HAL Id: hal-01628862
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Submitted on 3 Jun 2020
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Evaluation de la (bio)disponibilité environnementale de l’époxiconazole pour des vers de terre
Sylvie Nelieu, Ghislaine Delarue, Pierre Awad, Félix Fraillon, Céline Pelosi
To cite this version:
Sylvie Nelieu, Ghislaine Delarue, Pierre Awad, Félix Fraillon, Céline Pelosi. Evaluation de la (bio)disponibilité environnementale de l’époxiconazole pour des vers de terre. 45e congrès du Groupe Français des Pesticides, May 2015, Versailles, France. �hal-01628862�
Evaluation de la (bio)disponibilité environnementale de l’époxiconazole pour des vers de terre
S. Nélieu, G. Delarue, P. Awad, F. Fraillon, C. Pelosi
INRA, UMR 1402 EcoSys, F‐78026 Versailles cedex, France. Mail : sylvie.nelieu@versailles.inra.fr AgroParisTech, UMR 1402 EcoSys, F‐78850 Thiverval‐Grignon, France
Contexte Contexte
• Dans les sols, les phénomènes d’adsorption et de piégeage limitent la disponibilité des pesticides présents pour les organismes vivants. La fraction biodisponible dépend de l’organisme considéré, des propriétés du sol et de différents processus évoluant dans le temps [1].
• La biodisponibilité de contaminants organiques pour des vers de terre a été peu étudiée. Pourtant, ces organismes exercent un rôle essentiel sur les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du sol.
• Les tests de toxicité des pesticides sont classiquement réalisés sur Eisenia fetida, mais certains vers de terre présents au champ, comme Aporrectodea icterica, sont potentiellement plus sensibles [2,3].
• L’époxiconazole (EPX) est un fongicide persistant qui présente une toxicité chronique élevée pour E. fetida (NOEC = ½ dose agronomique recommandée).
Objectif et approche Objectif et approche
Développer et tester une méthode d’extraction douce afin d’estimer la (bio)disponibilité environnementale de l’époxiconazole (EPX) pour des vers de terre A. icterica.
L’étude a été menée en trois étapes :
1. Choix de conditions d’extraction douce. L’objectif était de trouver une méthode permettant d’extraire environ 33% de l’EPX de sols (% déterminé lors d’expériences préliminaires).
2. Tests des performances de la méthode d’extraction douce.
Comme la biodisponibilité, la méthode devait être sensible aux capacités d’adsorption du sol et au vieillissement.
3. Étude des liens entre les concentrations totales et disponibles dans le sol et les teneurs dans les vers de terre.
Epoxiconazole
Solubilité dans l’eau 7,1 mg/L Log Kow 3,3
DT50 (sol) 120‐354 jours
Conclusions Conclusions
• La méthode choisie pour évaluer la biodisponibilité de l’époxiconazole pour A. icterica est basée sur l’utilisation d’hydroxypropyl‐‐cyclodextrine.
• Cette méthode permet d’extraire environ 30% d’époxiconazole, ce qui correspond à la fraction déterminée dans des vers exposés en conditions similaires.
• La (bio)disponibilité évaluée est sensible aux capacités d’adsorption du sol et au vieillissement.
• La concentration disponible dans le sol est proportionnelle à la concentration présente, ainsi qu’à celle dosée dans des vers de terre exposés.
Evaluer la concentration en époxiconazole à laquelle sont réellement exposés des vers de terre A. icterica est désormais possible dans des études d’écotoxicologie.
Références Références
1. J. Harmsen, J. Environ. Qual. 36, 1420-1428 (2007).
2. C. Pelosi, S. Joimel, D. Makowski, Chemosphere 90, 895-900 (2013).
3. C. Pelosi, M. Lebrun, L. Beaumelle, N. Cheviron, G. Delarue, S. Nélieu, Environ. Sci. Pollut. Res. In press 4. ISO 17402 (2008) Soil Quality
Remerciements Remerciements
Cette étude a été financée par l’INRA, Département Environnement et Agronomie (Pari Scientifique AdVerPe), ainsi que par la Région Ile-de-France pour l’équipement UHPLC-MS-MS.
Publication : S. Nélieu, G. Delarue, E. Ollivier, P. Awad, F. Fraillon, C. Pelosi. Evaluation of epoxiconazole bioavailability in soil to the earthworm Aporrectodea icterica. Environ. Sci. Pollut. Res. Soumis
Matériel & méthodes Matériel & méthodes
Humidifié à 30% CRE*
Sol sableux ou limoneux (tamisé 2 mm)
enrichi ou non
en matière organique (crottin, 10% du poids sec)
EPX formulé (Opus®) à 1, 3 ou 10 fois la dose agronomique (D1, D3 ou D10)
Temps de contact : 1, 7, 28 ou 56 jours
(obscurité, 15 ± 2°C)
Préparation des sols et dopage Extraction et analyse
Sol
Vers de terre
Agitation 17 h Centrifugation
10 000 g
Surnageant dilution 1:20
Analyse UHPLC‐MS/MS
‐ Colonne UHPLC Acquity BEH C18
‐ Interface Electrospray en mode d’ionisation positif
‐ Spectromètre de masse en tandem Waters Acquity TQD
‐ Détection MRM (330 > 121 et
332 > 121, énergie de collision 22 eV)
Ajout du solvant d’extraction
Hydroxypropyl‐β‐cyclodextrine Mélange solvant organique/eau Humidifié à
70% CRE
ou
Jeûne
congélation
Broyage
(Fastprep)
Extraction
eau/acétonitrile
(agitation + ultra‐sons)
Purification
1‐ QuEChERS 2‐ SPE sur silice
* CRE = Capacité de rétention en eau
Résultats & discussion Résultats & discussion
1 ‐ Choix des conditions d’extraction douce
La solution de CaCl2 conduit à des rendements très faibles, et les mélanges hydro‐organiques à des rendements nettement supérieurs à l’objectif de 33%. Le milieu choisi (hydroxypropyl‐‐
cyclodextrine 50 mM) répond à notre besoin et remplit les critères de la norme ISO 17402 [4], car la cyclodextrine piège le fongicide dans sa cavité.
2 ‐ Effets sur le rendement des capacités d’adsorption du sol et du vieillissement
La méthode choisie permet d’observer de façon significative les effets de paramètres connus pour modifier l’adsorption et donc la biodisponibilité d’EPX : la teneur en matière organique (MO), la texture et le vieillissement.
3 ‐ Relations entre les concentrations dans le sol et dans les vers de terre
La méthode permet d’évaluer la biodisponibilité de l’EPX pour le ver de terre. Ses qualités sont démontrées par la linéarité et la pente proche de 1 du graphe ci‐
dessous (tenant compte des traces dans le témoin).
La méthode d’extraction douce conduit à une évaluation de la concentration d’EPX (bio)disponible proportionnelle à la concentration présente, dans toutes les conditions testées.
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
0 0,5 1 1,5 2
[EPX]disponible sol (µg/g)
[EPX]total sol (µg/g) 7 jours, avec Vdt
7 jours, sans Vdt 28 jours, avec Vdt 28 jours, sans Vdt
0 2 4 6 8 10
0 2 4 6 8 10
‐Ln (EPX dans les Vdt en µg/g)
‐ Ln (EPX disponible dans le sol en µg/g) 7 jours
28 jours D10, 7 jours de contact, moyenne n=2
0 20 40 60 80 100
Rendement d'extraction (%) sol limoneux
sol limoneux + crottin sol sableux
sol sableux + crottin
Objectif 33%
0 10 20 30 40 50
D1 D10 D1 D10
Rdt d'extraction douce (%)
sans apport de MO + crottin
Sol sableux Sol limoneux
* * *
56 jours de contact, n=3, test de Mann‐Whitney à p=0,05
La matière organique
↘ la biodisponibilité
La texture limoneuse
↘ la biodisponibilité
0 20 40 60 80 100
Limoneux Limoneux + crottin
Sableux Sableux + crottin
Rendementd'extractiondouce(%)
D1, 7 jours D1, 28 jours D1, 56 jours D10, 7 jours D10, 28 jours D10, 56 jours
a
a a
ab
b
ab
b c b b
c
c
b b
b
b
a a ab
a a
a
b b
Le vieillissement
↘ la biodisponibilité
n=3, ANOVA à p=0,05 sur le temps pour les 8 conditions
Vdt = Vers de terre, A. icterica Sans apport de MO + crottin
* * *
0 10 20 30 40 50
D1 D10 D1 D10
Rdt d'extraction douce (%)
sol sableux sol limoneux
