《Science of The Total Environment》:Exposure to second-generation anticoagulant rodenticides is widespread in the non-target British wild mammals Erinaceus europaeus and Vulpes vulpes
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抗凝血灭鼠剂(ARs)、软体动物杀灭剂和新烟碱类杀虫剂是广泛使用的植物保护和害虫防治杀生物剂,被认为对非目标野生动物构成潜在健康风险。在此,研究人员调查了这些化合物在来自英格兰的100只欧洲刺猬(Erinaceus europaeus)和181只赤狐(Vulp
抗凝血灭鼠剂(ARs)、软体动物杀灭剂和新烟碱类杀虫剂是广泛使用的植物保护和害虫防治杀生物剂,被认为对非目标野生动物构成潜在健康风险。在此,研究人员调查了这些化合物在来自英格兰的100只欧洲刺猬(Erinaceus europaeus)和181只赤狐(Vulpes vulpes)的便利样本中(2013年至2020年),使用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)检测肝脏组织。虽然没有检测到软体动物杀灭剂或新烟碱类杀虫剂,除了一只狐狸中低水平的噻虫胺(clothianidin),但ARs在62%的刺猬和90%的狐狸样本中被检测到,浓度可变(0.05–3430 ng/g)。在83%检测到ARs的动物中,发现不止一种AR化合物,这与多次累积暴露一致。此外,25%的刺猬和64%的狐狸样本的总AR浓度超过了常用参考值100 ng/g(用于潜在中毒或监管关注)。与地理区域或性别(狐狸或刺猬)没有显著关联,与年龄、地点、栖息地类型或死亡原因类别(刺猬)也没有显著关联。尽管检测到高AR水平,但没有证据表明刺猬出现指示AR中毒(AR toxicosis)的急性出血(acute haemorrhage)。然而,由于刺猬在英国受到保护关注,有必要进一步调查ARs和其他农药对健康潜在不利影响。研究结果表明,采样动物中AR暴露广泛,并支持对这些杂食性非目标哺乳动物进行进一步结构化监测。在便利样本中,没有发现2016年英国灭鼠剂管理计划(UK rodenticide stewardship scheme)引入后AR暴露减少的证据。
**论文解读:第二代抗凝血灭鼠剂在英国非目标野生哺乳动物中的广泛暴露**
**研究背景与意义**
抗凝血灭鼠剂(Anticoagulant Rodenticides, ARs)自20世纪50年代起被广泛用于害虫控制,其中第二代抗凝血灭鼠剂(Second-Generation ARs, SGARs,如溴鼠灵brodifacoum、溴敌隆bromadiolone等)因具有更高毒性和生物累积性,对非目标野生动物构成潜在风险。尽管已有研究关注鸟类(如仓鸮Tyto alba)的AR暴露,但对非目标哺乳动物(尤其是杂食性物种)的系统监测仍十分有限。欧洲刺猬(Erinaceus europaeus)和赤狐(Vulpes vulpes)作为广泛栖息于人工环境的物种,可能通过直接摄入饵料、食用污染猎物(如小型哺乳动物和无脊椎动物)或受污染植物而暴露于ARs、新烟碱类杀虫剂(neonicotinoids)和软体动物杀灭剂(molluscicides)。然而,缺乏长期、大范围的基线数据来评估这些化合物的暴露水平及其潜在健康影响,特别是刺猬作为英国保护关注物种,其种群下降与AR暴露的关联尚不明确。此外,2016年英国实施灭鼠剂管理计划(rodenticide stewardship scheme)后,非目标物种的暴露变化也未得到系统验证。因此,本研究旨在利用现有样本资源,对上述两种哺乳动物进行多农药筛查,评估暴露风险,并探讨管理政策的效果。
**研究设计与主要结论**
研究人员利用2013–2020年间收集的便利样本,包括100只欧洲刺猬(来自Garden Wildlife Health项目,包括城乡栖息地)和181只赤狐(82只来自野生动物事件调查方案Wildlife Incident Investigation Scheme, WIIS;99只来自2020/2021年冬季狐狸监测试样),检测其肝脏组织中ARs、新烟碱类和软体动物杀灭剂的残留。结果显示:62%的刺猬和90%的狐狸样本检出ARs,其中多种ARs共存现象常见(刺猬67%,狐狸89%);25%的刺猬和58%的狐狸样本中总SGAR浓度超过100 ng/g(常用潜在中毒参考阈值)。统计分析未发现地理区域、性别、年龄、栖息地类型或死亡原因对暴露概率有显著影响。值得注意的是,在刺猬中未观察到与急性出血(acute haemorrhage)相关的AR中毒直接证据,但高AR水平的亚致死影响尚需进一步研究。此外,未发现2016年管理计划实施后AR暴露显著下降,反而在刺猬和狐狸中检测到溴鼠灵(brodifacoum)暴露比例增加。该研究发表在《Science of The Total Environment》,强调了这些物种作为非目标哺乳动物哨兵候选物种的价值。
**关键技术方法概述**
样本来源:刺猬样本来自Garden Wildlife Health项目冷冻组织库(2012–2020年,覆盖英格兰多区域和栖息地);狐狸样本来自WIIS(2012–2020年)和针对多房棘球绦虫(Echinococcus multilocularis)年度监测计划(2020/2021年冬季)。主要技术方法:采用改良QuEChERS提取法处理肝脏组织,结合液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)检测8种ARs(包括第一代和第二代)、4种新烟碱类(acetamiprid, clothianidin, imidacloprid, thiacloprid, thiamethoxam)、氨基甲酸酯类(methiocarb)和软体动物杀灭剂(metaldehyde)。定量限(LOQ)设为10 ng/g,检测限(LOD)为1 ng/g(除metaldehyde为10 ng/g)。统计分析采用逻辑回归模型评估多因素(地域、性别、年龄、栖息地、管理计划前后等)对AR检测概率的影响。
**研究结果分述**
- **模型适用性(Model Suitability)**:通过评估数据来源(WIIS狐狸与射杀狐狸)的区域分布、共线性(Cramér's V和广义方差膨胀因子GVIF)确认模型可估计性,确保结果稳健。射杀狐狸样本均为管理计划后收集,WIIS狐狸样本分散在计划前后。
- **抗凝血灭鼠剂检测(Anticoagulant Rodenticide Detection)**:AR残留检测结果显示,狐狸暴露率(90%)显著高于刺猬(62%)(p < 0.001)。溴敌隆(bromadiolone)是检出率最高的AR(刺猬51%,狐狸85%),溴鼠灵(brodifacoum)在狐狸中检出率达77%。多重残留(两种以上)在狐狸中更常见。地理区域、栖息地类型、年龄、性别对SGAR检出概率无显著影响。管理计划后,刺猬中溴鼠灵和溴敌隆的检出概率显著增加(p分别为0.007和0.01),狐狸中溴鼠灵检出概率也增加(p=0.017)。未发现总SGAR浓度超过100 ng/g的概率在管理计划前后有显著差异。
- **刺猬中杀鼠剂毒性评估(Appraisal for Evidence of Rodenticide Toxicity in Hedgehogs)**:31%的刺猬存在肉眼可见出血,其中84%伴有外伤(如骨折、皮肤损伤)。仅5只刺猬在外伤缺失下出现出血,但出血分布与AR中毒典型表现不一致,总AR浓度从2.5 ng/g到2650 ng/g不等。研究人员认为这些出血不足以诊断AR中毒,但亚致死影响(如加剧轻微创伤出血)不能被排除。
- **软体动物杀灭剂和新烟碱类筛查(Screening for Molluscicides and Neonicotinoids)**:未在刺猬或狐狸肝脏中检测到甲硫威(methiocarb)、乙醛(metaldehyde)或新烟碱类(acetamiprid, imidacloprid, thiacloprid, thiamethoxam)。仅在单只射杀狐狸中检出低水平噻虫胺(clothianidin,11 ng/g)。由于新烟碱类和软体动物杀灭剂肝脏半衰期极短(如噻虫胺在小鼠中仅4小时),研究结果不能排除近期暴露的可能性。
**讨论与结论总结**
讨论部分指出,高AR检出率与其他英国鸟类(如红隼Falco tinnunculus,67%)和哺乳动物(如美洲水貂Neovison vison,79%)的研究结果一致,表明SGAR在非目标野生动物中广泛存在。狐狸暴露率高于刺猬,可能源于其更大活动范围、冬季持续觅食(刺猬冬眠)以及更多直接捕食靶标啮齿动物。管理计划后溴鼠灵暴露增加,可能与鼠类对溴敌隆和敌鼠钠盐(difenacoum)抗性增强导致其使用频率上升有关。尽管刺猬中未发现明确急性中毒,但实验研究(如Miserez et al., 2025)显示低剂量重复暴露可引发肾脏多灶性出血,因此亚致死影响(免疫功能、繁殖力、行为改变)需要进一步研究。此外,新烟碱类未检出可能与检测限较高或2018年户外使用禁令有关,但紧急授权(如2022–2024年噻虫嗪在甜菜上的使用)仍需持续监测。
**结论部分翻译**:本研究凸显了利用现有野生动物组织档案样本(通过扫描性和靶向性疾病监测项目收集)的价值,这提供了一种经济高效、协同的方式以长期监测化学暴露。鉴于样本中高检出率,研究人员建议将狐狸和刺猬视为非目标野生哺乳动物AR暴露监测的候选哨兵物种。由于它们与花园和农田紧密关联,利用这些物种的样本可进一步反映农业和休闲用途中ARs或其他农药的使用情况。