THE DOSAGE‐MORTALITY RELATIONSHIP FOR TWO STRAINS OF HOUSE FLIES EXPOSED TO VAPOR OF DI‐ISOPROPYLPHOSPHOROFLUORIDATE
Authors: SNYDER F. M. , LOVELL J. B. , CHADWICK L. E. 
Published: April 2011

The dosage‐mortality relationship for normally susceptible and di‐isopropylphosphorofluoridate (DFP)‐resistant Musca domestica L. was determined by means of vapor exposures of varied durations and concentrations.

With reference to concentration, males of either strain were approximately 1.5 x as sensitive as the respective females, and the strains differed by a factor of about 10. Probit kill at each concentration was proportional to log exposure time for all four groups, and the log of time required to kill half a given sex or strain (log Lt50) was proportional to the log of DFP concentration. For all four groups the apparent order of toxic reaction was the same, — namely slightly more than 2.5.

Since the actual toxic process probably is a bimolecular reaction between DFP and nervous system cholinesterase (ChE), the observations indicate that an appreciable portion of the entering DFP was diverted to nontoxic pathways. The data contain no suggestion that the sexes and strains are distinguished by any qualitative differences in these pathways. The differences in tolerance are significant but unexplained.

With all four groups, like percentages of kill were accompanied on the average by like percentages of inhibition of head ChE despite considerable intergroup differences in the dosages required. Per cent inhibition was directly proportional to kill. The overall correlation observed corroborates the view that inhibition of central nervous system ChE is related causally to toxicity. In general, flies whose head ChE was inhibited less than about 50% did not succumb, while those with more than 50% inhibition died irrespective of their source and the dose of DFP needed.

Although the relationship favors the conclusion that ChE inhibition is instrumental in the toxicity of DFP, it does not indicate that inhibition of head ChE is more than an indirect index of events at the as yet unknown true sites of action, nor that an acetylcholine‐ChE mechanism of synaptic transmission is vitally involved in the functioning of insect nerve.

DIE DOSIS‐MORTALITÄTS‐BEZIEHUNGEN ZWEIER STUBENFLIEGEN‐STÄMME, DIE DI‐ISO PROPYLPHOSPHORFLUORIDAT‐DÄMPFEN AUSGESETZT WURDEN

Wenn die Geschlechter zweier Stubenfliegen‐Stämme (ein normal empfindlicher und ein DFP‐resistenter) getrennt DFP‐Dämpfen ausgesetzt wurden, waren die entsprechenden Reihen der log Lt'50's zwar verschieden, wurden jedoch in jedem Falle linear abhängig von der logarithmischen DFP‐Konzentration und einander parallel befunden.

Für alle vier Gruppen betrugen die erkennnbaren Werte der toxischen Reaktion etwas mehr als 2,5. Da die tatsächliche toxische Reaktion bimolokularer Kinetik zu gehorchen scheint, wird geschlossen, daß ein beträchtlicher Anteil des von den Fliegen absorbierten DFP in nicht‐toxische Prozesse abgeleitet wird.

Die Ergebnisse liefern keinerlei neue Erklärung der Toleranzunterschiede zwischen den Geschlechtern und Stämmen, und infolgedessen bleiben die Ursachen für diese Unterschiede unbekannt.

Im Durchschnitt war die Hemmung der Cholinesterase des Kopfes direkt proportional zum Abtötungsprozentsatz, trotz des Vorliegens einer beträchtlichen Variabilität, welche zufallsmäßig war und offensichtlich auf inneren Faktoren beruht. In dieser Hinsicht bestanden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Geschlechtern und Stämmen.

Das beobachtete Verhältnis wird als strenger Beweis für ein kausale Beziehung zwischen Cholinesterase und Giftwirkung angesehen, jedoch wird der Grad der Kopf‐Cholinesterase‐Hemmung nur als Index für ein unbekanntes Ausmaß der Hemmung an anderen hypothetisch vitalen Punkten betrachtet. Die Befunde liefern weder Anhaltspunkte für noch wider die Auffassung, daß ein Acetylcholin‐Cholinesterase‐Mechanismus der synaptischen Übertragung eine vitale Funktion im Insekt besitzt.