Ky studim vlerësoi vdekshmërinë, nënvdekshmërinë dhe toksicitetin e produkteve komerciale.cipermetrinëformulime te tadpolet anuran. Në testin akut, përqendrime prej 100–800 μg/L u testuan për 96 orë. Në testin kronik, përqendrimet natyrale të cipermetrinës (1, 3, 6 dhe 20 μg/L) u testuan për vdekshmëri, e ndjekur nga testimi i mikrobërthamave dhe anomalitë bërthamore të qelizave të kuqe të gjakut për 7 ditë. LC50 e formulimit komercial të cipermetrinës te tadpolet ishte 273.41 μg L−1. Në testin kronik, përqendrimi më i lartë (20 μg L−1) rezultoi në vdekshmëri më të madhe se 50%, pasi vrau gjysmën e tadpoleve të testuara. Testi i mikrobërthamave tregoi rezultate të rëndësishme në 6 dhe 20 μg L−1 dhe u zbuluan disa anomali bërthamore, duke treguar se formulimi komercial i cipermetrinës ka potencial gjenotoksik kundër P. gracilis. Cipermetrina përbën një rrezik të lartë për këtë specie, duke treguar se ajo mund të shkaktojë probleme të shumta dhe të ndikojë në dinamikën e këtij ekosistemi në afat të shkurtër dhe të gjatë. Prandaj, mund të konkludohet se formulimet komerciale të cipermetrinës kanë efekte toksike në P. gracilis.
Për shkak të zgjerimit të vazhdueshëm të aktiviteteve bujqësore dhe aplikimit intensiv tëkontroll dëmtuesishmasa të tilla, kafshët ujore ekspozohen shpesh ndaj pesticideve1,2. Ndotja e burimeve ujore pranë fushave bujqësore mund të ndikojë në zhvillimin dhe mbijetesën e organizmave jo-target siç janë amfibët.
Amfibët po bëhen gjithnjë e më të rëndësishëm në vlerësimin e matricave mjedisore. Anuranët konsiderohen bioindikatorë të mirë të ndotësve mjedisorë për shkak të karakteristikave të tyre unike, siç janë ciklet komplekse të jetës, ritmet e shpejta të rritjes së larvave, statusi trofik, lëkura e përshkueshme nga uji10,11, varësia nga uji për riprodhim12 dhe vezët e pambrojtura11,13,14. Bretkosa e vogël e ujit (Physalaemus gracilis), e njohur zakonisht si bretkosa qarëse, është treguar të jetë një specie bioindikatore e ndotjes nga pesticidet4,5,6,7,15. Speciet gjenden në ujëra të ndenjura, zona të mbrojtura ose zona me habitat të ndryshueshëm në Argjentinë, Uruguai, Paraguai dhe Brazil1617 dhe konsiderohen të qëndrueshme nga klasifikimi i IUCN për shkak të shpërndarjes së gjerë dhe tolerancës së habitateve të ndryshme18.
Efektet subletale janë raportuar tek amfibët pas ekspozimit ndaj cipermetrinës, duke përfshirë ndryshime në sjellje, morfologji dhe biokimike tek tadpolet23,24,25, ndryshim në vdekshmëri dhe kohë metamorfoze, ndryshime enzimatike, ulje të suksesit të çeljes24,25, hiperaktivitet26, frenim të aktivitetit të kolinesterazës27 dhe ndryshime në performancën e notit7,28. Megjithatë, studimet mbi efektet gjenotoksike të cipermetrinës tek amfibët janë të kufizuara. Prandaj, është e rëndësishme të vlerësohet ndjeshmëria e specieve anurane ndaj cipermetrinës.
Ndotja mjedisore ndikon në rritjen dhe zhvillimin normal të amfibëve, por efekti më serioz negativ është dëmtimi gjenetik i ADN-së i shkaktuar nga ekspozimi ndaj pesticideve13. Analiza e morfologjisë së qelizave të gjakut është një bioindikator i rëndësishëm i ndotjes dhe toksicitetit të mundshëm të një substance për speciet e egra29. Testi i mikrobërthamës është një nga metodat më të përdorura për përcaktimin e gjenotoksicitetit të kimikateve në mjedis30. Është një metodë e shpejtë, efektive dhe e lirë që është një tregues i mirë i ndotjes kimike të organizmave të tillë si amfibët31,32 dhe mund të ofrojë informacion mbi ekspozimin ndaj ndotësve gjenotoksikë33.
Objektivi i këtij studimi ishte të vlerësonte potencialin toksik të formulimeve komerciale të cipermetrinës për tadpolet e vogla ujore duke përdorur një test mikronukleusi dhe vlerësim të rrezikut ekologjik.
Vdekshmëria kumulative (%) e larvave të P. gracilis të ekspozuar ndaj përqendrimeve të ndryshme të cipermetrinës komerciale gjatë periudhës akute të testit.
Vdekshmëria kumulative (%) e larvave të P. gracilis të ekspozuar ndaj përqendrimeve të ndryshme të cipermetrinës komerciale gjatë një testi kronik.
Vdekshmëria e lartë e vëzhguar ishte rezultat i efekteve gjenotoksike te amfibët e ekspozuar ndaj përqendrimeve të ndryshme të cipermetrinës (6 dhe 20 μg/L), siç dëshmohet nga prania e mikrobërthamave (MN) dhe anomalive bërthamore në eritrocite. Formimi i MN tregon gabime në mitozë dhe shoqërohet me lidhje të dobët të kromozomeve me mikrotubulat, defekte në komplekset e proteinave përgjegjëse për thithjen dhe transportin e kromozomeve, gabime në ndarjen e kromozomeve dhe gabime në riparimin e dëmtimeve të ADN-së38,39 dhe mund të lidhet me stresin oksidativ të shkaktuar nga pesticidet40,41. Anomali të tjera u vunë re në të gjitha përqendrimet e vlerësuara. Rritja e përqendrimeve të cipermetrinës rriti anomalitë bërthamore në eritrocite me 5% dhe 20% në dozat më të ulëta (1 μg/L) dhe më të larta (20 μg/L), përkatësisht. Për shembull, ndryshimet në ADN-në e një specie mund të kenë pasoja serioze si për mbijetesën afatshkurtër ashtu edhe për atë afatgjatë, duke rezultuar në rënie të popullatës, ndryshim të aftësisë riprodhuese, inbreeding, humbje të diversitetit gjenetik dhe ndryshim të shkallës së migrimit. Të gjithë këta faktorë mund të ndikojnë në mbijetesën dhe mirëmbajtjen e specieve42,43. Formimi i anomalive eritroide mund të tregojë një bllokim në citokinezë, duke rezultuar në ndarje jonormale të qelizave (eritrocite dybërthamore)44,45; bërthamat shumëlobore janë zgjatime të membranës bërthamore me lobe të shumëfishta46, ndërsa anomalitë e tjera eritroide mund të shoqërohen me amplifikim të ADN-së, siç janë veshkat/flluskat bërthamore47. Prania e eritrociteve pa bërthamë mund të tregojë transport të dëmtuar të oksigjenit, veçanërisht në ujin e kontaminuar48,49. Apoptoza tregon vdekjen qelizore50.
Studime të tjera kanë demonstruar gjithashtu efektet gjenotoksike të cipermetrinës. Kabaña et al.51 demonstruan praninë e mikrobërthamave dhe ndryshimeve bërthamore, të tilla si qelizat dybërthamore dhe qelizat apoptotike në qelizat Odontophrynus americanus pas ekspozimit ndaj përqendrimeve të larta të cipermetrinës (5000 dhe 10,000 μg L−1) për 96 orë. Apoptoza e shkaktuar nga cipermetrina u zbulua gjithashtu në P. biligonigerus52 dhe Rhinella arenarum53. Këto rezultate sugjerojnë që cipermetrina ka efekte gjenotoksike në një gamë të organizmave ujorë dhe se analiza MN dhe ENA mund të jetë një tregues i efekteve subletale në amfibë dhe mund të jetë e zbatueshme për speciet vendase dhe popullatat e egra të ekspozuara ndaj toksinave12.
Formulimet komerciale të cipermetrinës paraqesin një rrezik të lartë mjedisor (si akut ashtu edhe kronik), me HQ që tejkalojnë nivelin e Agjencisë Amerikane për Mbrojtjen e Mjedisit (EPA)54 që mund të ndikojnë negativisht në specie nëse janë të pranishme në mjedis. Në vlerësimin e rrezikut kronik, NOEC për vdekshmërinë ishte 3 μg L−1, duke konfirmuar se përqendrimet e gjetura në ujë mund të paraqesin rrezik për speciet55. NOEC vdekjeprurëse për larvat e R. arenarum të ekspozuara ndaj një përzierjeje të endosulfanit dhe cipermetrinës ishte 500 μg L−1 pas 168 orësh; kjo vlerë u ul në 0.0005 μg L−1 pas 336 orësh. Autorët tregojnë se sa më i gjatë të jetë ekspozimi, aq më të ulëta janë përqendrimet që janë të dëmshme për speciet. Është gjithashtu e rëndësishme të theksohet se vlerat e NOEC ishin më të larta se ato të P. gracilis në të njëjtën kohë ekspozimi, duke treguar se përgjigja e specieve ndaj cipermetrinës është specifike për speciet. Për më tepër, për sa i përket vdekshmërisë, vlera CHQ e P. gracilis pas ekspozimit ndaj cipermetrinës arriti në 64.67, që është më e lartë se vlera referuese e vendosur nga Agjencia Amerikane e Mbrojtjes së Mjedisit54, dhe vlera CHQ e larvave të R. arenarum ishte gjithashtu më e lartë se kjo vlerë (CHQ > 388.00 pas 336 orësh), duke treguar se insekticidet e studiuara paraqesin një rrezik të lartë për disa specie amfibesh. Duke marrë parasysh që P. gracilis kërkon afërsisht 30 ditë për të përfunduar metamorfozën56, mund të konkludohet se përqendrimet e studiuara të cipermetrinës mund të kontribuojnë në rënien e popullatës duke parandaluar individët e infektuar të hyjnë në fazën e të rriturve ose riprodhuese në një moshë të re.
Në vlerësimin e llogaritur të rrezikut të mikrobërthamave dhe anomalive të tjera bërthamore të eritrociteve, vlerat e CHQ varionin nga 14.92 në 97.00, duke treguar se cipermetrina kishte një rrezik potencial gjenotoksik për P. gracilis edhe në habitatin e tij natyror. Duke marrë parasysh vdekshmërinë, përqendrimi maksimal i komponimeve ksenobiotike të tolerueshme për P. gracilis ishte 4.24 μg L−1. Megjithatë, përqendrime të ulëta deri në 1 μg/L treguan gjithashtu efekte gjenotoksike. Ky fakt mund të çojë në një rritje të numrit të individëve anormalë57 dhe të ndikojë në zhvillimin dhe riprodhimin e specieve në habitatet e tyre, duke çuar në një rënie të popullatave të amfibëve.
Formulimet komerciale të insekticidit cipermetrin treguan toksicitet të lartë akut dhe kronik ndaj P. gracilis. U vunë re shkallë më të larta vdekshmërie, ndoshta për shkak të efekteve toksike, siç dëshmohet nga prania e mikrobërthamave dhe anomalive bërthamore të eritrociteve, veçanërisht bërthamave të dhëmbëzuara, bërthamave të lobuara dhe bërthamave vezikulare. Përveç kësaj, speciet e studiuara treguan rreziqe të rritura mjedisore, si akute ashtu edhe kronike. Këto të dhëna, të kombinuara me studimet e mëparshme nga grupi ynë kërkimor, treguan se edhe formulimet e ndryshme komerciale të cipermetrinës ende shkaktonin aktivitete të ulura të acetilkolinesterazës (AChE) dhe butirilkolinesterazës (BChE) dhe stres oksidativ58, dhe rezultuan në ndryshime në aktivitetin e notit dhe keqformime orale59 në P. gracilis, duke treguar se formulimet komerciale të cipermetrinës kanë toksicitet të lartë vdekjeprurës dhe subletal ndaj kësaj specie. Hartmann et al. 60 zbuluan se formulimet komerciale të cipermetrinës ishin më toksiket për P. gracilis dhe një specie tjetër të së njëjtës gjini (P. cuvieri) krahasuar me nëntë pesticide të tjera. Kjo sugjeron që përqendrimet e miratuara ligjërisht të cipermetrinës për mbrojtjen e mjedisit mund të rezultojnë në vdekshmëri të lartë dhe rënie afatgjatë të popullsisë.
Nevojiten studime të mëtejshme për të vlerësuar toksicitetin e pesticidit për amfibët, pasi përqendrimet e gjetura në mjedis mund të shkaktojnë vdekshmëri të lartë dhe paraqesin një rrezik potencial për P. gracilis. Duhet të inkurajohen kërkimet mbi speciet amfibe, pasi të dhënat mbi këta organizma janë të pakta, veçanërisht për speciet braziliane.
Testi i toksicitetit kronik zgjati 168 orë (7 ditë) në kushte statike dhe përqendrimet subletale ishin: 1, 3, 6 dhe 20 μg ai L−1. Në të dy eksperimentet, 10 tadpole për grup trajtimi u vlerësuan me gjashtë përsëritje, për një total prej 60 tadpole për përqendrim. Ndërkohë, trajtimi vetëm me ujë shërbeu si kontroll negativ. Çdo konfigurim eksperimental përbëhej nga një enë qelqi sterile me një kapacitet prej 500 ml dhe një dendësi prej 1 tadpole për 50 ml tretësirë. Baloni ishte i mbuluar me film polietileni për të parandaluar avullimin dhe ajrosej vazhdimisht.
Uji u analizua kimikisht për të përcaktuar përqendrimet e pesticideve në 0, 96 dhe 168 orë. Sipas Sabin et al. 68 dhe Martins et al. 69, analizat u kryen në Laboratorin e Analizës së Pesticideve (LARP) të Universitetit Federal të Santa Marias duke përdorur kromatografinë e gazit të shoqëruar me spektrometrinë e masës trefishe kuadrupole (modeli Varian 1200, Palo Alto, Kaliforni, SHBA). Përcaktimi sasior i pesticideve në ujë tregohet si material plotësues (Tabela SM1).
Për testin e mikrobërthamës (MNT) dhe testin e anomalisë bërthamore të qelizave të kuqe (ARN), u analizuan 15 tadpole nga secili grup trajtimi. Tadpolet u anestezuan me 5% lidokainë (50 mg g-170) dhe mostrat e gjakut u mblodhën me anë të shpimit kardiak duke përdorur shiringa të disponueshme me heparin. Njollat e gjakut u përgatitën në lamëza sterile të mikroskopit, u thanë në ajër, u fiksuan me 100% metanol (4 °C) për 2 minuta dhe më pas u ngjyrosën me tretësirë Giemsa 10% për 15 minuta në errësirë. Në fund të procesit, lamëzat u lanë me ujë të distiluar për të hequr ngjyrosjen e tepërt dhe u thanë në temperaturë ambienti.
Të paktën 1000 RBC nga secili tadpole u analizuan duke përdorur një mikroskop 100× me një objektiv 71 për të përcaktuar praninë e MN dhe ENA. Një total prej 75,796 RBC nga tadpole u vlerësuan duke marrë parasysh përqendrimet dhe kontrollet e cipermetrinës. Gjenotoksiciteti u analizua sipas metodës së Carrasco et al. dhe Fenech et al.38,72 duke përcaktuar frekuencën e lezioneve të mëposhtme bërthamore: (1) qeliza anukleare: qeliza pa bërthama; (2) qeliza apoptotike: fragmentim bërthamor, vdekje e programuar qelizore; (3) qeliza dybërthamore: qeliza me dy bërthama; (4) sytha bërthamorë ose qeliza flluskash: qeliza me bërthama me zgjatime të vogla të membranës bërthamore, flluska të ngjashme në madhësi me mikrobërthamat; (5) qeliza të kariolizuara: qeliza vetëm me skicën e bërthamës pa material të brendshëm; (6) qeliza të dhëmbëzuara: qeliza me bërthama me çarje ose dhëmbëza të dukshme në formën e tyre, të quajtura edhe bërthama në formë veshke; (7) qeliza të lobuluara: qeliza me zgjatime bërthamore më të mëdha se fshikëzat e lartpërmendura; dhe (8) mikroqeliza: qeliza me bërthama të kondensuara dhe citoplazmë të reduktuar. Ndryshimet u krahasuan me rezultatet e kontrollit negativ.
Rezultatet e testit të toksicitetit akut (LC50) u analizuan duke përdorur softuerin GBasic dhe metodën TSK-Trimmed Spearman-Karber74. Të dhënat e testit kronik u para-testuan për normalitetin e gabimit (Shapiro-Wilks) dhe homogjenitetin e variancës (Bartlett). Rezultatet u analizuan duke përdorur analizën njëkahëshe të variancës (ANOVA). Testi i Tukey-t u përdor për të krahasuar të dhënat midis tyre, dhe testi i Dunnett-it u përdor për të krahasuar të dhënat midis grupit të trajtimit dhe grupit të kontrollit negativ.
Të dhënat LOEC dhe NOEC u analizuan duke përdorur testin Dunnett. Testet statistikore u kryen duke përdorur programin Statistica 8.0 (StatSoft) me një nivel rëndësie prej 95% (p < 0.05).
Koha e postimit: 13 Mars 2025