Ĉi tiu studo taksis la letalecon, subletalecon kaj toksecon de reklamvideocipermetrinoformuliĝoj al anuraj ranidoj. En la akra testo, koncentriĝoj de 100-800 μg/L estis testitaj dum 96 h. En la kronika testo, nature okazantaj cipermetrin-koncentriĝoj (1, 3, 6, kaj 20 μg/L) estis testitaj pri morteco, sekvita per mikronuklea testado kaj ruĝaj globuloj nukleaj anomalioj dum 7 tagoj. La LC50 de la komerca cipermetrin formuliĝo al ranidoj estis 273.41 μg L−1. En la kronika testo, la plej alta koncentriĝo (20 μg L−1) rezultigis pli ol 50% mortecon, ĉar ĝi mortigis duonon de la testitaj ranidoj. La mikronuklea testo montris signifajn rezultojn ĉe 6 kaj 20 μg L−1 kaj pluraj nukleaj anomalioj estis detektitaj, indikante ke la komerca cipermetrinformulo havas genotoksan potencialon kontraŭ P. gracilis. Cipermetrino estas alta risko por ĉi tiu specio, indikante ke ĝi povas kaŭzi multoblajn problemojn kaj influi la dinamikon de ĉi tiu ekosistemo baldaŭ kaj longtempe. Tial, povas esti finite ke komercaj cipermetrinformulaĵoj havas toksajn efikojn al P. gracilis.
Pro la kontinua vastiĝo de agrikulturaj agadoj kaj intensa apliko dekontrolo de plagojmezuroj, akvaj bestoj estas ofte elmetitaj al pesticidoj1,2. Poluado de akvoresursoj proksime de agrikulturaj kampoj povas influi la evoluon kaj supervivon de ne-celaj organismoj kiel ekzemple amfibioj.
Amfibioj iĝas ĉiam pli gravaj en la taksado de mediaj matricoj. Anuranoj estas konsiderataj bonaj bioindikiloj de mediaj malpurigaĵoj pro siaj unikaj trajtoj kiel kompleksaj vivocikloj, rapidaj larvaj kreskorapidecoj, trofa statuso, penetrebla haŭto10,11, dependeco de akvo por reproduktado12 kaj senprotektaj ovoj11,13,14. La eta akva rano ( Physalaemus gracilis ), ofte konata kiel la ploranta rano, pruviĝis kiel bioindika specio de pesticida poluo4,5,6,7,15. La specio troviĝas en starantaj akvoj, protektitaj areoj aŭ areoj kun varia habitato en Argentino, Urugvajo, Paragvajo kaj Brazilo1617 kaj estas konsiderata stabila laŭ la klasifiko de IUCN pro sia larĝa distribuo kaj toleremo de malsamaj vivejoj18.
Subletaj efikoj estis raportitaj en amfibioj post eksponiĝo al cipermetrino, inkluzive de kondutaj, morfologiaj kaj biokemiaj ŝanĝoj en ranidoj23,24,25, ŝanĝita morteco kaj metamorfoza tempo, enzimecaj ŝanĝoj, malpliigita eloviĝosukceso24,25, hiperaktiveco26, inhibicio de kolinesteraza agado27,28 kaj ŝanĝoj en naĝado. Tamen, studoj de la genotoksaj efikoj de cipermetrino en amfibioj estas limigitaj. Tial, estas grave taksi la malsaniĝemecon de anuraj specioj al cipermetrino.
Media poluado influas la normalan kreskon kaj evoluon de amfibioj, sed la plej grava malfavora efiko estas genetika damaĝo al DNA kaŭzita de insekticida ekspozicio13. Sangoĉela morfologia analizo estas grava bioindikilo de poluo kaj ebla tokseco de substanco al sovaĝaj specioj29. La mikronuklea testo estas unu el la plej ofte uzataj metodoj por determini la genotoksecon de kemiaĵoj en la medio30. Ĝi estas rapida, efika kaj malmultekosta metodo, kiu estas bona indikilo de kemia poluado de organismoj kiel amfibioj31,32 kaj povas doni informojn pri eksponiĝo al genotoksaj malpurigaĵoj33.
La celo de ĉi tiu studo estis taksi la toksan potencialon de komercaj cipermetrinformularoj al malgrandaj akvaj ranidoj uzante mikronuklean teston kaj ekologian riskan taksadon.
Akumula morteco (%) de P. gracilis ranidoj eksponitaj al malsamaj koncentriĝoj de komerca cipermetrin dum la akuta periodo de la testo.
Akumula morteco (%) de P. gracilis ranidoj eksponitaj al malsamaj koncentriĝoj de komerca cipermetrin dum kronika testo.
La observita alta morteco estis rezulto de genotoksaj efikoj en amfibioj eksponitaj al malsamaj koncentriĝoj de cipermetrino (6 kaj 20 μg/L), kiel konstatite per la ĉeesto de mikronukleoj (MN) kaj nukleaj anomalioj en eritrocitoj. Formado de MN indikas erarojn en mitozo kaj estas rilata al malbona ligado de kromosomoj al mikrotubetoj, difektoj en proteinkompleksoj respondecaj por kromosomo-asimilado kaj transporto, eraroj en kromosoma apartigo kaj eraroj en DNA-difekto-riparo38,39 kaj povas esti rilatita al insekticid-induktita oksidativa streso40,41. Aliaj anomalioj estis observitaj ĉe ĉiuj koncentriĝoj analizitaj. Pliigantaj cipermetrin-koncentriĝojn pliigis nukleajn anomaliojn en eritrocitoj je 5% kaj 20% ĉe la plej malaltaj (1 μg/L) kaj plej altaj (20 μg/L) dozoj, respektive. Ekzemple, ŝanĝoj en la DNA de specio povas havi gravajn sekvojn por kaj mallonga kaj longperspektiva supervivo, rezultigante populaciomalkreskon, ŝanĝitan generan taŭgecon, endogamion, perdon de genetika diverseco, kaj ŝanĝitajn migradprocentojn. Ĉiuj ĉi tiuj faktoroj povas influi la supervivon kaj prizorgadon de specioj42,43. La formado de eritroidaj anomalioj povas indiki blokon en citokinezo, rezultigante eksternorman ĉeldividon (dunukleitaj eritrocitoj)44,45; plurlobaj nukleoj estas elstaraĵoj de la nuklea membrano kun multoblaj loboj46, dum aliaj eritroidaj anomalioj povas esti asociitaj kun DNA-plifortigo, kiel ekzemple nukleaj renoj/veketoj47. La ĉeesto de nukleitaj eritrocitoj povas indiki difektitan oksigentransporton, precipe en poluita akvo48,49. Apoptozo indikas ĉelmorton50.
Aliaj studoj ankaŭ pruvis la genotoksajn efikojn de cipermetrino. Kabaña et al.51 pruvis la ĉeeston de mikronukleoj kaj nukleaj ŝanĝoj kiel ekzemple dunukleitaj ĉeloj kaj apoptotaj ĉeloj en Odontophrynus americanus ĉeloj post eksponiĝo al altaj koncentriĝoj de cipermetrino (5000 kaj 10,000 μg L−1) dum 96 h. Cipermetrin-induktita apoptozo ankaŭ estis detektita en P. biligonigerus52 kaj Rhinella arenarum53. Tiuj rezultoj indikas ke cipermetrino havas genotoksajn efikojn al gamo da akvaj organismoj kaj ke la MN kaj ENA-analizo povas esti indikilo de submortigaj efikoj al amfibioj kaj povas esti uzebla al indiĝenaj specioj kaj sovaĝaj populacioj eksponitaj al toksaĵoj12.
Komercaj formuliĝoj de cipermetrino prezentas altan median danĝeron (kaj akutan kaj kronikan), kun ĉefkomandejoj superantaj la US Environmental Protection Agency (EPA) nivelon54 kiu povas negative influi la specion se ĉeestas en la medio. En la kronika riska takso, la NOEC por morteco estis 3 μg L−1, konfirmante ke la koncentriĝoj trovitaj en akvo povas prezenti riskon al la specio55. La mortiga NOEC por larvoj de R. arenarum eksponitaj al miksaĵo de endosulfan kaj cipermetrin estis 500 μg L−1 post 168 h; ĉi tiu valoro malpliiĝis al 0,0005 μg L−1 post 336 h. La aŭtoroj montras, ke ju pli longa estas la ekspozicio, des pli malaltaj la koncentriĝoj, kiuj estas damaĝaj al la specio. Ankaŭ gravas reliefigi, ke la valoroj de NOEC estis pli altaj ol tiuj de P. gracilis en la sama malkovrotempo, indikante, ke la specia respondo al cipermetrino estas speciospecifa. Krome, laŭ morteco, la CHQ-valoro de P. gracilis post eksponiĝo al cipermetrino atingis 64.67, kio estas pli alta ol la referenca valoro fiksita de la Usona Mediprotekta Agentejo54, kaj la CHQ-valoro de larvoj de R. arenarum estis ankaŭ pli alta ol ĉi tiu valoro (CHQ> 388.00 post 336 h), indikante ke la studitaj insekticidoj prezentas altan riskon al insekticidoj. specioj. Konsiderante ke P. gracilis postulas proksimume 30 tagojn por kompletigi metamorfozon56, oni povas konkludi ke la studitaj koncentriĝoj de cipermetrino povas kontribui al populaciomalkresko malhelpante infektitajn individuojn eniri la plenkreskan aŭ generan stadion en frua aĝo.
En la kalkulita riska takso de mikronukleoj kaj aliaj eritrocitaj nukleaj anomalioj, la CHQ-valoroj variis de 14.92 ĝis 97.00, indikante, ke cipermetrino havis eblan genotoksan riskon por P. gracilis eĉ en sia natura vivejo. Konsiderante mortecon, la maksimuma koncentriĝo de ksenobiotikaj kunmetaĵoj tolereblaj al P. gracilis estis 4.24 μg L−1. Tamen, koncentriĝoj tiel malaltaj kiel 1 μg/L ankaŭ montris genotoksajn efikojn. Ĉi tiu fakto povas konduki al pliiĝo de la nombro da eksternormaj individuoj57 kaj influi la evoluon kaj reproduktadon de specioj en iliaj vivejoj, kondukante al malkresko de amfibiaj populacioj.
Komercaj formuliĝoj de la insekticida cipermetrino montris altan akutan kaj kronikan toksecon al P. gracilis. Pli altaj mortoprocentaĵoj estis observitaj, verŝajne pro toksaj efikoj, kiel konstatite per la ĉeesto de mikronukleoj kaj eritrocitaj nukleaj anomalioj, precipe segildentaj nukleoj, lobaj nukleoj, kaj vezikulaj nukleoj. Krome, la studita specio montris pliigitajn mediajn riskojn, kaj akutajn kaj kronikajn. Ĉi tiuj datumoj, kombinitaj kun antaŭaj studoj de nia esplorgrupo, montris, ke eĉ malsamaj komercaj formuliĝoj de cipermetrino ankoraŭ kaŭzis malpliiĝon de acetilkolinesterazo (AChE) kaj butirilkolinesterazo (BChE) kaj oksidativa streso58, kaj rezultigis ŝanĝojn en naĝanta aktiveco kaj buŝaj misformiĝoj59 en P. gracilis, indikante ke komercaj subtoksaj formuliĝoj havas letalecan kaj subtoksan permethletrin. ĉi tiu specio. Hartmann et al. 60 trovis ke komercaj formuliĝoj de cipermetrino estis la plej toksaj por P. gracilis kaj alia specio de la sama genro (P. cuvieri) kompare kun naŭ aliaj insekticidoj. Tio indikas ke laŭleĝe aprobitaj koncentriĝoj de cipermetrino por mediprotektado povas rezultigi altan mortecon kaj longperspektivan populaciomalkreskon.
Pliaj studoj estas necesaj por taksi la toksecon de la insekticido al amfibioj, ĉar la koncentriĝoj trovitaj en la medio povas kaŭzi altan mortecon kaj prezenti eblan riskon al P. gracilis. Esplorado pri amfibiaj specioj devus esti kuraĝigita, ĉar datumoj pri tiuj organismoj estas malabundaj, precipe pri brazilaj specioj.
La kronika toksectesto daŭris 168 h (7 tagoj) sub senmovaj kondiĉoj kaj la submortigaj koncentriĝoj estis: 1, 3, 6 kaj 20 μg ai L−1. En ambaŭ eksperimentoj, 10 ranidoj per terapiogrupo estis taksitaj kun ses kopioj, por totalo de 60 ranidoj per koncentriĝo. Dume, la nur-akva traktado servis kiel negativa kontrolo. Ĉiu eksperimenta aranĝo konsistis el sterila vitroplado kun kapacito de 500 ml kaj denseco de 1 ranido po 50 ml da solvaĵo. La flakono estis kovrita per polietilena filmo por malhelpi vaporiĝon kaj estis kontinue aerumita.
La akvo estis kemie analizita por determini pesticidajn koncentriĝojn je 0, 96 kaj 168 h. Laŭ Sabin et al. 68 kaj Martins et al. 69 , la analizoj estis faritaj ĉe la Laboratorio pri Pesticida Analizo (LARP) de la Federacia Universitato de Sankta Maria uzante gaskromatografion kunligita al triobla kvarpola mas-spektrometrio (Varian modelo 1200, Palo Alto, Kalifornio, Usono). La kvanta determino de insekticidoj en akvo estas montrita kiel suplementa materialo (Tabelo SM1).
Por la provo de mikronukleo (MNT) kaj testo de nuklea anomalio de ruĝaj ĉeloj (RNA), 15 ranidoj de ĉiu trakta grupo estis analizitaj. Ranoj estis anestezitaj kun 5% lidokaino (50 mg g-170) kaj sangospecimenoj estis kolektitaj per korpiko uzante unu-uzajn heparinigitajn injektilojn. Sangaj ŝmirmakuloj estis preparitaj sur sterilaj mikroskopaj lumbildoj, aero sekigitaj, fiksitaj kun 100% metanolo (4 °C) dum 2 minutoj, kaj tiam makulitaj per 10% Giemsa-solvo dum 15 minutoj en la mallumo. Ĉe la fino de la procezo, lumbildoj estis lavitaj per distilita akvo por forigi troan makulon kaj sekigitaj ĉe ĉambra temperaturo.
Almenaŭ 1000 RBC de ĉiu ranido estis analizitaj uzante 100× mikroskopon kun 71 celo determini la ĉeeston de MN kaj ENA. Entute 75,796 RBC de ranidoj estis taksita konsiderante cipermetrin-koncentriĝojn kaj kontrolojn. Genotokseco estis analizita laŭ la metodo de Carrasco et al. kaj Fenech et al.38,72 determinante la oftecon de la sekvaj nukleaj lezoj: (1) nukleaj ĉeloj: ĉeloj sen nukleoj; (2) apoptotaj ĉeloj: nuklea fragmentiĝo, programita ĉelmorto; (3) dunukleaj ĉeloj: ĉeloj kun du kernoj; (4) nukleaj burĝonoj aŭ globĉeloj: ĉeloj kun kernoj kun malgrandaj elstaraĵoj de la nuklea membrano, veketoj similaj laŭ grandeco al mikronukleoj; (5) karioligitaj ĉeloj: ĉeloj kun nur la konturo de la kerno sen interna materialo; (6) noĉitaj ĉeloj: ĉeloj kun kernoj kun evidentaj fendoj aŭ noĉoj en sia formo, ankaŭ nomataj renformaj kernoj; (7) lobulaj ĉeloj: ĉeloj kun nukleaj elstaraĵoj pli grandaj ol la menciitaj vezikoj; kaj (8) mikroĉeloj: ĉeloj kun densigitaj kernoj kaj reduktita citoplasmo. La ŝanĝoj estis komparitaj kun la negativaj kontrolrezultoj.
La rezultoj de la akuta toksectesto (LC50) estis analizitaj per GBasic-programaro kaj la metodo TSK-Trimmed Spearman-Karber74. La kronikaj testaj datumoj estis antaŭtestitaj pri erara normaleco (Shapiro-Wilks) kaj homogeneco de varianco (Bartlett). La rezultoj estis analizitaj uzante unudirektan analizon de varianco (ANOVA). La testo de Tukey estis uzata por kompari datumojn inter si, kaj la testo de Dunnett estis uzata por kompari datumojn inter la terapiogrupo kaj la negativa kontrolgrupo.
LOEC kaj NOEC datumoj estis analizitaj per la testo de Dunnett. Statistikaj testoj estis faritaj per la programaro Statistica 8.0 (StatSoft) kun signifnivelo de 95% (p < 0.05).
Afiŝtempo: Mar-13-2025