét is leírták. A mezőgazdaságban a növénytermesztésen belül egyrészt tápanyagként, másrészt - például peronoszpóra ellen hatásos - gombaölő szerként alkalmazzák, permetező, csávázó, fa sebkezelő szerek hatóanyagaiként (SEPRŐS, 2002). Az állattenyésztésben növekedés- 20

25 serkentő, takarmány-kiegészítő, betegségmegelőző tulajdonsága miatt kerül sor alkalmazására (ADRIANO, 1986; SZABÓ és mtsai, 1987) Élő szervezetekre gyakorolt hatása A réz élő szervezetekre gyakorolt hatása a 3-6. táblázatokban kerül részletesen bemutatásra. 3. táblázat A réz növényekre gyakorolt élettani hatása Élettani szerep Enzimek alkotórészeként és aktivátoraként hatást gyakorol a növények fehérje-, szénhidrát-, és zsíranyagcseréjére, továbbá szerepet játszik a pillangósvirágúak nitrogén-metabolizmusában, valamint a protein-szintézisben. Kulcsfontosságú továbbá, hogy a réz a növényi szervezetekben segíti a klorofill szintézisét (SZABÓ és mtsai, 1987; LOCH és NOSTICZIUS, 1992). Növényekre gyakorolt hatás Túladagolás A növények számára a réz csak oldható formában vehető fel, ezért élettani problémát elsősorban nem toxicitása, hanem hiánya okoz (SZABÓ és mtsai, 1987). Hiány Hiánya növényekben kétféle, jellegzetes tünetekben megnyilvánuló hiánybetegséget, növekedési zavart okoz. Az egyik az úgynevezett művelési betegség, ami elsősorban gabonaféléknél fordul elő (a levélcsúcsok kifehérednek, a levelek kisebbek maradnak, elszáradnak és csavarodnak, az internódiumok rövidebbek). A csúcsszáradás betegsége gyümölcsfákat károsít (a fiatal ágak elpusztulnak, klorózis alakul ki a levélszéleken, valamint generatív fejlődési zavarok jelentkeznek), (SZABÓ és mtsai, 1987; LOCH és NOSTICZIUS, 1992). 21

26 4. táblázat A réz állati és emberi szervezetre gyakorolt élettani hatása Élettani szerep A réz kis mennyiségben létfontosságú elem, amely a hemoglobinképződésben tölt be jelentős szerepet, valamint különböző enzimrendszerek (aszkorbinsav-oxidáz, citokrómoxidáz, kataláz, tiorozináz) és redoxfolyamatok működésében vesz részt (LACZAY, 1995). Állati és emberi szervezetre gyakorolt hatás Túladagolás A mérgezés forrása lehet a növényvédelemben nem szabályszerűen történő alkalmazásuk, ivóvízhez, illetve takarmányhoz való keveredésük. A szervezetbe jutó réz mennyiségére az egyes állatfajok eltérően reagálnak, a juh különösen érzékeny a feleslegben adott rézre. Kisebb adag esetén testtömeg-csökkenés és a máj réztartalmának növekedése következik be, majd elhullik az állat. Nagyobb dózis esetén agykárosodás, majd rövid időn belül elhullás várható. A juhval ellentétben a szarvasmarha, a sertés és a baromfi fajok kevésbé érzékenyek a nagyobb mennyiségű rézbevitelre. Nagyobb - például ipari eredetű szennyeződésekből adódó - rézfelesleg esetén emberi szervezetben a réz kórosan felhalmozódhat, a betegséget a szakirodalom Wilson-kórként említi. A májban tárolt réztöbblet az epén keresztül, majd a bélsárral ürül (SZABÓ és mtsai, 1987; LACZAY, 1995). Hiány Hiányában növekedéscsökkenés, hemoglobinképzési zavarok (anémia), idegrendszeri tünetek, a hátsó végtagok erőtlenségéből adódóan imbolygó mozgás (ataxia), embrióelhalás, abortusz, csont- és érfalkárosodások, a nagyerek falában kiöblösödések kialakulása (aneurisma) fordul elő. Juhoknál göndörséget vesztett, elvékonyodott gyapjú, pigmenthiány, valamint a csökkent takarmányértékesülésből adódó tej-, és tejzsírtermelés-csökkenés következeik be (SZABÓ és mtsai, 1987). 22

27 5. táblázat A mérgezés hatásmechanizmusa és a réz speciális méreghatása Hatásmechanizmus Speciális méreghatás Az elemi réz nem mérgező, míg vegyületei toxicitásuk szempontjából jellemzően a gyakorlatilag nem mérgező vagy gyenge méreg kategóriába tartoznak (LACZAY, 1995). A réz egyik legszélesebb körben alkalmazott vegyülete, a réz-szulfát esetében mg/ttkg baromfi számára az egyszeri toxikus adag (DOWDY, 1969, SIMON, 1981). A rézvegyületek a fehérjéket koagulálva károsítják a sejteket, ebből adódóan a testfelszínen irritáló hatást fejtenek ki. Felszívódva kedvezőtlen hatást gyakorolnak a májra, a vesére és a szívizomzatra, továbbá a vörösvértestek membránjának peroxidációja révén, azok feloldódását és érbénulást okoznak, kumulációra és perzisztenciára egyaránt hajlamosak. A keringésbe jutott réz a tápcsatornából csak részlegesen szívódik fel, majd a felszívódást követően a vérben albuminhoz és aminosavakhoz kötődik. A keringésbe jutott ionok a vérfehérjékkel hematocupreint, coeruloplazmint, a vörösvértestekkel erytrocupreint alkotnak. A szervezetbe jutott réz a májsejt nukleuszaiban, mitokondriumaiban és lizoszómáiban hepatocupreinként, a metallotioneinhez kötötten tárolódik (PRASAD és mtsai, 1970; PETERSON és TALCOTT, 2001; VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Ha a májsejtek rézkoncentrációja meghaladja raktározási kapacitásukat, a májsejtek sérülnek és ennek következtében hirtelen nagy mennyiségű réz kerül a vérbe, ami a vörösvértestek membránjának peroxidációját és így feloldódását (hemolízis) eredményezi (BALLA, 1999), továbbá vérvizelést, methemoglobinémiát, sárgaságot és húgyvérűséget okoz (LACZAY, 1995). Patkányon meghatározott p.o. LD 50 értéke 300 mg/ttkg (BIZTONSÁGI ADATLAP, 27952). Kísérleti körülmények között alacsonyabb rendű szervezetekben (BOLOGNESI és mtsai, 1999; GUECHEVA és mtsai, 2001) és házityúkon (BHUNYA és JENA, 1996) a rézvegyületek az örökítő anyag károsodását eredményezték, valamint néhány szerző daganatkeltő hatásukról számolt be (HALLENBECK és CUNNINGHAM- BURNS, 1985; GEORGOPOULOS és mtsai, 2001). 23

28 6. táblázat Mérgezési tünetek, elsősegélynyújtás és gyógykezelés rézmérgezés estén Mérgezési tünetek Elsősegélynyújtás, gyógykezelés A mérgezés akut és krónikus formában egyaránt jelentkezhet. Akut mérgezés esetén a bőrön és a nyálkahártyákon gyulladás, fájdalomérzet, kimaródás, továbbá ödéma jelentkezhet. Belégzéskor orrfolyás, köhögés, meghűlésre utaló tünetek alakulnak ki. Szájon át történő mérgezéskor a lenyelést követően nyálzás, fémes ízérzet, a nyelven és garatban zöldeskék elszíneződés, émelygés, hányás, a rézklorofill-képződés miatt zöldeskék színű hasmenés jelentkezik, majd szomjúság, fejfájás és fizikai gyengeség társul a kórképhez. Akut mérgezés következményeként mindezek mellett érbénulás, vérzések, a légzés és a vérkeringés romlása, gyomor- és bélgörcsök, majd bénulás, valamint a veseműködés zavara és szívizom-elfajulás alakul ki. (CSÍKY, 1968; SIMON, 1981; VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Krónikus mérgezés bekövetkezésekor az állatokon kezdetben a termelőképesség csökkenése és a kondíció romlása, majd vese- és májkárosodás tapasztalható (LACZAY, 1995). Lenyelés esetén tilos zsírokat, olajokat adni, mert ezek fokozzák a réz felszívódását. Gyomormosással célszerű a gyomrot kiüríteni. A gyógykezelés CaNa 2 -EDTA, D-penicillamin és dimerkaprol adagolásával lehet hatásos, míg súlyos esetben káliumferrocianid adható. Nyugtatásra barbiturát-származékok alkalmazhatók, továbbá gondoskodni kell a vese és a szívizom védelméről (CSÍKY, 1968; SI- MON, 1981; VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Krónikus mérgezéskor a gyógykezelés általában eredménytelen (LACZAY, 1995). 24

29 A kadmium (cadmium) A kadmium általános jellemzése A kadmium a periódusos rendszer II/2. csoportjába tartozó fém, amelyet Stromeyer német vegyész fedezett fel 1817-ben a cink-oxid szennyeződéseként. Az elem a nevét a cinkoxid régi görög nevéből - kadmeia - kapta (FRIEND, 1961). A cinkcsoport elemei (a kadmium, a cink és a higany) közé tartozik. A fém két pozitív vegyértékű, sajátsága az alacsony forrás- és olvadáspont. A kadmium halogénekkel hajlamos komplexet képezni, mely vegyületei alapvetően mérgezőek. Vízben rosszul oldható szulfidot képeznek (LENGYEL és mtsai, 1971) Fizikai tulajdonságok Fizikai tulajdonságait tekintve a cinkhez áll legközelebb, azonban a kadmium világosabb, lágyabb és jobban nyújtható fém (PÁL, 2003) Kémiai tulajdonságok A levegővel érintkezve a felületén keletkező oxidréteg megvédi a további elváltozásoktól. Nemoxidáló ásványi savakban hidrogénfejlődés közben oldódik. A kadmium fontosabb fizikai-kémiai tulajdonságait az 7. táblázat foglalja össze. 7. táblázat A kadmium fontosabb fizikai-kémiai jellemzői (LENGYEL és mtsai, 1971) Rendszám 48 Olvadáspont ( o C) 320,9 Forráspont ( o C) 765 Sűrűség (g/ml) 8,64 Atomsúly 112,40 Legjelentősebb vegyületei Kadmium-oxid, kadmium-hidroxid, kadmium-klorid, kadmiumbromid, kadmium-jodid, kadmium-fluorid, kadmium-cianid, kadmium-szulfid, kadmium-szulfát, kadmium-nitrát, kadmiumkarbonát 25

30 Előfordulás A természetben csak kis mennyiségben (8. táblázat), elsősorban a cink érceiben, az úgynevezett cinkpátban és a szfaleritben fordul elő. A tiszta kadmium-ásványok mint például a greenockit (CdS) a természetben meglehetősen ritkák (PÁL, 2003). 8. táblázat A kadmium átlagos koncentrációja a környezetben (KÁDÁR, 1995; PAIS, 1991) Közeg Átlagos mennyiség (mg/kg) Földkéreg 0,11 Tengervíz 0,6 (µ/l -1 ) Növények 0,6 Állatok 1,55 Emberi szervezet 0, Előállítás Korábban a cinkkohászatnál létrejövő páraporból állították elő. Napjainkban elsősorban az elektrolitikus kadmium-gyártás jellemző, de nem hanyagolható el a cinkporból, továbbá a cinkgyártás során keletkező más kadmium-tartalmú melléktermékekből való előállítása sem (LENGYEL és mtsai, 1971) Alkalmazás A kadmiumot az iparban könnyen olvadó ötvözetek előállítására, valamint vastárgyak korrózióvédelmére használják. Élelmiszeripari alkalmazását nagymértékben korlátozza, hogy savakkal érintkezve oldható kadmiumsók keletkeznek, amelyek erősen toxikusak. Felhasználják továbbá az akkumulátor-, gumi- és festékgyártásban, valamint műanyagok stabilizálására. Nem ismeretlen ugyanakkor a vegyszeres növényvédelem területén sem, ugyanis korábban a kadmium-tartalmú vegyületeket golfpályák fungicides kezelésére alkalmazták (ADRIANO, 1986). 26

31 Élő szervezetekre gyakorolt hatás A kadmium élő szervezetekre gyakorolt hatása a táblázatokban kerül részletesen bemutatásra. 9. táblázat A kadmium növényekre gyakorolt élettani hatása Növényekre gyakorolt hatás Élettani szerep A kadmium nem létfontosságú elem. Fizikai és kémiai tulajdonságai a cinkhez hasonlóak, ugyanakkor biológiailag azzal antagonista hatású (KÁDÁR, 1995). Túladagolás / Hiány Túladagolása problémát okozhat. Az ipari eredetű szennyvizek öntözési céllal történő felhasználása veszélyt jelent a növényeken keresztül a teljes táplálékláncra (LACZAY, 1995). 10. táblázat A kadmium állati és emberi szervezetre gyakorolt élettani hatása Élettani szerep Állati és emberi szervezetre gyakorolt hatás Jelenlegi ismereteink alapján nem létfontosságú elem, ugyanakkor egyes új kutatási eredmények szerint kis mennyiségben hasznos lehet az élő szervezetek fejlődésére (KÁDÁR, 1995). Túladagolás / Hiány A kadmium-oxidot néhány országban anthelmintikumként veszik igénybe malacok ascaridiosisának kezelésére. Az előírtnál nagyobb koncentrációban alkalmazva vagy hosszabb terápia esetén mérgezést okozhat. Veszélyes lehet továbbá az ipari szennyvizek felhasználása az állatok fürösztésére, mivel ezek a vizek nagy mennyiségű kadmiumot tartalmazhatnak (LACZAY, 1995). 27

32 11. táblázat A mérgezés hatásmechanizmusa és a kadmium speciális méreghatása Hatás- mechanizmus A kadmium az egyik legveszélyesebb, genotoxikus és daganatkeltő hatású nehézfém, amelynek cinkantagonista tulajdonsága régóta jól ismert. A szervezetben kumulálódik, felezési ideje 7-30 év. A kadmium egészségkárosító hatásai a felvett mennyiségből, a terhelés tartósságától, a szervezet detoxikáló képességétől függően jelentkeznek. Az egészséget károsító hatások közül kiemelést érdemel a vesekárosodás, főként a vese tubuláris részében, a reprodukcióra kifejtett káros hatás. Egyéb hatások közül a máj detoxikáló hatásának csökkenése, valamint az immunszupresszív hatás emelhető ki. A szervezetben a bélből rosszul szívódik fel, belégzés során viszont nagy része reszorbeálódik, ezért a mérgezések döntő hányada gőzés porbelégzéshez köthető (CSÍKY, 1968). A vérben fehérjékhez kapcsolódik, majd a bőrben, csontban, hajban, májban, tüdőben és a vesében halmozódik fel. A vesét és a heréket jelentős mértékben károsíthatja. A metallotionein - amely a szervezetben esszenciális fémek transzportját segíti - SH-csoportjához kapcsolódik, ami enzimhatásra a vesében felbomlik és a kiszabadult kadmium a tubulusok hámsejtjeit károsítja (NORDBERG, 1972; LACZAY, 1995). A herékben szűkíti a vérereket, ezzel csökken az átáramló vérmennyiség, és a tápanyagellátás zavara miatt elhalás következik be. Jelentős továbbá a kadmium tüdő-, bőr-, csont- és májanyagcserét károsító hatása (VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Antagonista hatása miatt kadmiummal történt mérgezés során számos olyan funkció - ásványi anyagforgalom, proteinszintézis, szénhidrát anyagcsere zavart szenved, amelyben cinktartalmú enzimeknek van szerepe (SIMON, 1981). Patkányon meghatározott p.o. LD 50 értéke 280 mg/ttkg (BIZTONSÁGI ADATLAP, 16271). 28

33 Speciális méreghatás Állatkísérletben házityúkon csökkenti a tojástermelést (HENNING és mtsai, 1971) és a tojások keltethetőségét, továbbá hatására csökken a termékeny tojások száma (AZZA EL-SEBAI, 1995). Ugyancsak kísérleti körülmények között japán fürjek esetében egy terheléses vizsgálat során csökkent a tojásszám, ugyanakkor megnőtt a lágyhéjú és törött tojások részaránya (BOKORI és mtsai, 1994). Potenciális teratogén (KLEIN és mtsai, 1980), mutagén (VALVERDE és mtsai, 2000) és karcinogén hatású (POTTS, 1965; HUMPERDINCK, 1968), mivel képes közvetlenül is kötődni a DNS-hez és gátolja a citokróm P-450 szintézisét (NAS, 1986; STRIKAUSKA és mtsai, 1995), továbbá kedvezőtlen hatást gyakorol a szaporodási rendszerre és spermaölő hatású (PÁL, 2003). 12. táblázat Elsősegélynyújtás és gyógykezelés kadmium-mérgezés estén Mérgezési tünetek Elsősegélynyújtás és gyógykezelés A tünetek akut és krónikus formában jelentkezhetnek. Az orális mérgezés gyomor- és bélrendszeri tünetekkel kezdődik rövid lappangás után, majd idegrendszeri zavar és veseelégtelenség alakul ki, végül bekövetkezik a halál. Inhalációs mérgezés esetén a lappangási idő több óra is lehet. Ebben az esetben a tünetegyüttesre orrfolyás, köhögés, fejfájás és hidegrázás jellemző. A nehézlégzés és a mellkasi fájdalomérzet tüdővizenyő kialakulását feltételezi. Ekkor a köhögés során véres-habos köpet kerül ürítésre, az arc cianotikusan elszíneződik (VÁRNAGY és BUDAI, 2003). A mérgezés krónikus formája pár év alatt fejlődik ki, melynek során étvágytalanság, a fejlődés elmaradása, herekárosodás, kondícióromlás, valamint a spermiogenezis zavara és sterilitás tapasztalható. Kialakulhat továbbá anémia és anyagforgalmi zavar is (CSÍKY, 1968; VÁRNAGY és BUDAI, 2003). Akut orális mérgezés esetén gyomormosás, valamint a kadmium megkötésére D-penicillamin, orvosi szén alkalmazható. Anémia esetén vaskészítmények adása hatásos lehet, anyagforgalmi zavar esetén cinkkészítmények használhatók. Krónikus inhalációs mérgezéskor dimerkaprol adagolása lehet eredményes (LACZAY, 1995). 29

34 3. 5. GYOMIRTÓ SZEREK Pendimetalin A Dinitroanilin típusú herbicidek általános jellemzése A dinitroanilineket hatásmechanizmusuk alapján a tubulin átrendeződését gátló herbicidek közé tartoznak. A csoport legjelentősebb képviselői az allilfluralin, a benfluralin, a metalpropalin, a pendimetalin és a trifluralin (LOCH és NOSTICZIUS, 1992) Fizikai tulajdonságok Vízben rosszul oldódnak, gőztenziójuk ugyanakkor meglehetősen magas, ezért illékonyságuk miatt kijuttatásukat követően a csoportba tartozó növényvédő szereket alaposan be kell dolgozni a talajba (HUNYADI és mtsai, 2000) Kémiai tulajdonságok Kémiai szerkezetüket tekintve aromás aminok. Általános szerkezeti képletük: (LOCH és NOSTICZIUS, 1992). NO 2 CH 3 NH CH C 2 H 5 CH 3 NO 2 C 2 H 5 30

35 Hatásmechanizmus Növekedés-gátló herbicidek. A csírázó növények szöveteiben akadályozzák a sejtosztódást a tubulin-átrendeződés és mikrotubulus szintézis gátlásával. Hatásukra a másodlagos gyökerek fejlődése gátolt, a hajtás növekedése leáll, a sziklevelek bőrszerűvé, a szár vagy a hipokotil vastaggá és törékennyé válik, továbbá a növényen gyakran vöröses-kék elszíneződés figyelhető meg. Részletes, sejtszintű hatásmechanizmusuk: 10 mg/kg-ig serkentik, nagyobb mennyiségben gátolják az RNS és a DNS szintézisét, a növények gyökereiben megbontják az egyensúlyt egyes hormonok például az IES és a kinetinek között, továbbá interakcióba lépnek a hormonok által indukált enzimekkel, gátolják azok képződését és transzportját, gátolják a fotoszintetikus foszforilációt, a NADH és a szukcinát oxidációt (KÁ- DÁR, 2001). zöld alga fajon (Protosiphon botryoides) elvégzett vizsgálat során a dolgozatban szereplő pendimetalin csökkentette a klorofill, valamint növelte a szénhidrát és fehérje tartalmat (SHABANA és mtsai, 2001) Felhasználás Széles körben alkalmazható, elsősorban egyszikűek ellen hatásos szelektív talajherbicidek (HUNYADI és mtsai, 2000) Toxicitás A dinitroanilinek a bőrt, a szemet és a nyálkahártyát egyaránt irritálják, ugyanakkor szenzibiláló hatásuk nem ismert. Anilinmérgezésben a vegyületek a hemoglobint methemoglobinná alakítják. A hemoglobinban lévő Fe(II) kiemelkedik a porfiringyűrű síkjából és Fe(III)-má oxidálódik, amelynek következtében methemoglobinémia alakul ki. 31

36 A dinitroanilinek méreghatására jellemző továbbá, hogy gátolják az oxidatív foszforilációt, vagyis szétkapcsolják az oxidáció és a foszforiláció folyamatát a foszfokreatinkináz enzim blokkolásával, így az ATP szintézise akadályozottá válik. A sejtekben felgyorsul az oxidáció, a keletkezett energiatöbblet hő formájában jelentkezik. Nő a szervezet oxigénigénye, majd a mérgezés előrehaladtával oxigénhiány lép fel, illetve felborul a szervezet sav-bázis egyensúlya. A mérgezés következtében károsodik az izomzat, a máj, a vese és az idegrendszer (KERTAI, 1982; FÁBIÁN, 1993; ÁDÁM, 2001) Metolaklór A klór-acetamid típusú herbicidek általános jellemzése A klór-acetamidokat, avagy teljes nevükön az N-aril-N-alkil-klór-acetamidokat hatásmechanizmusukat alapul véve a többféle hatásmechanizmussal rendelkező herbicidek közé sorolják. A csoport legjelentősebb képviselői: az acetoklór, az alaklór, a butaklór, a delaklór, a dimetaklór, a metazaklór, a metolaklór, a propaklór, továbbá a propizoklór és a xilaklór (LOCH és NOSTICZIUS, 1992; HUNYADI és mtsai, 2000) Fizikai tulajdonságok Többnyire szilárd halmazállapotú, kristályos anyagok. Általánosságban elmondható, hogy a dinitroanilinekhez viszonyítva jobban oldódnak vízben (HUNYADI és mtsai, 2000). 32

37 Kémiai tulajdonságok Kémiai szerkezetüket tekintve aromás gyököt tartalmazó savamid származékok. Általános szerkezeti képletük: (LOCH és NOSTICZIUS, 1992). CH 3 O CH 3 O CH 2 CH C N CH 2 Cl CH 3 C 2 H Hatásmechanizmus Fehérjeszintézis-gátlók. Jellegzetességük, hogy elsősorban a csírázó, kelő magvakat károsítják, a gyomok ellen csírázási stádiumban a leghatékonyabbak. Hatásukként a mitotikus folyamatok lassulnak, a sejtek hosszirányú növekedése leáll. Csökken a káliumfelvétel, az aminosavak mozgása és az auxin transzport. A csíranövények pusztulása az ozmotikus potenciál csökkenése miatt következik be. Részletes hatásmechanizmusuk: gátolják a fehérje- és nukleinsavszintézist, blokkolják a szulfhidril-csoport tartalmú enzimeket és az oxidatív foszforilációt, zavarják a nitrátanyagcserét és gátolják a nitrátreduktáz aktivitását, gátolják a gibberelinsav alfa-amiláz-működését indukáló hatást és ezáltal késleltetik a magvak csírázását (KÁDÁR, 2001). 33

38 Felhasználás A klór-acetamidok szelektív talajherbicidek. Elsősorban az egyszikűek (muhar, kakaslábfű stb.) ellen hatásosak, ugyanakkor jelentősen gyérítik a kétszikű gyomokat is (pásztortáska, kövér porcsin, tyúkhúr stb.). A kétszikűek irtására kombinációban javasoltak. Széles körben, a mezőgazdasági termelés szinte minden területén szántóföldi és kertészeti kultúrák, gyümölcsös, faiskola és csemetekert felhasználhatók (HUNYADI és mtsai, 2000; RYTWO és mtsai, 2005) Toxicitás A csoportba tartozó készítmények általában a mérsékelten mérgező vagy a gyakorlatilag nem mérgező kategóriába tartoznak. Méreghatásuk és hatásmechanizmusuk vonatkozásában a dinitro-származékokkal összehasonlítva a szakirodalomban kevesebb forrás lelhető fel. A klór-acetamidok irritálják a bőrt, a szemet és a nyálkahártyát. A bőrön bizonyos esetekben nehezen gyógyuló dermatitisz alakulhat ki. A mérgezés következtében izomgyengeség és gyomorfájdalom figyelhető meg. A vér és a vizelet sötét színű, a vizeletben acetanilid jelenik meg. A halál keringési elégtelenség következtében áll be. Szívbetegek különösen érzékenyek az acetanilid mérgezésre. Az acetanilidek a szervezetben a detoxikáció során anilinszármazékokra bomlanak le (KERTAI, 1982; FÁBIÁN, 1993; ÁDÁM, 2001). Vibrio fischeri tesztben a dolgozatban szereplő metolaklór hatóanyag direkt genotoxikus hatásúnak bizonyult (OSANO és mtsai, 2002). Az Amerikai Egyesült Államok kukorica és szójaövezetében ahol évente közel 70 ezer tonna gyomirtó szert használnak fel - élő több millió amerikai jelentős mennyiségű vegyületet fogyaszt el a csapvízzel, amelyek közül a metolaklór fordul elő a legnagyobb mennyiségben (LIN és mtsai, 1999; DARVAS, 2003; KOLPIN és mtsai, 2004). 34

39 3. 6. EGYÜTTES MÉREGHATÁS Az együttes méreghatás más néven interakció vagy joint toxic action fogalma alatt a toxikológiai szakirodalom azt érti, amikor egy élő szervezetben minimálisan két kémiai ágens fejti ki méreghatását egyidejűleg. Az együttes méreghatásnak alapvetően három típusát különböztetjük meg (3. ábra), amelyeken belül a kölcsönhatások lehetnek hatástani és kinetikai jellegűek. A hatástani interakciónál két vegyület azonos receptorhoz kötődik, így egymás kötődését gátolhatják, ezáltal az egyik hatása fokozódhat, csökkenhet, vagy gátlást szenvedhet. Egy másik lehetőség a hatástani interakcióra, hogy két vegyület, különböző receptorokhoz kötődve fejtik ki hatásukat. Ilyenkor a méreghatás, a klinikai tünetek stb. összeadódnak. Kinetikai kölcsönhatás esetén a vegyület koncentrációja változik meg a támadáspont helyén abszorpció, megoszlás, metabolizmus vagy a kiválasztási folyamatok révén (NEAL, 2000). Az interakció alaptípusai: Addíció: A hatások összegződése. Kloroform és éter egyidejű alkalmazásakor a két különböző támadáspontú vegyület toxikus hatása egyszerűen összegződik (hatástani kölcsönhatás). Szinergizmus: A hatások fokozódása. A triklórfon gátolja a karboxilészteráz enzim működését, ennek következtében az egyidejűleg adagolt malation a szervezetben lassabban bomlik le (kinetikai kölcsönhatás). Antagonizmus: A hatások csökkenése. A DDT a májenzimek indukciója révén elősegíti a paration detoxikációját (kinetikai kölcsönhatás), (VÁRNAGY és BUDAI, 1995). 35

40 INTERAKCÓ Éter + Kloroform DDT + Paration Triklórfon + Malation ADDÍCIÓ ANTAGONIZMUS SZINERGIZMUS 3. ábra Az interakció alaptípusai A különféle xenobiotikumok kombinált expozíciója tehát jelentősen módosíthatja az egyes komponensek toxikus hatásait vagy a toxikus hatás detektálhatóságát (INSTITÓRIS és mtsai, 2000). Mindezek alapján olyan - a disszertáció további részében részletesen bemutatásra kerülő - vizsgálati elrendezést alakítottam ki, illetve olyan kísérletsorozatot folytattam le, amelynek célja a kísérletbe vont növényvédő szerek és nehézfémek kombinált expozíciója során kialakuló esetleges kölcsönhatások embriotoxikológiai vizsgálata. 36

41 4. ANYAG ÉS MÓDSZER VIZSGÁLATI ANYAGOK Nehézfémek Réz[II]-szulfát, vízmentes Fizikai tulajdonságok: szürkésfehér por. Képlet: CuSO 4 Móltömeg: 159,6 g/mól CAS regisztrációs szám: RTECS szám: GL Toxicitás: p.o. LD 50 = 300 mg/ttkg patkányon. Felhasználás: a mezőgazdaságban növényi tápanyagként, illetve baktericid, fungicid, algacid tulajdonságai miatt a vegyszeres növényvédelemben használják fel (BIZTON- SÁGI ADATLAP, 27952). Gyártó: Reanal Finomvegyszergyár Rt. Alkalmazott koncentráció: 0,01% (egy előzetes vizsgálat eredményeit alapul véve), (FEJES, 2005). 37

42 Kadmium-szulfát 8/3-hidrát Fizikai tulajdonságok: fehér, kristályos por. Képlet: 3CdSO 4. 8H 2 O Móltömeg: 769,51 g/mól CAS regisztrációs szám: RTECS szám: EV Toxicitás: p.o. LD 50 = 280 mg/ttkg patkányon. Felhasználás: elsősorban az iparban (súrlódás-gátlóként, rozsdamentesítésre, ötvözetekben, galvanizálásra, zománcban, alkáli-elemekben, festék- és gumigyártásban, polivinil műanyagok stabilizálására) történik (BIZTONSÁGI ADATLAP, 16271). Gyártó: Reanal Finomvegyszergyár Rt. Alkalmazott koncentráció: 0,01% (egy előzetes vizsgálat eredményeit alapul véve), (FEJES, 2005). Az előkísérlet (FEJES, 2005) keretén belül elvégzett vizsgálat célja az volt, hogy a nehézfémek különböző koncentrációinak kísérletbe állításával kiválasztásra kerüljenek azok az önmagukban nem vagy csak kismértékben embriotoxikusnak minősíthető kezelési koncentrációk, melyek felhasználásával a továbbiak során tanulmányozhatóvá válik a nehézfémek és növényvédő szerek együttes méreghatása. A dóziskeresés folyamán mind a réz-, mind a kadmium-szulfát esetében négy-négy különböző koncentráció (1,0%, 0,1%, 0,01%, 0,001%) került alkalmazásra. A magasabb koncentrációk vizsgálatba állítását a réz-szulfát esetében különösen indokolta, hogy a növényvédelmi gyakorlatban rézgálic néven 0,5-2%-os dózistartományban kerül felhasználásra. Az elvégzett kezelések eredményeként dózisfüggően nőtt az embriomortalitás és a fejlődési rendellenességek előfordulásának aránya. Az embrióelhalás mértéke a kadmium esetében a két legmagasabb kezelési koncentrációnál egyaránt elérte a 100%-ot, míg a réz-szulfátnál 75 és 100%-os értéket tapasztalt a szerző, amely egyrészt alapvetően kizárta ezeket a koncentrációkat a további vizsgálatokból, másrészt felhívja a figyelmet arra a veszélyre, melyet a vegyszeres növényvédel- 38

43 mi munkák során peszticidként 0,5-2%-os dózistartományban felhasználásra kerülő rézszulfát jelenthet a tojásban fejlődő madárembriókra. Az előkísérlet eredményeit alapul véve a nehézfémek és a peszticidek interakciós vizsgálata során a réz- és a kadmium-szulfátot egyaránt 0,01-0,01%-os koncentrációban alkalmaztam, mert ez volt az a kezelési koncentráció, amelynél a réz és a kadmium esetében is megnyilvánult már elsősorban az elhalások és a fejlődési rendellenességek tekintetében minimális toxikus hatás. 39

44 Gyomirtó szerek Pendimetalin Fizikai tulajdonságok: narancssárga kristályos anyag. Képlet: C 13 H 19 N 3 O 4 IUPAC név: N-(1-ethylpropyl)-2,6-dinitro-3,4-xylidine Móltömeg: 281,3 g/mól CAS regisztrációs szám: Kereskedelmi név: Stomp 330 EC, (Stomp 440 SC, Panida 330 EC, Herbadox, Prowl). Fitotoxicitás: Fitotoxikus hatásának elkerülése végett rendkívül fontos az egyenletes vetésmélység alkalmazása. Toxicitása: Besorolása: III. forgalmi kategória gyenge méreg (p. o. LD 50 = 6900 mg/kg). Ökotoxicitás: Méhekre mérsékelten, vízi élőlényekre közepesen veszélyes. Felhasználás: Őszi búza, árpa, tritikale, rozs, rizs, borsó, lóbab, burgonya, káposzta, kelkáposzta, petrezselyem, sárgarépa, kömény, fokhagyma, paprika, palántázott paradicsom, karfiol, karalábé, zeller, dohány, gyümölcsös, erdészet, szőlő, gyógynövények preemergens gyomirtására 1,3-2,6 kg/ha hatóanyag dózisban (SZABADI, 2005). Sorsa a környezetben: A többi dinitroanilinhez viszonyítva a pendimetalin sokkal stabilabb szerkezetű, fény hatására is csak lassan bomlik. A talajban oxidációs folyamatok során bomlik le, a hatóanyag felezési ideje 3-4 hónap. Gyártó: BASF Hungária Kft. (BASF, 2004 BIZTONSÁGI ADATLAP; TOMLIN, 1997; SZABADI, 2005). Alkalmazott koncentráció: 1,25% (gyakorlati permetlé töménység) 40

45 Metolaklór Fizikai tulajdonságok: tiszta állapotban áttetsző folyadék Képlet: C 15 H 22 CINO 2 IUPAC név: 2-chloro-6-ethyl-N-(2-methoxy-1-methylethyl) acet-0-toluidide Móltömeg: 283,8 g/mól CAS regisztrációs szám: Kereskedelmi név: Dual Gold 960 EC, (Dual 720 EC). Európában a hatóanyag a további márkaneveken kerül forgalomba: Duelor, Humextra, Antigram, Erbifos stb. Fitotoxicitás: közvetlenül nem fitotoxikus. Toxicitása: Besorolása: III. forgalmi kategória gyenge méreg (p. o. LD 50 = 2267 mg/kg). Ökotoxicitás: Méhekre mérsékelten, vízi élőlényekre közepesen veszélyes. Felhasználás: Kukoricában, cirokban, rost- és olajlenben, cukorrépában, vöröshagymában, fokhagymában, szójában, lencsében, babban, borsóban, csicseriborsóban, lóbabban, csillagfürtben, paradicsomban, dohányban, sárgarépában, petrezselyemben, zellerben, napraforgóban, tökben, szamócában, szőlőben, gyümölcsösben, faiskolában, csemetekertben, köményben, korianderben és komlóban 1,25 1,6 l/ha dózisban magról kelő egyszikűek ellen (KARUPPIAH és mtsai, 1997; SZABADI, 2005). Sorsa a környezetben: Állatok májában gyorsan, oxidáció útján, míg növényekben elsősorban hidrolízissel bomlik le. Metabolitjai vízoldékony és kevésbé illékony anyagok. Talajban és vízben hidrolízis, illetve oxidáció révén alakul át. Gyártó: Syngenta Crop Protection (SYNGENTA CROP PROTECTION AG, 2001 BIZTONSÁGI ADATLAP; HAMISH és DAVID, 1990; TOMLIN, 1997; SZA- BADI, 2005). Alkalmazott koncentráció: 0,375% (gyakorlati permetlé töménység) 41

46 4. 2. VIZSGÁLATI ELRENDEZÉS Az általam alkalmazott kísérleti elrendezés a kezelések elvégzésétől a tojások feldolgozásáig bezáróan a 4. ábra segítségével tekinthető át részleteiben (FEJES, 2005) KÍSÉRLETI ÁLLATOK Kísérleteimet házityúk (Gallus gallus f. domestica) tenyésztojásokon végeztem el. Ross 308 termékeny tyúktojásokat alkalmaztam kísérleteim megkezdésekor, amelyeket a Mezőtek Rt. Zalaapáti keltető üzeméből szereztem be. A Ross 308 fehér tollazatú húshibrid, a hazai és nemzetközi piac egyik legkeresettebb fajtája. A későbbiek folyamán rajtam kívülálló okok miatt nem nyílt arra lehetőségem, hogy e típusú tyúktojásokat biztonsággal és folyamatosan beszerezzem, ezért a továbbiakban Shaver Rusticbro tenyésztojások felhasználására tértem át, amelyeket a sármelléki Goldavis Kft. keltető üzeméből származtak. A Shaver Rusticbro húshibrid a Ross 308 fajtához hasonló kedvező tulajdonságokkal, jó termékenységi mutatókkal rendelkezik. A kísérletsorozat végrehajtása folyamán összesen 540 db házityúk-tojást használtam fel ( táblázat). 13. táblázat A vizsgálat során kezelési csoportonként felhasznált tojásszám Elemszám (db) Kezelt csoportok 2. napi 3. napi 19. napi feldolgozás feldolgozás feldolgozás* Kontroll Réz-szulfát Kadmium-szulfát Dual Gold 960 EC Stomp 330 EC Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC Réz-szulfát + Stomp 330 EC Kadmium-szulfát + Dual Gold EC Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC *FTIR és FT-Raman spektroszkópos módszerekkel történő feldolgozás céljára 3 db/csoport Szövettan céljára 3db/csoport Csontvázfestés céljára 10 db/csoport 42

47 14. táblázat A csoportonként felhasznált tojásszám Tojásszám (db) Termékeny tojások Kezelt csoportok 2-3. napi feldolgozás 19. napi feldolgozás száma (db) aránya (%) Kontroll ,33 Réz-szulfát ,67 Kadmium-szulfát ,33 Dual Gold 960 EC ,33 Stomp 330 EC ,67 Réz-szulfát + Dual Gold 960 EC ,67 Réz-szulfát + Stomp ,67 Kadmium-szulfát + Dual Gold 960 EC ,33 Kadmium-szulfát + Stomp 330 EC ,33 43

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