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研究記事

固体表面蛍光によるミツバチ製品中の2,4-ジクロロフェノキシ酢酸のモニタリング

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DOI:

10.3791/69332

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2025年11月21日

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この記事について

サマリー

本研究は、アルゼンチン中部および北部のミツバチ製品サンプルにおける2,4-ジクロロフェノキシカルボン酸の制御およびモニタリングにおいて、従来の手法に代わる新たな方法論の開発を提案します。

要約

ミツバチの健康は蜂蜜の生産と作物の受粉に不可欠です。除草剤の使用は蜂蜜生産に悪影響を及ぼす可能性があり、ミツバチが処理された植物から蜜や花粉を集める際にこれらの化学物質に触れ、有害な残留物による蜂蜜汚染を引き起こす可能性があります。2,4-ジクロロフェノキシ酢酸(2,4-D)は広葉雑草の制御を目的としていますが、花に届き、ミツバチの生産を汚染し、ミツバチの健康や生活の質に影響を与える可能性があります。これらの理由から、除草剤残留物の存在を検出し、必要に応じて是正措置を講じるために、定期的に蜂蜜を分析することが重要です。本研究は、アルゼンチン中部および北部の蜂製品サンプルにおける2,4-Dの制御とモニタリングにおいて、従来の技術に代わる新たな方法論の開発を提案しています。試料はpH=7.0で陰イオン界面活性剤ドーデシル硫酸ナトリウム(SDS)の存在下で調整され、固体支持として青帯フィルターペーパーで系をろ過した後、固体相蛍光による決定を行いました。最適な作業条件下では、検出および定量限界はそれぞれ0.33 ng/Lと0.90 ng/L、線形範囲は0.90 x 103 ng/Lから1.13 x 103 ng/ Lに達しました。この新しい方法の利点の一つは、安価な機器と環境に優しい溶剤の使用、低廃棄物発生、そして結果としてグリーンケミストリーのいくつかの原則を守ることです。

概要

ミツバチの健康は蜂蜜の生産と作物の受粉に不可欠です。健康なコロニーは、適切な栄養、衛生管理、病気の予防と治療を含む包括的な健康管理に依存しています。責任を持って行う蜂蜜生産はミツバチに害を及ぼさず、養蜂家は全体の蜂蜜のごく一部しか採取せず、コロニー用の備蓄を残します1,2。

除草剤の使用は蜂蜜生産に悪影響を及ぼす可能性があり、ミツバチが処理された植物から蜜や花粉を集める際にこれらの化学物質に触れ、農薬残留物による蜂蜜汚染を引き起こす可能性があります。さらに、グリホサートのような一部の除草剤は、ミツバチの発達や行動に直接影響を与え、採餌能力や生理的発達を低下させることがあります(3,4,5,6)。2,4-ジクロロフェノキシ酢酸(2,4-D)除草剤は広葉雑草の制御を目的と設計されていますが、花に届き蜂蜜を汚染し、ミツバチの健康や蜂蜜の品質に影響を与える可能性があります。7,8,9

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プロトコル

この原稿には、著者のいずれかが行ったヒト参加者や動物を用いた研究は含まれていません。

使用装置
分光フルオリメット測定は、150Wキセノンランプを搭載したPCベースの分光フルオロメーターを用いて行われました。固体表面蛍光(SSF)測定にはサンプルホルダーが使用されました。2,4次元定量化に用いられたパラメータは以下の通りです:λem=580 nm、λext=555 nm(スリット3-3)、固体サンプルホルダー使用。

サンプリングとサンプル処理
この研究は、2025年に生産された蜂蜜サンプルの生産量をアルゼンチン北中部のサンルイス、サンフアン、フフイ、サルタ各州で実施しました。分析されたサンプルは、4種類の多花蜂蜜、2種類のプロポリス蜂蜜、純粋な蜂蜜キャンディ、そして地域の養蜂家から購入した蜂蜜、コカ、プロポリスの混合物から作られたキャンディでした。調査対象の蜂蜜は新鮮で、生産から1週間以内に巣箱から抽出され、異なるメカニズムによる2,4-Dの劣化を防ぐためでした。すべてのサンプルは新しく無菌容器で採取され、直ちに研究所へ運ばれました。分析まで暗い場所で4〜8°Cの環境で保存されました。固形キャラメルは乳鉢と乳棒で均質化され、その内容....

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結果

以下に示す結果は、一般的な手続きに影響を与える各変数、最適化、そして到達した最適な作業条件の研究が段階的にどのように進められたかを示しています。

2,4次元スペクトルの特徴付け
2,4次元特性評価はUV-Vis分光法と分子蛍光法によって行われ、λem=580 nmで蛍光強度の最大値を観測し、λext=55 nm(スリット3-3; 図1)。蛍光信号の濃度を上げることで、直接的な定量化が可能になることで、蛍光信号の高揚効果が示されました(図2)。直接分析物定量は、分析物が他の蛍光物質の蛍光信号をどのように変化するかを評価する間接方法と比較して、運用的および計算的な簡易性、解析信頼性、堅牢性という複数の利点を持つことを踏まえることが重要です。この場合、蛍光信号は2,4-Dの濃度に直接関連しており、運用計算を容易にし、運用.......

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ディスカッション

アルゼンチンおよび世界の他の地域では、増加する人口の食料需要を満たす必要性から除草剤の使用が飛躍的に増加しています。これらの製品の使用が適切かつ合理的かつ定期的に監視されれば、期待される利益を損なうことなく、環境全体に悪影響を及ぼすこともありません。2,4-Dは世界中で広く使用されており、多くの研究でこの除草剤が標的生物に変化を引き起こすことが示されています。したがって、除草剤がミツバチなどの異なる生態系や生物に及ぼすリスクを継続的に評価することは極めて重要である。

1964年にAlmer-Jonesが行った研究では、

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開示事項

著者たちは利益相反がないと宣言しています。

謝辞

著者らは、財政支援をいただいたサンルイス国立科学技術研究所(INQUISAL CONICET、プロジェクト11220130100605CO)およびアルゼンチン国立サンルイス大学(PROICO 02-1120)に感謝の意を表します。

....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
2,4-D シグマ・オルドリッチ、セントルイス、アメリカ合衆国49083
酢酸/酢酸塩 マリンクロート化学工場 
ブルーリボンフィルターペーパー シグマ・オルドリッチ、セントルイス、アメリカ合衆国WHA10019292-5 & mu;孔径m、直径12.5cm、nbsp;
セルロース酢酸膜シグマ・オルドリッチ、セントルイス、アメリカ合衆国0.45 & mu;mの孔径と47mm
六サデチルトリメチルアンモニウム臭化物(HTAB) シグマ・オルドリッチ、セントルイス、アメリカ合衆国H5882
塩酸シグマ・オルドリッチ、セントルイス、アメリカ合衆国1.09063
イモビロン(+)膜ブラジル、サンパウロ州ミリポールHATF047000.45 & mu;mの孔径と47mm
混合エステル膜シグマ・オルドリッチ、セントルイス、アメリカ合衆国0.45 & mu;mの孔径と47mm
ナイロン膜とnbsp; ブラジル、サンパウロ州ミリポールZ2907930.45 & mu;mの孔径と直径47mmです
pHメーター(オリオン膨張イオン分析器)およびnbsp;オリオンリサーチ、マサチューセッツ州ケンブリッジ、アメリカ合衆国モデルEA 94。
二水素リン酸カリウム  Biopack、ブエノスアイレス、アルゼンチンなど;2000168900
フタル酸カリウムマーク&カンパニー株式会社
ドデシル硫酸ナトリウムシグマ・オルドリッチ、セントルイス、アメリカ合衆国11667289001
水酸化ナトリウムシグマ・オルドリッチ、セントルイス、アメリカ合衆国S2770
テトラボウ酸ナトリウム シグマ・オルドリッチ、セントルイス、アメリカ合衆国221732
分光フルオリメトリメトリー島津 RF-5301 150Wキセノンランプと1.00cmの水晶セルを装備しています
トリス(ヒドロキシメチル)-アミノメタン シグマ・オルドリッチ、セントルイス、アメリカ合衆国77-86-1

参考文献

  1. Hristov, P., Shumkova, R., Palova, N., Neov, B. Factors associated with honey bee colony losses: A mini-review. Vet Sci. 7 (4), 166(2020).
  2. Neov, B., Georgieva, A., Shumkova, R., Radoslavov, G., Hristov, P. Biotic and abiotic factors associated with colonie....

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再版と許可

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