Die zunehmende Intensivierung der Landwirtschaft geht mit dem weit verbreiteten Einsatz von Herbiziden einher, die sich nachteilig auf die aquatische Artenvielfalt auswirken. Die Auswirkungen von Herbiziden auf toxinproduzierende Cyanobakterien sind bisher nur unzureichend untersucht worden. Ziel der vorliegenden Studie war es, die toxikologischen und physiologischen Auswirkungen des Herbizids Clethodim auf Raphidiopsis raciborskii (auch bekannt als Cylindrospermopsis raciborskii) ITEPA1 und Microcystis aeruginosa BCCUSP232 zu untersuchen. Am vierten Tag des Experiments führte die Exposition mit 25 mg/L Clethodim zu der höchsten Zelldichte von R. raciborskii. In ähnlicher Weise führte die Exposition mit 1, 5, 20 und 50 mg/L Clethodim-Behandlung zu den höchsten Zelldichten von M. aeruginosa am vierten Tag des Experiments. Die mittleren Wirkkonzentrationen (EC50) nach 96-stündiger Exposition der beiden Stämme gegenüber Clethodim betrugen 192,98 mg/L bzw. 168,73 mg/L für R. raciborskii und M. aeruginosa. Die Anwesenheit von Clethodim erhöhte den Gesamtmikrocystingehalt von M. aeruginosa im Vergleich zu den Kontrollkulturen signifikant. Bei 400 mg/L war der Gesamtgehalt an Saxitoxinen von R. raciborskii am Tag 4 um 27 % höher als bei den Kontrollkulturen. Im Gegensatz dazu wiesen die Kulturen, die 100 mg/L Clethodim ausgesetzt waren, die niedrigsten Saxitoxinwerte pro Zellanteil auf. Bei beiden Arten kam es während der Exposition gegenüber Clethodim zu einem Anstieg der intrazellulären Wasserstoffperoxid-Konzentration, gefolgt von signifikanten Veränderungen (p < 0,05) in der Aktivität der antioxidativen Enzyme wie Peroxidase und Superoxid-Dismutase. Diese Ergebnisse zeigten, dass das Vorhandensein geringer Mengen von Clethodim in der aquatischen Umwelt zu einer übermäßigen Vermehrung von Cyanobakterien und einer Veränderung ihres Gehalts an Cyanotoxinen führen könnte.