Dizze stúdzje beoardiele de letaliteit, subletaliteit en toxiciteit fan kommersjeelcypermethrinformulearringen oan anuran tadpoles. Yn 'e akute test waarden konsintraasjes fan 100-800 μg / L foar 96 h hifke. Yn 'e chronike test waarden natuerlik foarkommende cypermethrin-konsintraasjes (1, 3, 6 en 20 μg / L) hifke foar mortaliteit, folge troch mikronucleus-testen en nukleêre abnormaliteiten fan reade bloedsellen foar 7 dagen. De LC50 fan 'e kommersjele cypermethrin-formulering foar tadpoles wie 273.41 μg L-1. Yn 'e chronike test resultearre de heechste konsintraasje (20 μg L-1) yn mear as 50% mortaliteit, om't it de helte fan' e testen tadpoles fermoarde. De mikronucleus-test liet signifikante resultaten sjen op 6 en 20 μg L-1 en ferskate nukleêre abnormaliteiten waarden ûntdutsen, wat oanjout dat de kommersjele cypermethrin-formulering genotoxysk potinsjeel hat tsjin P. gracilis. Cypermethrin is in heech risiko foar dizze soarte, wat oanjout dat it meardere problemen kin feroarsaakje en de dynamyk fan dit ekosysteem op koarte en lange termyn beynfloedzje. Dêrom kin konkludearre wurde dat kommersjele cypermethrinformuleringen toxyske effekten hawwe op P. gracilis.
Troch de trochgeande útwreiding fan agraryske aktiviteiten en yntinsive tapassing fanpest controlmaatregels wurde wetterdieren faak bleatsteld oan bestridingsmiddels1,2. Fersmoarging fan wetterboarnen yn 'e buert fan agraryske fjilden kin ynfloed hawwe op' e ûntwikkeling en oerlibjen fan net-doelorganismen lykas amfibyen.
Amfibyen wurde hieltyd wichtiger by it beoardieljen fan miljeumatrices. Anuranen wurde beskôge as goede bio-yndikatoaren fan miljeufersmoargjende stoffen fanwegen har unike skaaimerken lykas komplekse libbenssyklussen, rappe larvale groeisnelheden, trofyske status, permeabele hûd10,11, ôfhinklikens fan wetter foar fuortplanting12 en ûnbeskerme aaien11,13,14. De lytse wetterkikkert (Physalaemus gracilis), algemien bekend as de gûlende kikkert, is oantoand as in bio-yndikatorsoarte fan bestridingsmiddelsfersmoarging4,5,6,7,15. De soarte wurdt fûn yn stilsteand wetter, beskerme gebieten of gebieten mei fariabele habitat yn Argentynje, Uruguay, Paraguay en Brazylje1617 en wurdt troch de IUCN-klassifikaasje as stabyl beskôge fanwegen syn brede fersprieding en tolerânsje foar ferskate habitats18.
Sublethal effekten binne rapportearre yn amfibyen nei bleatstelling oan cypermethrin, ynklusyf gedrachsproblemen, morfologyske en biogemyske feroarings yn tadpoles23,24,25, feroare mortaliteit en metamorfoaze tiid, enzymatyske feroarings, fermindere útbrek súkses24,25, hyperaktiviteit26, remming fan cholinesterase aktiviteit, 7 feroarings yn cholinesterase aktiviteit. Stúdzjes fan 'e genotoxyske effekten fan cypermethrin yn amfibyen binne lykwols beheind. Dêrom is it wichtich om de gefoelichheid fan anuran-soarten te beoardieljen foar cypermethrin.
Miljeufersmoarging beynfloedet de normale groei en ûntwikkeling fan amfibyen, mar de meast serieuze neidielige effekt is genetyske skea oan DNA feroarsake troch pestiside exposure13. Analyse fan bloedsellenmorfology is in wichtige bio-yndikator fan fersmoarging en potensjele toxiciteit fan in stof foar wylde soarten29. De mikronucleustest is ien fan 'e meast brûkte metoaden foar it bepalen fan de genotoksisiteit fan gemikaliën yn' e omjouwing30. It is in rappe, effektive en goedkeape metoade dy't in goede yndikator is fan gemyske fersmoarging fan organismen lykas amfibyen31,32 en kin ynformaasje jaan oer bleatstelling oan genotoxyske pollutants33.
It doel fan dizze stúdzje wie om it giftige potinsjeel fan kommersjele cypermethrin-formuleringen te evaluearjen foar lytse akwatyske tadpoles mei in mikronucleustest en ekologyske risiko-beoardieling.
Kumulative mortaliteit (%) fan P. gracilis tadpoles bleatsteld oan ferskate konsintraasjes fan kommersjele cypermethrin yn 'e akute perioade fan' e test.
Kumulative mortaliteit (%) fan P. gracilis tadpoles bleatsteld oan ferskate konsintraasjes fan kommersjele cypermethrin tidens in chronike test.
De waarnommen hege mortaliteit wie in gefolch fan genotoxyske effekten yn amfibyen bleatsteld oan ferskate konsintraasjes fan cypermethrin (6 en 20 μg / L), sa't bliken docht út de oanwêzigens fan mikronuclei (MN) en nukleêre abnormaliteiten yn erytrocyten. Formaasje fan MN jout flaters yn mitose en is assosjearre mei minne bining fan chromosomen oan mikrotubules, defekten yn proteïne kompleksen ferantwurdlik foar chromosome opname en ferfier, flaters yn chromosome segregaasje en flaters yn DNA skea reparaasje38,39 en kin wurde relatearre oan pestiside-induzearre oksidative stress40,41. Oare abnormaliteiten waarden waarnommen by alle konsintraasjes evaluearre. Tanimmende cypermethrin-konsintraasjes ferhege nukleêre abnormaliteiten yn erytrocyten mei 5% en 20% by de leechste (1 μg / L) en heechste (20 μg / L) doses, respektivelik. Bygelyks, feroarings yn it DNA fan in soarte kinne serieuze gefolgen hawwe foar sawol koarte- as lange-termyn oerlibjen, mei as gefolch populaasjeferfal, feroare reproduktive fitness, ynbreeding, ferlies fan genetyske ferskaat en feroare migraasjesifers. Al dizze faktoaren kinne ynfloed hawwe op it oerlibjen en ûnderhâld fan soarten42,43. De formaasje fan erythroide abnormaliteiten kin in blok yn cytokinesis oanjaan, wat resulteart yn abnormale seldieling (binucleated erythrocytes)44,45; multilobed kearnen binne protrusions fan it kearnmembraan mei meardere lobes46, wylst oare erythroid abnormaliteiten kinne wurde assosjearre mei DNA amplification, lykas nukleêre nieren / blebs47. De oanwêzigens fan anucleated erytrocyten kin oanjaan fan in beheind soerstoftransport, benammen yn fersmoarge wetter48,49. Apoptose jout seldea oan50.
Oare stúdzjes hawwe ek de genotoxyske effekten fan cypermethrin oantoand. Kabaña et al.51 toande de oanwêzigens fan mikronuclei en nukleêre feroaringen lykas binucleated sellen en apoptotyske sellen yn Odontophrynus americanus sellen nei bleatstelling oan hege konsintraasjes fan cypermethrin (5000 en 10,000 μg L-1) foar 96 h. Cypermethrin-induzearre apoptose waard ek ûntdutsen yn P. biligonigerus52 en Rhinella arenarum53. Dizze resultaten suggerearje dat cypermethrin genotoksyske effekten hat op in ferskaat oan wetterorganismen en dat de MN- en ENA-assay in yndikator wêze kin fan subletale effekten op amfibyen en kin fan tapassing wêze op lânseigen soarten en wylde populaasjes bleatsteld oan giftige stoffen12.
Kommersjele formulearringen fan cypermethrin foarmje in hege miljeugefaar (sawol akuut as chronysk), mei HQ's dy't it nivo fan 'e US Environmental Protection Agency (EPA)54 oertreffe, dy't de soarte negatyf kinne beynfloedzje as oanwêzich yn 'e omjouwing. Yn 'e beoardieling fan chronike risiko's wie de NOEC foar mortaliteit 3 μg L-1, wat befêstiget dat de konsintraasjes fûn yn wetter in risiko foar de soarte kinne foarmje55. De deadlike NOEC foar R. arenarum larven bleatsteld oan in mingsel fan endosulfan en cypermethrin wie 500 μg L-1 nei 168 h; dizze wearde sakke nei 0,0005 μg L-1 nei 336 h. De auteurs litte sjen dat hoe langer de bleatstelling, hoe leger de konsintraasjes dy't skealik binne foar de soarte. It is ek wichtich om te markearjen dat de NOEC-wearden heger wiene as dy fan P. gracilis op deselde eksposysjetiid, wat oanjout dat de soarte reaksje op cypermethrin soarte spesifyk is. Fierder, yn termen fan mortaliteit, de CHQ wearde fan P. gracilis nei bleatstelling oan cypermethrin berikte 64.67, dat is heger as de referinsje wearde ynsteld troch de US Environmental Protection Agency54, en de CHQ wearde fan R. arenarum larvae wie ek heger as dizze wearde (CHQ> 388.00 nei 336 h), wat oanjout dat it risiko fan ferskate amphibyske stúdzjes. Yn betinken nommen dat P. gracilis ûngefear 30 dagen nedich is om metamorfoaze56 te foltôgjen, kin konkludearre wurde dat de ûndersochte konsintraasjes fan cypermethrin bydrage kinne oan populaasjeferfal troch te foarkommen dat ynfekteare persoanen op iere leeftyd yn it folwoeksen of reproduktive poadium komme.
Yn 'e berekkene risiko-beoardieling fan mikronuclei en oare nukleêre abnormaliteiten fan erytrocyten rûnen de CHQ-wearden fan 14.92 oant 97.00, wat oanjout dat cypermethrin in potinsjele genotoxyske risiko hie foar P. gracilis sels yn syn natuerlike habitat. Mei it rekkenjen fan de mortaliteit wie de maksimale konsintraasje fan xenobiotyske ferbiningen tolerabel foar P. gracilis 4.24 μg L-1. Konsintraasjes sa leech as 1 μg / L lieten lykwols ek genotoxyske effekten sjen. Dit feit kin liede ta in tanimming fan it oantal abnormale yndividuen57 en beynfloedzje de ûntwikkeling en fuortplanting fan soarten yn harren habitats, wat liedt ta in delgong yn amfibyen populaasjes.
Kommersjele formulearringen fan it ynsektizid cypermethrin lieten hege akute en chronike toxisiteit sjen foar P. gracilis. Hegere mortaliteitsraten waarden waarnommen, wierskynlik troch toxyske effekten, sa't bliken docht út de oanwêzigens fan mikronuclei en erythrocyte nukleêre abnormaliteiten, benammen serrated nuclei, lobed nuclei, en vesicular nuclei. Derneist lieten de ûndersochte soarten ferhege miljeurisiko's sjen, sawol acute as chronike. Dizze gegevens, kombinearre mei eardere stúdzjes troch ús ûndersyksgroep, die bliken dat sels ferskillende kommersjele formulearringen fan cypermethrin noch feroarsake fermindere acetylcholinesterase (AChE) en butyrylcholinesterase (BChE) aktiviteiten en oksidative stress58, en resultearre yn feroarings yn swimmen aktiviteit en mûnlinge misfoarmingen59 yn P. gracilis, wat oanjout dat kommersjele subformuleringen fan letcypermethrin hawwe hege toxicity en lethalpermethrin. Hartmann et al. 60 fûn dat kommersjele formulearringen fan cypermethrin de meast giftich wiene foar P. gracilis en in oare soarte fan deselde skaai (P. cuvieri) yn ferliking mei njoggen oare bestridingsmiddels. Dit suggerearret dat wetlik goedkarde konsintraasjes fan cypermethrin foar miljeubeskerming kinne resultearje yn hege mortaliteit en lange termyn populaasjeferfal.
Fierdere ûndersiken binne nedich om de toxiciteit fan it bestridingsmiddel foar amfibyen te beoardieljen, om't de konsintraasjes dy't yn it miljeu fûn binne hege mortaliteit feroarsaakje en in potinsjele risiko foar P. gracilis foarmje. Undersyk nei amfibiesoarten moat stimulearre wurde, om't gegevens oer dizze organismen min binne, benammen oer Braziliaanske soarten.
De chronike toxiciteitstest duorre 168 h (7 dagen) ûnder statyske omstannichheden en de subletale konsintraasjes wiene: 1, 3, 6 en 20 μg ai L-1. Yn beide eksperiminten waarden 10 tadpoles per behannelinggroep evaluearre mei seis replikaten, foar in totaal fan 60 tadpoles per konsintraasje. Underwilens tsjinne de wetterbehanneling as in negative kontrôle. Elke eksperimintele opset bestie út in sterile glêzen skûtel mei in kapasiteit fan 500 ml en in tichtheid fan 1 tadpole per 50 ml oplossing. De flesse waard bedekt mei polyetyleenfilm om ferdamping te foarkommen en waard kontinu belucht.
It wetter waard gemysk analysearre om konsintraasjes fan bestridingsmiddels op 0, 96 en 168 h te bepalen. Neffens Sabin et al. 68; Martins et al. 69 waarden de analyzes útfierd by it Pesticide Analysis Laboratory (LARP) fan 'e Federal University of Santa Maria mei help fan gaschromatografy keppele oan triple quadrupole massaspektrometry (Varian model 1200, Palo Alto, California, USA). De kwantitative bepaling fan bestridingsmiddels yn wetter wurdt werjûn as oanfoljend materiaal (Tabel SM1).
Foar de mikronucleus test (MNT) en reade cell nuclear abnormality test (RNA) waarden 15 tadpoles út elke behanneling groep analysearre. Tadpoles waarden anesthetized mei 5% lidocaine (50 mg g-170) en bloedmonsters waarden sammele troch cardiac puncture mei help fan wegwerp heparinized syringes. Bloedsmears waarden taret op sterile mikroskoop-slides, loft droech, fêst mei 100% methanol (4 ° C) foar 2 min, en dan kleurde mei 10% Giemsa-oplossing foar 15 min yn 't tsjuster. Oan 'e ein fan it proses waarden dia's wosken mei destillearre wetter om oerstallige flekken te ferwiderjen en by keamertemperatuer droech.
Op syn minst 1000 RBC's fan elke tadpole waarden analysearre mei in 100 × mikroskoop mei in 71-objektyf om de oanwêzigens fan MN en ENA te bepalen. In totaal fan 75,796 RBC's fan tadpoles waarden evaluearre sjoen cypermethrin-konsintraasjes en kontrôles. Genotoxicity waard analysearre neffens de metoade fan Carrasco et al. en Fenech et al.38,72 troch it bepalen fan 'e frekwinsje fan' e folgjende nukleêre lesions: (1) anucleate sellen: sellen sûnder kearnen; (2) apoptotyske sellen: nukleêre fragmintaasje, programmearre selde dea; (3) binucleate sellen: sellen mei twa kearnen; (4) nukleêre knoppen of bleb sellen: sellen mei kearnen mei lytse protrusions fan de kearn membraan, blebs fergelykber yn grutte oan mikronuclei; (5) karyolysearre sellen: sellen mei allinich de omtrek fan 'e kearn sûnder ynterne materiaal; (6) ynkearde sellen: sellen mei kearnen mei dúdlike skuorren of kerven yn har foarm, ek wol nierfoarmige kearnen neamd; (7) lobulated sellen: sellen mei nukleêre protrusions grutter as de earder neamde vesicles; en (8) mikrosellen: sellen mei kondinsearre kearnen en fermindere cytoplasma. De feroaringen waarden fergelike mei de negative kontrôleresultaten.
De resultaten fan acute toxicity test (LC50) waarden analysearre mei GBasic software en de TSK-Trimmed Spearman-Karber metoade74. De chronike testgegevens waarden foarôf testen foar flaternormaliteit (Shapiro-Wilks) en homogeniteit fan fariânsje (Bartlett). De resultaten waarden analysearre mei ien-wize analyze fan fariânsje (ANOVA). De test fan Tukey waard brûkt om gegevens ûnderinoar te fergelykjen, en Dunnett's test waard brûkt om gegevens te fergelykjen tusken de behannelinggroep en de negative kontrôtgroep.
LOEC- en NOEC-gegevens waarden analysearre mei Dunnett's test. Statistyske tests waarden útfierd mei Statistica 8.0-software (StatSoft) mei in betsjuttingsnivo fan 95% (p <0.05).
Post tiid: Mar-13-2025