Dizze stúdzje beoardielde de letaliteit, subletaliteit en toksisiteit fan kommersjelecypermetrinformulearringen oan anuran kikkervisjes. Yn 'e akute test waarden konsintraasjes fan 100–800 μg/L 96 oeren lang test. Yn 'e groanyske test waarden natuerlik foarkommende cypermethrin-konsintraasjes (1, 3, 6 en 20 μg/L) test op mortaliteit, folge troch mikronukleustesten en kearnôfwikingen yn reade bloedsellen foar 7 dagen. De LC50 fan 'e kommersjele cypermethrin-formulering foar kikkervisjes wie 273,41 μg L−1. Yn 'e groanyske test resultearre de heechste konsintraasje (20 μg L−1) yn in mortaliteit fan mear as 50%, om't it de helte fan 'e testen kikkervisjes fermoarde. De mikronukleustest liet wichtige resultaten sjen by 6 en 20 μg L−1 en ferskate kearnôfwikingen waarden ûntdutsen, wat oanjout dat de kommersjele cypermethrin-formulering genotoksisk potinsjeel hat tsjin P. gracilis. Cypermethrin is in heech risiko foar dizze soarte, wat oanjout dat it meardere problemen feroarsaakje kin en de dynamyk fan dit ekosysteem op koarte en lange termyn beynfloedzje kin. Dêrom kin konkludearre wurde dat kommersjele cypermethrin-formuleringen giftige effekten hawwe op P. gracilis.
Troch de oanhâldende útwreiding fan lânbouaktiviteiten en yntinsive tapassing fanpestkontrôlemaatregels, wurde wetterdieren faak bleatsteld oan bestridingsmiddels1,2. Fersmoarging fan wetterboarnen tichtby lânboufjilden kin ynfloed hawwe op 'e ûntwikkeling en it 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.
Subletale effekten binne rapportearre by amfibyen nei bleatstelling oan cypermethrin, ynklusyf gedrachs-, morfologyske en biogemyske feroarings by kikkervisjes23,24,25, feroare mortaliteit en metamorfoazetiid, enzymatyske feroarings, fermindere útkommesukses24,25, hyperaktiviteit26, ynhibysje fan cholinesterase-aktiviteit27 en feroarings yn swimprestaasjes7,28. Undersyk nei de genotoksiske effekten fan cypermethrin by amfibyen is lykwols beheind. Dêrom is it wichtich om de gefoelichheid fan anuran-soarten foar cypermethrin te beoardieljen.
Miljeufersmoarging beynfloedet de normale groei en ûntwikkeling fan amfibyen, mar it earnstichste neidielige effekt is genetyske skea oan DNA feroarsake troch bleatstelling oan bestridingsmiddels13. Analyse fan bloedselmorfology is in wichtige bio-yndikator fan fersmoarging en potinsjele toksisiteit fan in stof foar wylde soarten29. De mikronukleustest is ien fan 'e meast brûkte metoaden foar it bepalen fan' e 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 genotoksiske fersmoargjende stoffen33.
It doel fan dizze stúdzje wie om it giftige potinsjeel fan kommersjele cypermethrin-formuleringen foar lytse wetterkikkervisjes te evaluearjen mei help fan in mikronukleustest en ekologyske risikobeoardieling.
Kumulative mortaliteit (%) fan P. gracilis-kikkervisjes dy't bleatsteld waarden oan ferskillende konsintraasjes fan kommersjele cypermethrin tidens de akute perioade fan 'e test.
Kumulative mortaliteit (%) fan P. gracilis-kikkervisjes dy't bleatsteld waarden oan ferskillende konsintraasjes fan kommersjele cypermethrin tidens in chronike test.
De waarnommen hege mortaliteit wie in gefolch fan genotoksiske effekten by amfibyen dy't bleatsteld waarden oan ferskillende konsintraasjes fan cypermethrin (6 en 20 μg/L), lykas bliken docht út 'e oanwêzigens fan mikronuklei (MN) en kearnôfwikings yn erytrocyten. De foarming fan MN jout flaters yn mitose oan en wurdt assosjeare mei minne binding fan chromosomen oan mikrotubuli, defekten yn proteïnekompleksen dy't ferantwurdlik binne foar chromosoomopname en -transport, flaters yn chromosoomsegregaasje en flaters yn DNA-skeareparaasje38,39 en kinne relatearre wêze oan troch bestridingsmiddels feroarsake oksidative stress40,41. Oare abnormaliteiten waarden waarnommen by alle evaluearre konsintraasjes. Tanimmende cypermethrin-konsintraasjes fergrutte kearnôfwikings yn erytrocyten mei 5% en 20% by respektivelik de leechste (1 μg/L) en heechste (20 μg/L) doses. Bygelyks, feroarings yn it DNA fan in soarte kinne serieuze gefolgen hawwe foar sawol koarte- as lange-termyn oerlibjen, wat resulteart yn populaasjeôfname, feroare reproduktive fitness, ynteelt, ferlies fan genetyske ferskaat en feroare migraasjesnelheden. Al dizze faktoaren kinne ynfloed hawwe op it oerlibjen en ûnderhâld fan soarten42,43. De foarming fan erytroïde abnormaliteiten kin wize op in blokkade yn cytokinese, wat resulteart yn abnormale seldieling (binukleêre erytrocyten)44,45; multilobed kearnen binne útsteksels fan it kearnmembraan mei meardere lobben46, wylst oare erytroïde abnormaliteiten kinne wurde assosjeare mei DNA-amplifikaasje, lykas kearnnieren/blebs47. De oanwêzigens fan anukleêre erytrocyten kin wize op beheind soerstoftransport, foaral yn fersmoarge wetter48,49. Apoptose jout seldea oan50.
Oare stúdzjes hawwe ek de genotoksiske effekten fan cypermethrin oantoand. Kabaña et al.51 demonstrearren de oanwêzigens fan mikronuklei en kearnferoarings lykas binukleêre sellen en apoptotyske sellen yn Odontophrynus americanus-sellen nei bleatstelling oan hege konsintraasjes cypermethrin (5000 en 10.000 μg L−1) foar 96 oeren. Cypermethrin-induzearre apoptose waard ek ûntdutsen yn P. biligonigerus52 en Rhinella arenarum53. Dizze resultaten suggerearje dat cypermethrin genotoksiske effekten hat op in ferskaat oan wetterorganismen en dat de MN- en ENA-assay in yndikator kin wêze fan subletale effekten op amfibyen en kin fan tapassing wêze op ynheemse soarten en wylde populaasjes dy't bleatsteld binne oan gifstoffen12.
Kommersjele formulearringen fan cypermethrin foarmje in hege miljeurisiko (sawol akuut as groanysk), mei HQ's dy't it nivo fan 'e Amerikaanske Miljeubeskermingsagentskip (EPA)54 oerskriuwe, wat de soarte negatyf kin beynfloedzje as it yn 'e omjouwing oanwêzich is. Yn 'e groanyske risikobeoardieling 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 dy't bleatsteld waarden oan in mingsel fan endosulfan en cypermethrin wie 500 μg L−1 nei 168 oeren; dizze wearde sakke nei 0,0005 μg L−1 nei 336 oeren. 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 beklamjen dat de NOEC-wearden heger wiene as dy fan P. gracilis by deselde bleatstellingstiid, wat oanjout dat de soartereaksje op cypermethrin soartespesifyk is. Fierder, wat mortaliteit oanbelanget, berikte de CHQ-wearde fan P. gracilis nei bleatstelling oan cypermethrin 64,67, wat heger is as de referinsjewearde ynsteld troch it US Environmental Protection Agency54, en de CHQ-wearde fan R. arenarum-larven wie ek heger as dizze wearde (CHQ > 388,00 nei 336 oeren), wat oanjout dat de bestudearre ynsektisiden in heech risiko foarmje foar ferskate amfibysoarten. Mei it each op it feit dat P. gracilis sawat 30 dagen nedich hat om de metamorfoaze te foltôgjen56, kin konkludearre wurde dat de bestudearre konsintraasjes fan cypermethrin kinne bydrage oan populaasjedelgong troch te foarkommen dat ynfekteare yndividuen op jonge leeftyd it folwoeksen of reproduktive stadium yngeane.
Yn 'e berekkene risikobeoardieling fan mikronuklei en oare erytrocyt-nukleêre abnormaliteiten fariearden de CHQ-wearden fan 14,92 oant 97,00, wat oanjout dat cypermethrin in potinsjeel genotoksisk risiko hie foar P. gracilis, sels yn syn natuerlike habitat. Rekken hâldend mei mortaliteit wie de maksimale konsintraasje fan xenobiotyske ferbiningen dy't tolerearre waarden foar P. gracilis 4,24 μg L−1. Konsintraasjes sa leech as 1 μg/L lieten lykwols ek genotoksiske effekten sjen. Dit feit kin liede ta in tanimming fan it oantal abnormale yndividuen57 en de ûntwikkeling en fuortplanting fan soarten yn har habitats beynfloedzje, wat liedt ta in delgong fan amfibypopulaasjes.
Kommersjele formulearrings fan it ynsektizid cypermethrin lieten hege akute en groanyske toksisiteit sjen foar P. gracilis. Hegere mortaliteitssifers waarden waarnommen, wierskynlik fanwegen toksyske effekten, lykas bliken docht út 'e oanwêzigens fan mikronuklei en erytrocyt-kearnôfwikingen, benammen getande kearnen, lobbige kearnen en vesikulêre kearnen. Derneist lieten de bestudearre soarten ferhege miljeurisiko's sjen, sawol akuut as groanysk. Dizze gegevens, kombineare mei eardere stúdzjes troch ús ûndersyksgroep, lieten sjen dat sels ferskillende kommersjele formulearrings fan cypermethrin noch altyd fermindere acetylcholinesterase (AChE) en butyrylcholinesterase (BChE) aktiviteiten en oksidative stress58 feroarsaken, en resultearren yn feroaringen yn swimaktiviteit en mûnlinge misfoarmingen59 yn P. gracilis, wat oanjout dat kommersjele formulearrings fan cypermethrin hege letale en subletale toksisiteit hawwe foar dizze soarte. Hartmann et al. 60 fûnen dat kommersjele formulearrings fan cypermethrin it meast giftich wiene foar P. gracilis en in oare soarte fan itselde geslacht (P. cuvieri) yn ferliking mei njoggen oare bestridingsmiddels. Dit suggerearret dat wetlik goedkarde konsintraasjes fan cypermethrin foar miljeubeskerming kinne liede ta hege mortaliteit en in befolkingsdelgong op lange termyn.
Fierder ûndersyk is nedich om de toksisiteit fan it bestridingsmiddel foar amfibyen te beoardieljen, om't de konsintraasjes dy't yn 'e omjouwing fûn wurde, in hege mortaliteit feroarsaakje kinne en in potinsjeel risiko foarmje foar P. gracilis. Undersyk nei amfibysoarten moat oanmoedige wurde, om't gegevens oer dizze organismen krap binne, benammen oer Braziliaanske soarten.
De test foar groanyske toksisiteit duorre 168 oeren (7 dagen) ûnder statyske omstannichheden en de subletale konsintraasjes wiene: 1, 3, 6 en 20 μg ai L−1. Yn beide eksperiminten waarden 10 kikkervisjes per behannelinggroep evaluearre mei seis replikaten, foar in totaal fan 60 kikkervisjes per konsintraasje. Underwilens tsjinne de behanneling mei allinich wetter as in negative kontrôle. Elke eksperimintele opset bestie út in sterile glêzen skûtel mei in kapasiteit fan 500 ml en in tichtheid fan 1 kikkervisje per 50 ml oplossing. De flesse waard bedekt mei polyetyleenfilm om ferdamping te foarkommen en waard kontinu belucht.
It wetter waard gemysk analysearre om de konsintraasjes fan bestridingsmiddels te bepalen nei 0, 96 en 168 oeren. Neffens Sabin et al. 68 en Martins et al. 69 waarden de analyses útfierd yn 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, Kalifornje, Feriene Steaten). De kwantitative bepaling fan bestridingsmiddels yn wetter wurdt werjûn as oanfoljend materiaal (Tabel SM1).
Foar de mikronukleustest (MNT) en de reade selnukleêre abnormaliteitstest (RNA) waarden 15 kikkervisjes út elke behannelinggroep analysearre. De kikkervisjes waarden anaesthesisearre mei 5% lidokaïne (50 mg g-170) en bloedmonsters waarden sammele troch hertpunksje mei wegwerp heparinisearre spuiten. Bloedútstrijkjes waarden taret op sterile mikroskoopglaasjes, oan 'e loft droege, 2 minuten fêstmakke mei 100% methanol (4 °C), en doe 15 minuten yn it tsjuster kleurd mei 10% Giemsa-oplossing. Oan 'e ein fan it proses waarden de glaasjes wosken mei destillearre wetter om oerstallige kleurstof te ferwiderjen en by keamertemperatuer droege.
Teminsten 1000 reade bloedsellen fan elke kikkervisje waarden analysearre mei in 100× mikroskoop mei in 71 objektiv om de oanwêzigens fan MN en ENA te bepalen. In totaal fan 75.796 reade bloedsellen fan kikkervisjes waarden evaluearre mei it each op cypermethrin-konsintraasjes en kontrôles. Genotoksisiteit waard analysearre neffens de metoade fan Carrasco et al. en Fenech et al.38,72 troch de frekwinsje fan 'e folgjende kearnlaesjes te bepalen: (1) anukleêre sellen: sellen sûnder kearnen; (2) apoptotyske sellen: kearnfragmentaasje, programmearre seldea; (3) binukleêre sellen: sellen mei twa kearnen; (4) kearnknoppen of blebsellen: sellen mei kearnen mei lytse útsteksels fan it kearnmembraan, blebs fergelykber yn grutte mei mikrokearnen; (5) karyolysearre sellen: sellen mei allinich de omtrek fan 'e kearn sûnder yntern materiaal; (6) ynkerfde sellen: sellen mei kearnen mei dúdlike barsten of ynkerfingen yn har foarm, ek wol nierfoarmige kearnen neamd; (7) lobulearre sellen: sellen mei kearnútsteksels grutter as de neamde fesikels; en (8) mikrosellen: sellen mei kondinsearre kearnen en fermindere cytoplasma. De feroarings waarden fergelike mei de negative kontrôleresultaten.
De resultaten fan 'e akute toksisiteitstest (LC50) waarden analysearre mei GBasic-software en de TSK-Trimmed Spearman-Karber-metoade74. De gegevens fan 'e groanyske test waarden foarôf hifke op flaternormaliteit (Shapiro-Wilks) en homogeniteit fan fariânsje (Bartlett). De resultaten waarden analysearre mei ienwegsfariânsjeanalyse (ANOVA). De test fan Tukey waard brûkt om gegevens ûnderinoar te fergelykjen, en de test fan Dunnett waard brûkt om gegevens te fergelykjen tusken de behannelinggroep en de negative kontrôlegroep.
LOEC- en NOEC-gegevens waarden analysearre mei de test fan Dunnett. Statistyske testen waarden útfierd mei de software Statistica 8.0 (StatSoft) mei in signifikânsjenivo fan 95% (p < 0,05).
Pleatsingstiid: 13 maart 2025