商业杀虫剂复配制剂对红壁蜂（Osmia bicornis）存活率的联合效应：拮抗作用的意外发现及其生态风险评估启示

　　本刊推荐：为探究多种杀虫剂复配使用对野生蜂类的潜在风险，研究人员以红壁蜂（Osmia bicornis）为模型，通过体表暴露实验评估五种常见杀虫剂（Dursban、Sherpa、Mospilan、Karate、Closer）及其二元混合物的毒性效应。意外发现吡酯类与烟碱类/磺酰亚胺类混合物呈现拮抗作用，甚至在场浓度下仍存在此现象。研究强调现行农药风险评估体系需纳入多农药暴露场景，并为非蜜蜂类传粉昆虫保护提供关键数据。

　　

随着现代农业对化学农药依赖度的加剧，传粉昆虫种群衰退已成为全球性生态问题。尽管栖息地丧失、气候变化等多重因素共同作用，但大规模使用杀虫剂及其代谢产物被广泛认为是导致传粉者减少的关键驱动因素之一。目前，欧盟批准使用的农药活性成分达439种，2021年全球农药使用量较1990年翻倍，其中杀虫剂的增长尤为显著。然而，当前生态风险评估（ERA）体系主要关注单一农药在单一作物上的施用效果，几乎未考虑多种农药同时暴露的场景。在真实农业环境中，蜜蜂往往通过作物花粉、花蜜、水源及筑巢土壤等多途径同时暴露于多种农药残留，这些混合物可能产生协同、相加或拮抗等复杂相互作用，对蜜蜂生存造成不可预见的威胁。

为此，波兰科学院自然保护研究所的Anna Misiewicz等研究人员以欧洲本土重要传粉昆虫红壁蜂（Osmia bicornis）为研究对象，系统评估了五种商品化杀虫剂（Dursban 480 EC（毒死蜱）、Sherpa 100 EC（氯氰菊酯）、Mospilan 20 SP（acetamiprid）、Karate Zeon 050 CS（lambda-cyhalothrin）和Closer（sulfoxaflor））及其二元混合物通过体表暴露对雌蜂存活率的影响。该研究于2024年发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》，为完善非蜜蜂类传粉昆虫的农药风险评估提供了重要实验依据。

研究采用体表暴露实验设计，以推荐施用浓度（RAC）为基准，设置几何级数浓度梯度，通过Hamilton微量注射器在蜂类胸背部精准施加1μL药液。通过Kaplan-Meier生存分析和PERMANOVA统计方法评估单一及混合药剂的毒性效应与相互作用。实验涵盖三个二元混合物组合：Dursban×Sherpa（有机磷×拟除虫菊酯）、Mospilan×Sherpa（新烟碱×拟除虫菊酯）、Karate×Closer（拟除虫菊酯×磺酰亚胺）。所有实验均在20°C、60%湿度及16:8光周期条件下进行，持续观察至所有个体死亡。

3.1. Dursban与Sherpa混合暴露效应

研究发现Dursban（毒死蜱）在0.7×RAC及以上浓度时表现出极高毒性，所有个体在24小时内死亡，且与Sherpa的共存未改变其毒性模式。Sherpa单独作用时仅最低浓度（0.25×RAC）显著降低存活率，较高浓度反而未显示明显毒性。两药剂间无显著交互作用（PERMANOVA, p=0.7），表明其联合效应仅为毒性叠加。

3.2. Mospilan与Sherpa混合暴露效应

Sherpa单独使用对存活率有轻微负面影响（p=0.019），但Mospilan在0.2×RAC浓度下显著缓解了Sherpa的毒性效应，表现为联合暴露组存活时间延长（LT₅₀=44天）优于对照组（36天）。最高浓度组合（5×RAC）亦显示类似拮抗趋势。PERMANOVA证实两药剂存在显著拮抗交互作用（p=0.001）。

3.3. Karate与Closer混合暴露效应

两药剂单独使用均显著降低蜂类存活率（p<0.0001），但联合暴露时表现出浓度依赖性拮抗作用。当两者均在1×RAC浓度时，联合组LT₅₀达26天，显著高于对照组（19天）及各自单独暴露组。低浓度Closer（0.2×RAC）甚至引发激素效应（hormesis），存活率反而高于对照组。PERMANOVA显示显著拮抗交互作用（p<0.0001）。

本研究首次系统报道了拟除虫菊酯类杀虫剂（Sherpa、Karate）与新烟碱类（Mospilan）或磺酰亚胺类（Closer）混合使用时对红壁蜂的拮抗效应。这一发现与传统认知中农药混合物多产生协同毒性的预期相反，提示现行以协同效应为核心的混合农药风险评估模型可能存在盲区。尤其值得注意的是，Karate与Closer在田间推荐浓度下仍显示拮抗作用，表明当前农药使用策略可能低估了实际环境中多农药暴露的复杂性。

研究进一步探讨了潜在机制：拟除虫菊酯类通过调控电压门控钠离子通道（voltage-gated sodium channels）破坏神经信号传导，而新烟碱与磺酰亚胺类均作为烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）激动剂引起神经过度兴奋。两者联合可能通过诱导细胞色素P450单加氧酶（cytochrome P450 monooxygenases）等解毒酶系的上调，增强机体对天然毒素及农药的代谢能力，从而缓解单一药剂的毒性。然而，这一假设仍需通过基因表达分析与酶活性检测进一步验证。

本研究强调，未来生态风险评估需纳入多农药暴露场景，尤其需关注不同作用机制农药组合的非线性效应。此外，红壁蜂等非蜜蜂类传粉昆虫对农药的响应模式与蜜蜂（Apis mellifera）存在显著差异，提示需建立物种特异性的风险评估框架。研究结果对优化农药使用策略、保护野生传粉昆虫多样性及维持农业生态系统服务功能具有重要实践意义。