The Korean Society of Pesticide Science
[ ORIGINAL ARTICLES ]
The Korean Journal of Pesticide Science - Vol. 27, No. 2, pp.102-109
ISSN: 1226-6183 (Print) 2287-2051 (Online)
Print publication date 30 Jun 2023
Received 09 Apr 2023 Revised 18 May 2023 Accepted 22 May 2023
DOI: https://doi.org/10.7585/kjps.2023.27.2.102

깔따구(Chironomus riparius)와 조각깔따구(Glytotendipes tokunagi)에 대한 etofenprox와 fenpropathrin 급성독성 비교

방준형 ; 윤창영 ; 전경미* ; 김보선 ; 김주영 ; 오진아 ; 나영은
농촌진흥청 국립농업과학원 농산물안전성부 독성위해평가과
Comparison of Acute Toxicity of Etofenprox and Fenpropathrin to Chironomus riparius and Glytotendipes tokunagai
Jun-Hyoung Bang ; Chang-Young Yoon ; Kyongmi Chon* ; Bo-Seon Kim ; Juyeong Kim ; Jin-A Oh ; Young-Eun Na
Toxicity and Risk Assessment Division, Department of Agro-food safety, National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration, 166, Nongsaeogmyeong-ro, Iseo-myeon, Wanju-gun, Jeollabuk-do 55365, Republic of Korea

Correspondence to: *E-mail: kmchon6939@korea.kr

초록

Pyrethroid계 살충제는 물에 잘 녹지 않지만, 토양과 강한 결합력을 가지기 때문에 수계환경에 노출될 경우, 퇴적토에 축적되어 저서생물에 영향을 미칠 수 있다. 국내에서는 퇴적토에 흡착 및 잔류 가능성이 있는 농약에 대한 저서생물 급성독성 연구가 미비하며, 국내 시험종을 이용한 연구는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 국제적으로 독성시험에 널리 사용되는 저서생물인 깔따구(Chironomus riparius)와 국내에 널리 서식하는 조각깔따구(Glytotendipes tokunagai)의 etofenrpox와 fenpropathrin에 대한 급성독성을 비교하고자 하였다. 급성독성시험은 OECD test guideline 235에 준수하여 진행하였다. 시험 기간 동안 C. riparius의 수온은 20± 2oC, G. tokunagai의 수온은 25 ± 2oC이었으며, 명암주기는 16 : 8 h 조건으로 유지하였고 먹이는 공급하지 않았다. 시험용액 20 mL에 5 마리의 시험생물을 투입하였고, 처리군마다 4 반복구를 두었다. 시험결과, C. ripariusG. tokunagai에 대한 etofenprox의 48 h LC50은 각각 1.197 μg/L, 6.909 μg/L이었다. C. ripariusG. tokunagai에 대한 fenpropathrin의 48 h LC50은 각각 0.040 μg/L, 6.004 μg/L이었다. 본 시험 결과, etofenprox와 fenpropathrin에 대한 독성 민감도는 G. tokunagaiC. riparius에 비해 낮은 것으로 나타났다.

Abstract

Pyrethroid insecticides are not soluble in water, but they are strongly bound to the soil. When they are exposed to aquatic environments, they can accumulate in sediments and affect benthic organisms. In Korea, acute toxicity studies for pesticides that may be absorbed and retained in sediment are limited and no studies have been done using domestic species. In this study, we compared the acute toxicity of etofenprox and fenpropathrin for the freshwater midge Chironomus riparius, which is used in toxicity tests internationally, and the Glytotendipes tokunagai, which inhabits widely in Korea. Acute toxicity tests were performed according to the OECD test guideline 235. During the tests, the temperatures for C. riparius and G. tokunagai were 20 ± 2oC, 25 ± 2oC, respectively and the light-dark cycle was maintained at 16:8 h, and food was not supplied. Four replicates, each containing five organisms were put into 20 ml of experimental solutions. This study showed that the 48 h LC50 values of etofenprox for the C. riparius and G. tokunagai were 1.197 μg/L and 6.909 μg/L, respectively. The 48 h LC50 values of fenpropathrin for the C. riparius and G. tokunagai were 0.040 μg/L and 6.004 μg/L, respectively. As a result, C. riparius was more sensitive to etofenprox and fenpropathrin than G. tokunagai.

Keywords:

Acute toxicity, Chironomus riparius, Etofenprox, Fenpropathrin, Glytotendipes tokunagai

키워드:

급성독성, 깔따구, 조각깔따구

서 론

Pyrethroid계 살충제는 천연 살충제인 pyrethrins과 유사한 화학구조를 가진 합성 살충제로, 1973년 개발된 이래로 미국을 포함하여 전세계적으로 사용되고 있는 살충제이다(ATSDR, 2003; Schleier III and Peterson, 2011). Etofenprox와 fenpropathrin은 sodium 채널을 교란시켜 곤충 신경계에 영향을 미치는 합성 pyrethroid로 광범위한 종류의 작물에서 해충 방제를 위해 사용되는데(Jia et al., 2006), 농지에 살포된 농약은 빗물 또는 관개수 등에 씻겨 물에 녹은 상태나 토양입자에 흡착된 상태로 유출되어 수생태계에 유입될 수 있다. Etofenprox (logP = 6.9)와 fenpropathrin (logP = 6.04)은 무극성 화합물로 토양과 퇴적물에 높은 친화성을 가지고 있어 토양 입자에 흡착되기 쉬우며(Zhou and Rowland, 1997; Tomlin, 2003), 수생태계에 노출될 경우 퇴적토에 축적되어 저서생물에게 영향을 끼칠 수 있다.

Barbee and Stout (2009)은 미국가재(Procambarus clarkia)에 대한 etofenprox의 96 h LC50이 0.29 μg/L로 etofenprox가 미국가재에게 독성이 매우 강하며, pyrethroid계 농약이 neonicotinoid계 농약보다 비표적 생물들에게 위험하다고 보고하였다. De Lorenzo and De Leon (2010)에 따르면 유리새우(Palaemonetes pugio) 성체에 대한 etofenprox의 96 h LC50이 1.26 μg/L로 높은 독성을 보였다고 보고하였다. Benli (2014)은 터키 가재(Astacus leptodactylus) 성체에 대한 etofenprox의 96 h LC50이 0.41 μg/L였고, 농약에 노출된 후 움직임 감소, 평형감각 상실, 개체간 싸움 증가, 바닥에 가라앉거나 표면 위로 나오려는 이상 증상들이 관찰되었으며, 전형적인 2차 스트레스 반응인 고혈당증을 유발한다고 보고하였다. Sancho et al. (2018)은 물벼룩(Daphnia magna)에 대한 etofenprox의 24 h EC50이 139 μg/L였고 1.48, 1.85 μg/L 농도에서 21일간 노출 되었을 때 생식률 저하, 크기 감소, 개체수 증가율에 영향을 미친다고 보고하였다. Wang et al. (2020)은 제브라피쉬의 배아에서 성체까지 발달 단계에 따른 fenpropathrin의 독성을 분석하였는데, 치어(juvenile) 단계의 96 h LC50이 0.0029 mg/L로 제브라피쉬의 발달단계 중 독성이 가장 높게 나타났으며, 효소 활성과 발달에 영향을 끼치는 호르몬의 변화를 야기한다고 보고하였다. Yu et al. (2022)은 제브라피쉬의 배아가 fenpropathrin에 노출될 경우 뇌 기형, 비정상적인 움직임, AChE 활성 강화, 산화 스트레스, 세포 사멸 및 신경 발달 유전자의 발현 감소와 같은 발달 및 신경 독성을 유발한다고 보고하였다. 이처럼 etofenprox와 fenpropathrin은 갑각류, 어류와 같은 수서생물들에 대한 높은 독성을 보였으며, 먹이사슬에 혼란을 일으켜 서식지의 생물 다양성을 위협할 수 있다(Antwi and Reddy, 2015). 하지만 수서생물에 대한 두 농약의 독성 연구는 일부 생물종에서만 국한되어 이루어졌기 때문에, 추가적인 평가 대상종에 대한 연구가 필요하다.

깔따구(Chironomus riparius)는 절지동물문 곤충류 파리목 깔따구과에 속하는 곤충으로, 유충 단계에 하천수와 퇴적토의 경계에서 유영 생활을 하다가 적당한 서식지를 찾으면 정착하여 저서 생활을 한다. C. riparius 유충은 수서 생태계에서 물벼룩과 함께 곤충 및 어류의 중요한 먹이 자원이다(Ristola, 2000). C. riparius는 생활주기가 짧고 많은 오염물질에 민감하며, 실험실 환경에서 사육하기 용이하다는 장점이 있다(Ingersoll and Nelson, 1990). 해외에서 C. riparius는 퇴적토에 잔류할 수 있는 농약들의 독성 평가에 사용되고 있다(WHO, 2007; Weltje et al., 2009). 지금까지 연구된 C. riparius에 대한 pyrethroid계 농약의 독성 연구를 살펴보면, Conrad et al. (1999)은 급성독성시험을 통해 C. riparius (2령기 유충)에 대한 permethrin의 48 h LC50이 9.27 μg/L로 permethrin이 C. riparius에 독성이 있음을 확인하였다. Goedkoop et al. (2010)C. riparius (1령기 유충)가 cypermethrin에 높은 독성민감도를 보여주며, 0.8, 3.2 μg/L 농도에 노출되었을 때 우화율에 영향을 받는다는 사실을 발견하였다. 다른 깔따구류에 대한 pyrethroid계 농약의 독성연구를 조사한 결과, Lavarias et al. (2017)Chironomus calligraphus (3,4령기 유충)에 대한 cypermethrin의 48 h LC50이 1.35 μg/L로 높은 독성을 보였으며, cypermethrin이 비표적 생물들에게 영향을 줄 수 있다고 보고하였다. Ziajahromi et al. (2019)Chironomus tepperi (2령기 유충)에 대한 bifenthrin의 48 h LC50이 0.5 μg/L로 C. tepperi가 bifenthrin에 대한 높은 독성민감도를 가졌다고 보고하였다.

국내에서도 다양한 pyrethroid계 살충제가 유통 및 사용되고 있으며(Moon et al., 2016), Choo et al. (1998)은 국내에서 사용되는 농약들이 논에 피해를 입히는 해충 벼멸구의 천적인 벼멸구선충(Agamermis unka)에 치명적이며, 해충을 제거하기 위한 농약이 비표적 생물에게 영향을 끼칠 수 있다고 보고하였다. 하지만 현재 이러한 농약들에 대한 독성연구는 미비한 실정이다. 따라서 국내 농업생태계에 서식하는 지표종을 이용한 농약의 독성 연구가 필요하다(Yoo et al., 2005). 국내의 수계환경에서 널리 서식하는 깔다구과의 조각깔따구(Glytotendipes tokunagai)는 생활주기가 짧고 좁은 공간에서도 교미와 산란이 가능하여 실내 사육이 용이하며(Kawai and Konishi, 1986; Na, 2004), C. riparius와 달리 어린 유충 단계에서부터 저서에서 집을 지어 생활을 하기 때문에(Baek, 2008), 퇴적토 독성 연구에 적합하다. 국내에서 진행된 조각깔따구의 독성 평가 연구를 조사하였을 때, Baek et al. (2014)G. tokunagai (4령기 유충)에 대한 calcium chloride (CaCl2)의 48 h LC50이 3.84 g/L로 다른 깔 따구류보다 제설제에 대한 독성민감도가 높다고 보고하였다. Kim et al. (2021)G. tokunagai (2령기 유충)에 대한 benzyl chloride의 28 d NOEC가 0.25 μL/L로 국내의 수서생물들과 비교하여 높은 독성민감도를 가진다고 보고하였다.

본 연구에서는 국제적으로 독성 시험에 널리 사용되는 저서생물인 C. riparius와 국내 고유종인 G. tokunagai에 대한 etofenprox와 fenpropathrin의 급성독성을 비교하고자 한다.


재료 및 방법

시험농약

시험농약은 etofenprox (순도: 99%, Sigma-Aldrich, USA)과 fenpropathrin (순도: 98%, LGC Labor GmbH, Germany)을 사용하였다. 시험용매로 acetone (순도: 99.8%, Merck, Germany)을 사용하였고, 사육 및 시험에서 OECD test guideline 235에 기재된 M4배지를 사용하였으며 M4배지 제조에 사용된 시약들은 Sigma-Aldrich (USA)에서 구입하였다.

시험생물 및 사육환경

깔따구(Chironomus riparius)

국립농업과학원의 독성·기능성 연구동 사육실에서 사육 중인 깔따구(C. riparius)를 사용하였다. M4배지와 모래(< 2 cm)로 채워진 투명 아크릴 박스에서 온도는 20 ± 2oC, 광량은 500~1000 Lux, 명암주기는 16 : 8 h (light : dark)의 조건으로 사육하였으며, 먹이는 매일 곱게 간 Tetramin®(Melle, Germany)을 일정량 공급하였다. 사육수조의 벽 표면에 붙은 알집을 M4배지가 담긴 사각 플레이트에 배양하였고 부화 후 2일이 경과한 1령기 유충을 독성 시험에 사용하였다(Table 1).

Breeding conditions for Chironomus riparius and Glytotendipes tokunagai

조각깔따구(Glytotendipes tokunagai)

국립농업과학원의 독성·기능성 연구동 사육실에서 사육중인 조각깔따구(G. tokunagai)를 사용하였다. M4배지와 모래(< 6 cm)로 채워진 원통형 유리 수조에서 온도는 25 ± 2oC, 광량은 500~1000 Lux, 명암주기는 16 : 8 h ( light : dark)의 조건으로 사육하였으며, 먹이는 매일 곱게 간 Tetramin®(Melle, Germany)을 일정량 공급하였다. 원형수조에서 성충을 M4배지를 담은 원형트랩에 포집하여 트랩 바닥에 가라앉은 알집을 M4배지가 담긴 사각 플레이트에 배양하였고 부화 후 5일이 경과한 2령기 유충을 독성 시험에 사용하였다(Table 1).

Etofenprox와 fenpropathrin의 깔따구 급성독성시험

급성독성시험은 OECD guideline 235 (OECD, 2011)에 따라 진행하였다. C. riparius 1령기 유충(부화 후 2일), G. tokunagai 2령기 유충(부화 후 5일)을 사용하였으며, 온도는 각각 20 ± 2oC와 25 ± 2oC, 광량은 500~1000 Lux, 명암주기는 16 : 8 h (light:dark)을 유지하였고, 먹이는 공급하지 않았다. 시험용수는 탈염소수를 사용하였으며, 시험물질처리군과 대조군(탈염소수) 및 용매대조군(acetone 100 μL/L 이하)을 두었다. 각 처리군마다 4개의 100 ml 비커에 시험용액 20 mL를 분주하고 5마리의 시험생물을 투입하였다(Table 2).

Test conditions of acute toxicity tests for Chironomus riparius and Glytotendipes tokunagai

C. riparius을 이용한 시험의 경우, etofenprox 시험 농도는 0.15625, 0.3125, 0.625, 1.25, 2.5 및 5 μg/L, fenpropathrin 시험 농도는 0.015625, 0.03125, 0.0625, 0.125 및 0.25 μg/L로 설정하였으며(Table 3 and 6), G. tokunagai을 이용한 시험의 경우, etofenprox 시험 농도는 1.5625, 3.125, 6.25, 12.5, 25 및 50 μg/L, fenpropathrin 시험 농도는 0.625, 1.25, 2.5, 5 및 10 μg/L로 설정하였다(Table 4 and 7).

Symptoms and mortality of Chironomus riparius in the acute toxicity test for etofenprox

Symptoms and mortality of Glytotendipes tokunagai in the acute toxicity test for etofenprox

24 h, 48 h 경과 후 시험 개체들의 치사 유무를 판정하였는데 그 기준은 다음과 같다. 바닥에 가라앉아 움직이지 않거나 탈색된 개체, 시험용기에서 사라진 개체(다른 유충의 먹이가 된 것으로 간주)를 치사로 판정하였다. Probit analysis program (version 0.74)을 사용하여 24 h 및 48 h LC50 값을 산출하였다.


결과 및 고찰

C. ripariusG. tokunagai에 대한 etofenprox 급성독성

C. riparius에 대한 etofenprox의 급성독성시험 결과, Table 5에서 보는 바와 같이 24 h LC50은 5 μg/L보다 컸고, 48 h LC50은 1.197 μg/L이었다. G. tokunagai에 대한 24 h과 48 h LC50은 각각 7.370 μg/L, 6.909 μg/L이었다. Etofenprox에 대한 두 종의 독성 민감도를 비교하였을 때, 48 h에서 C. ripariusG. tokunagai보다 독성민감도가 약 5.8배 더 높은 것으로 나타났다.

LC50 of etofenprox for Chironomus riparius and Glytotendipes tokunagai

Symptoms and mortality of Chironomus riparius in the acute toxicity test for fenpropathrin

Symptoms and mortality of Glytotendipes tokunagai in the acute toxicity test for fenpropathrin

C. ripariusG. tokunagai에 대한 fenpropathrin 급성독성

C. riparius에 대한 fenpropathrin의 급성독성 시험 결과, Table 8에서 보는 바와 같이 24 h과 48 h LC50이 각각 0.052 μg/L, 0.040 μg/L이었다. G. tokunagai에 대한 24 h LC50은 10 μg/L보다 컸고, 48 h LC50은 6.004 μg/L이었다. Fenpropathrin에 대한 두 종의 독성 민감도를 비교하였을 때, C. ripariusG. tokunagai보다 독성 민감도가 약 150배 더 높은 것으로 나타났다.

LC50 of fenpropathrin for Chironomus riparius and Glytotendipes tokunagai

처리 후 육안으로 관찰한 외부적인 이상증상을 보면 두 시험 생물 모두 고농도 처리군에서 투입과 동시에 불규칙한 움직임을 보였다. 48시간 경과 후 C. riparius는 체색이 투명해지며 움직임이 없어 치사한 것으로 판단되었고, G. tokunagai는 체색이 검붉은 색으로 진해지며 몸이 경직되어 치사한 것으로 관찰되었다. Kim et al. (2009)C. riparius을 thiocarbamate계 제초제 molinate 25, 50 ppm의 농도에 처리하였을 때 투입 직후 격렬한 불규칙 운동을 보였으며, 24시간 경과 후 체색의 변화 및 활동성이 없어졌다고 보고하였다. 또한, Monterio et al. (2019)은 fipronil에 노출된 C. riparius의 활동성이 저하되었다고 보고하였는데 이는 본 연구에서 나타난 두 시험 생물종의 반응과 유사하였다.

지금까지 보고된 깔따구류에 대한 pyrethroid계 농약의 독성 연구 결과를 살펴보면, C. riparius (2령기 유충)에 대한 permethrin의 48 h LC50이 9.27 μg/L (Conrad et al., 1999), C. calligraphus (3, 4령기 유충)에 대한 cypermethrin의 48 h LC50이 1.35 μg/L (Lavarias et al., 2017), C. tepperi (2령기 유충)에 대한 bifenthrin의 48 h LC50이 0.5 μg/L (Ziajahromi et al., 2019)이었다. 본 연구에서 C. riparius (1령기 유충)은 etofenprox에 대한 48 h LC50이 1.197 μg/L, fenpropathrin에 대한 48 h LC50이 0.040 μg/L로 두 농약에 대한 높은 독성민감도를 보여주었다. 반면에 G. tokunagai (2령기 유충)은 etofenprox와 fenpropathrin에 대한 48 h LC50이 6.909 μg/L, 6.004 μg/L로 두 농약에 대한 상대적으로 낮은 독성민감도를 보여주었다.

다른 수서생물에 대한 두 농약의 독성 연구 결과를 살펴보면, etofenprox의 경우, 미국 가재(P. clarkia) 아성체(juvenile) 단계에 대한 96 h LC50이 0.29 μg/L (Barbee and Stout, 2009), 꼬마줄날도래(Cheumatopsyche brevilineata) 1령기 유충에 대한 48 h EC50이 0.116 μg/L (Yokoyama et al., 2009), 유리새우(P. pugio) 성체에 대한 96 h LC50이 0.89 μg/L (De Lorenzo and De Leon, 2010), 터키 가재(A. leptodactylus) 성체에 대한 48 h LC50이 0.61 μg/L (Benli, 2014), 물벼룩(D. magna)에 대한 24 h EC50이 139 μg/L(Sancho et al., 2018)이었다. Etofenprox에 대한 C. ripariusG. tokunagai의 독성 민감도는 물벼룩(D. magna)을 제외한 다른 수서생물들에 비해 낮은 것으로 조사되었다. Fenpropathrin의 경우, 제브라피쉬 유생(larvae) 단계에 대한 96 h LC50이 0.011 mg/L(Wang et al., 2020), 제브라피쉬 배아(embryo) 단계에 대한 96 h LC50이 0.128 mg/L (Yu et al., 2022)로 fenpropathrin에 대한 C. ripariusG. tokunagai의 독성 민감도는 제브라피쉬에 비해 더 높은 것으로 조사되었다.

Etofenprox와 fenpropathrin에 대한 두 종의 독성 민감도를 비교해 보았을 때, C. ripariusG. tokunagai보다 높은 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 시험에 사용된 생물의 발달 단계의 차이에서 기인한 것으로 판단된다. 본 시험에서 C. riparius는 OECD guideline 235 (OECD, 2011)에서 권장하는 1령기 유충(부화 후 2일)을 사용하였는데, G. tokunagai의 경우 대조군에서 1령기 유충의 치사율이 너무 높게 나타나는 관계로 치사율이 정상적으로 나타나는 2령기 유충(부화 후 5일)을 사용하여 시험을 진행하였다. 기존의 연구들은 령기에 따른 독성 민감도에 대해 생물의 발달 단계가 낮을수록 독성 민감도가 높아진다고 보고하였다. Nebeker et al. (1984)Chironomus tentans의 1령기 유충의 독성 민감도가 2령기 유충에 비해 2.6배 더 높다고 보고하였다. Kim et a l. (2009)C. riparius의 1령기가 2령기보다 약 3배 더 높은 독성 민감도를 가졌다고 보고하였고, 이러한 차이는 1령기 유충이 2령기 유충보다 화학물질을 해독시키는 효소가 덜 발달되었기 때문으로 추정하였다.

본 시험 결과, etofenprox와 fenpropathrin에 대한 독성 민감도는 C. ripariusG. tokunagai보다 높게 나타났다. 향후 깔따구 2종을 이용한 다른 농약들에 대한 추가적인 급성독성 연구를 통해 깔따구 시험종별 농약에 대한 독성민감도 차이를 조사할 계획이다.

Acknowledgments

본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 기관고유 연구사업 ‘벌류, 깔따구, 좀개구리밥 독성시험법 설정 및 개선 연구’(과제번호: PJ01579703)에 의해 수행되었습니다.

이해상충관계

저자는 이해상충관계가 없음을 선언합니다.

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Author Information and Contribution

Jun-Hyoung Bang, Toxicity and Risk Assessment Division, National Institute of Agricultural Sciences, Master, Conceptualization; Methodology; Investigation; Data curation; Writing-original draft preparation, https://orcid.org/0000-0002-2232-6330

Chang-Young Yoon, Toxicity and Risk Assessment Division, National Institute of Agricultural Sciences, Researcher, Conceptualization; Methodology; Investigation; Data curation; Project Administration, https://orcid.org/0000-0001-7220-5425

Kyongmi Chon, Toxicity and Risk Assessment Division, National Institute of Agricultural Sciences, Doctor of Philosophy, Data curation; Writing-review and editing; Supervision, https://orcid.org/0000-0003-2143-2614

Bo-Seon Kim, Toxicity and Risk Assessment Division, National Institute of Agricultural Sciences, Researcher assistant, Investigation, https://orcid.org/0000-0001-6053-6366

Juyeong Kim, Toxicity and Risk Assessment Division, National Institute of Agricultural Sciences, Researcher assistant, Investigation, https://orcid.org/0000-0002-6413-1822

Jin-A Oh, Research Policy Planning Division, Rural Development Administration, Doctor of Philosophy, Supervision, https://orcid.org/0000-0002-1166-4377

Young-Eun Na, Toxicity and Risk Assessment Division, National Institute of Agricultural Sciences, Doctor of Philosophy, Supervision, https://orcid.org/0009-0008-0025-0364

Table 1.

Breeding conditions for Chironomus riparius and Glytotendipes tokunagai

Parameters Conditions
Chironomus riparius Glytotendipes tokunagai
Cage 45(L) × 40(W) × 40(H) cm ø 12 × 4.5(H) cm
Temperature 20 ± 2oC 25 ± 2oC
Quantity of light 500 ~ 1000 lux
Light-dark cycle 16-h light / 8-h dark
Feeding Tetramin® (Melle, Germany)

Table 2.

Test conditions of acute toxicity tests for Chironomus riparius and Glytotendipes tokunagai

Parameters Conditions
Chironomus riparius Glytotendipes tokunagai
Etofenprox Fenpropathrin Etofenprox Fenpropathrin
Temperature (oC) 20.8 ± 0.28 19.6 ± 0.62 25.7 ± 1.87 23.9 ± 0.17
DO 6.84 ± 0.14 7.72 ± 0.21 7.83 ± 0.32 6.63 ± 0.45
pH 6.92 ± 0.13 7.86 ± 0.03 7.61 ± 0.41 7.00 ± 0.19
Instar 1st 2nd
Test vessel 100 mL (inner 4.5 cm) beaker
Quantity of light 500 ~ 1000 lux
Light-dark cycle 16-h light / 8-h dark
Replication four
Solution volume 20 mL

Table 3.

Symptoms and mortality of Chironomus riparius in the acute toxicity test for etofenprox

Conc.
(μg/L)
No. Exposure period (hour)
24 h 48 h
Symptoms Mortality (%) Symptoms Mortality (%)
N = Normal, D = Dead
Control 20 N (20) D (0) 0 N (20) D (0) 0
Solvent control 20 N (19) D (1) 5 N (17) D (3) 15
0.15625 20 N (20) D (0) 0 N (19) D (1) 5
0.3125 20 N (19) D (1) 5 N (19) D (1) 5
0.625 20 N (17) D (3) 15 N (13) D (7) 35
1.25 20 N (18) D (2) 10 N (11) D (9) 45
2.5 20 N (17) D (3) 15 N (2) D (18) 90
5 20 N (13) D (7) 35 N (0) D (20) 100

Table 4.

Symptoms and mortality of Glytotendipes tokunagai in the acute toxicity test for etofenprox

Conc.
(μg/L)
No. Exposure period (hour)
24 h 48 h
Symptoms Mortality (%) Symptoms Mortality (%)
N = Normal, D = Dead
Control 20 N (19) D (1) 5 N (19) D (1) 5
Solvent control 20 N (19) D (1) 5 N (17) D (3) 15
1.5625 20 N (17) D (3) 15 N (17) D (3) 15
3.125 20 N (13) D (7) 35 N (12) D (8) 40
6.25 20 N (13) D (7) 35 N (11) D (9) 45
12.5 20 N (5) D (15) 75 N (3) D (17) 85
25 20 N (4) D (16) 80 N (3) D (17) 85
50 20 N (0) D (20) 100 N (0) D (20) 100

Table 5.

LC50 of etofenprox for Chironomus riparius and Glytotendipes tokunagai

Species LC50 (μg/L) (95% C.L.a))
24 h 48 h
a) C.L.: Confidence Limits
Chironomus riparius > 5 1.197 (0.814~1.568)
Glytotendipes tokunagai 7.370 (4.458~10.754) 6.909 (3.599~10.307)

Table 6.

Symptoms and mortality of Chironomus riparius in the acute toxicity test for fenpropathrin

Conc.
(μg/L)
No. Exposure period (hour)
24 h 48 h
Symptoms Mortality (%) Symptoms Mortality (%)
N = Normal, D = Dead
Control 20 N (20) D (0) 0 N (19) D (1) 5
0.015625 20 N (17) D (3) 15 N (17) D (3) 15
0.03125 20 N (18) D (2) 10 N (16) D (4) 20
0.0625 20 N (7) D (13) 65 N (4) D (16) 80
0.125 20 N (1) D (19) 95 N (0) D (20) 100
0.25 20 N (2) D (18) 90 N (1) D (19) 95

Table 7.

Symptoms and mortality of Glytotendipes tokunagai in the acute toxicity test for fenpropathrin

Conc.
(μg/L)
No. Exposure period (hour)
24 h 48 h
Symptoms Mortality (%) Symptoms Mortality (%)
N = Normal, D = Dead
Control 20 N (20) D (0) 0 N (19) D (1) 5
0.625 20 N (19) D (1) 5 N (19) D (1) 5
1.25 20 N (18) D (2) 10 N (18) D (2) 10
2.5 20 N (19) D (1) 5 N (15) D (5) 25
5 20 N (15) D (5) 25 N (11) D (9) 45
10 20 N (16) D (4) 20 N (6) D (14) 70

Table 8.

LC50 of fenpropathrin for Chironomus riparius and Glytotendipes tokunagai

Species LC50 (μg/L) (95% C.L.a))
24 h 48 h
a) C.L.: Confidence Limits
Chironomus riparius 0.052 (0.008~0.207) 0.040 (0.031~0.051)
Glytotendipes tokunagai > 10 6.004 (3.883~10.228)