Questu studiu hà valutatu a letalità, a subletalità è a tossicità di i prudutti cummerciali.cipermetrinaformulazioni à i girini anurani. In u test acutu, sò state testate concentrazioni di 100-800 μg/L per 96 ore. In u test cronicu, sò state testate concentrazioni di cipermetrina naturali (1, 3, 6 è 20 μg/L) per a mortalità, seguitate da test di micronuclei è anomalie nucleari di i globuli rossi per 7 ghjorni. L'LC50 di a formulazione cummerciale di cipermetrina per i girini era 273,41 μg L−1. In u test cronicu, a più alta concentrazione (20 μg L−1) hà risultatu in una mortalità superiore à u 50%, postu chì hà uccisu a metà di i girini testati. U test di micronuclei hà mostratu risultati significativi à 6 è 20 μg L−1 è sò state rilevate parechje anomalie nucleari, chì indicanu chì a formulazione cummerciale di cipermetrina hà un putenziale genotossicu contr'à P. gracilis. A cipermetrina hè un risicu elevatu per sta spezia, chì indica chì pò causà parechji prublemi è influenzà a dinamica di questu ecosistema à cortu è longu andà. Dunque, si pò cunclude chì e formulazioni cummerciali di cipermetrina anu effetti tossichi nantu à P. gracilis.
A causa di l'espansione cuntinua di l'attività agricule è di l'applicazione intensiva dicuntrollu di i parassitimisure, l'animali acquatichi sò spessu esposti à i pesticidi1,2. L'inquinamentu di e risorse idriche vicinu à i campi agriculi pò influenzà u sviluppu è a sopravvivenza di l'organismi micca bersagliati cum'è l'anfibi.
L'anfibii stanu diventendu sempre più impurtanti in a valutazione di e matrici ambientali. L'anuri sò cunsiderati boni bioindicatori di inquinanti ambientali per via di e so caratteristiche uniche cum'è cicli di vita cumplessi, tassi di crescita larvale rapidi, statu troficu, pelle permeabile10,11, dipendenza da l'acqua per a ripruduzzione12 è ova micca prutette11,13,14. A piccula rana acquatica (Physalaemus gracilis), cunnisciuta cum'è a rana piengente, hè stata dimustrata cum'è una spezia bioindicatrice di inquinamentu da pesticidi4,5,6,7,15. A spezia si trova in acque stagnanti, zone prutette o zone cù habitat variabile in Argentina, Uruguay, Paraguay è Brasile1617 è hè cunsiderata stabile da a classificazione IUCN per via di a so larga distribuzione è tolleranza à diversi habitat18.
Effetti subletali sò stati signalati in l'anfibi dopu l'esposizione à a cipermetrina, cumpresi cambiamenti cumpurtamentali, morfologichi è biochimichi in i girini23,24,25, mortalità alterata è tempu di metamorfosi, cambiamenti enzimatici, diminuzione di u successu di schiusa24,25, iperattività26, inibizione di l'attività di a colinesterasi27 è cambiamenti in e prestazioni di natazione7,28. Tuttavia, i studii di l'effetti genotossici di a cipermetrina in l'anfibi sò limitati. Dunque, hè impurtante valutà a suscettibilità di e spezie d'anurani à a cipermetrina.
L'inquinamentu ambientale affetta a crescita è u sviluppu nurmale di l'anfibi, ma l'effettu negativu u più seriu hè u dannu geneticu à u DNA causatu da l'esposizione à i pesticidi13. L'analisi di a morfologia di e cellule sanguine hè un bioindicatore impurtante di l'inquinamentu è di a putenziale tossicità di una sustanza per e spezie salvatiche29. U test di u micronucleu hè unu di i metudi più cumunimenti usati per determinà a genotossicità di i chimichi in l'ambiente30. Hè un metudu rapidu, efficace è economicu chì hè un bon indicatore di l'inquinamentu chimicu di l'organismi cum'è l'anfibi31,32 è pò furnisce informazioni nantu à l'esposizione à inquinanti genotossici33.
L'obiettivu di stu studiu era di valutà u putenziale tossicu di e formulazioni cummerciali di cipermetrina per i picculi girini acquatichi utilizendu un test di micronucleu è una valutazione di u risicu ecologicu.
Mortalità cumulativa (%) di i girini di P. gracilis esposti à diverse concentrazioni di cipermetrina cummerciale durante u periodu acutu di a prova.
Mortalità cumulativa (%) di girini di P. gracilis esposti à diverse concentrazioni di cipermetrina cummerciale durante una prova cronica.
L'alta mortalità osservata hè stata u risultatu di effetti genotossici in anfibi esposti à diverse concentrazioni di cipermetrina (6 è 20 μg/L), cum'è evidenziatu da a presenza di micronuclei (MN) è anomalie nucleari in l'eritrociti. A furmazione di MN indica errori in a mitosi è hè assuciata à una scarsa ligatura di i cromusomi à i microtubuli, difetti in i cumplessu proteichi rispunsevuli di l'assorbimentu è di u trasportu di i cromusomi, errori in a segregazione di i cromusomi è errori in a riparazione di i danni à u DNA38,39 è pò esse ligata à u stress ossidativu induttu da i pesticidi40,41. Altre anomalie sò state osservate à tutte e concentrazioni valutate. L'aumentu di e concentrazioni di cipermetrina hà aumentatu l'anomalie nucleari in l'eritrociti di 5% è 20% à e dosi più basse (1 μg/L) è più alte (20 μg/L), rispettivamente. Per esempiu, i cambiamenti in u DNA di una spezia ponu avè cunsequenze gravi per a sopravvivenza à cortu è longu andà, risultendu in un declinu di a pupulazione, una alterazione di a forma fisica riproduttiva, a consanguineità, a perdita di diversità genetica è tassi di migrazione alterati. Tutti questi fattori ponu influenzà a sopravvivenza è u mantenimentu di e spezie42,43. A furmazione d'anomalie eritroidi pò indicà un bloccu di a citocinesi, chì risulta in una divisione cellulare anormale (eritrociti binucleati)44,45; i nuclei multilobati sò protuberanze di a membrana nucleare cù lobi multipli46, mentre chì altre anomalie eritroidi ponu esse assuciate à l'amplificazione di u DNA, cum'è i reni/vesciche nucleari47. A presenza d'eritrociti anucleati pò indicà un trasportu d'ossigenu alteratu, in particulare in l'acqua contaminata48,49. L'apoptosi indica a morte cellulare50.
Altri studii anu ancu dimustratu l'effetti genotossici di a cipermetrina. Kabaña et al.51 anu dimustratu a presenza di micronuclei è cambiamenti nucleari cum'è cellule binucleate è cellule apoptotiche in cellule Odontophrynus americanus dopu l'esposizione à alte concentrazioni di cipermetrina (5000 è 10.000 μg L−1) per 96 ore. L'apoptosi indotta da a cipermetrina hè stata ancu rilevata in P. biligonigerus52 è Rhinella arenarum53. Questi risultati suggerenu chì a cipermetrina hà effetti genotossici nantu à una varietà di organismi acquatici è chì u test MN è ENA pò esse un indicatore di effetti subletali nantu à l'anfibi è pò esse applicabile à e spezie native è à e pupulazioni selvatiche esposte à tossichi12.
E formulazioni cummerciali di cipermetrina rapprisentanu un risicu ambientale elevatu (sia acutu sia crònicu), cù HQ chì superanu u livellu di l'Agenzia di Prutezzione Ambientale di i Stati Uniti (EPA)54 chì pò influenzà negativamente a spezia s'ella hè prisente in l'ambiente. In a valutazione di u risicu crònicu, u NOEC per a mortalità era di 3 μg L−1, cunfirmendu chì e concentrazioni truvate in l'acqua ponu rapprisentà un risicu per a spezia55. U NOEC letale per e larve di R. arenarum esposte à una mistura di endosulfan è cipermetrina era di 500 μg L−1 dopu à 168 ore; questu valore hè diminuitu à 0,0005 μg L−1 dopu à 336 ore. L'autori mostranu chì più longa hè l'esposizione, più basse sò e concentrazioni dannose per a spezia. Hè ancu impurtante mette in risaltu chì i valori NOEC eranu più alti di quelli di P. gracilis à u listessu tempu di esposizione, indicendu chì a risposta di a spezia à a cipermetrina hè specifica di a spezia. Inoltre, in termini di mortalità, u valore CHQ di P. gracilis dopu l'esposizione à a cipermetrina hà righjuntu 64,67, chì hè più altu di u valore di riferimentu stabilitu da l'Agenzia di Prutezzione Ambientale di i Stati Uniti54, è u valore CHQ di e larve di R. arenarum era ancu più altu di questu valore (CHQ > 388,00 dopu à 336 ore), ciò chì indica chì l'insetticidi studiati rapprisentanu un risicu elevatu per parechje spezie d'anfibi. Cunsiderendu chì P. gracilis richiede circa 30 ghjorni per cumpletà a metamorfosi56, si pò cunclude chì e concentrazioni studiate di cipermetrina ponu cuntribuisce à u calu di a pupulazione impedendu à l'individui infettati di entre in u stadiu adultu o riproduttivu in ghjovana età.
In a valutazione di u risicu calculata di i micronuclei è altre anomalie nucleari di l'eritrociti, i valori CHQ variavanu da 14,92 à 97,00, ciò chì indica chì a cipermetrina avia un risicu genotossicu putenziale per P. gracilis ancu in u so habitat naturale. Tenendu contu di a mortalità, a cuncentrazione massima di cumposti xenobiotici tollerabili da P. gracilis era di 4,24 μg L−1. Tuttavia, e cuncentrazioni di 1 μg/L anu ancu mostratu effetti genotossichi. Questu fattu pò purtà à un aumentu di u numeru d'individui anormali57 è influenzà u sviluppu è a ripruduzzione di e spezie in i so habitat, purtendu à un calu di e pupulazioni d'anfibi.
E formulazioni cummerciali di l'insetticida cipermetrina anu mostratu una alta tossicità acuta è cronica per P. gracilis. Tassi di mortalità più alti sò stati osservati, probabilmente per via di effetti tossichi, cum'è evidenziatu da a presenza di micronuclei è anomalie nucleari di eritrociti, in particulare nuclei serrati, nuclei lobati è nuclei vescicolari. Inoltre, e spezie studiate anu mostratu rischi ambientali aumentati, sia acuti sia cronici. Questi dati, cumminati cù studii precedenti di u nostru gruppu di ricerca, anu mostratu chì ancu diverse formulazioni cummerciali di cipermetrina causavanu sempre una diminuzione di l'attività di acetilcolinesterasi (AChE) è butirilcolinesterasi (BChE) è stress ossidativu58, è anu risultatu in cambiamenti in l'attività di natazione è malformazioni orali59 in P. gracilis, indicendu chì e formulazioni cummerciali di cipermetrina anu una alta tossicità letale è subletale per sta spezia. Hartmann et al. 60 anu trovu chì e formulazioni cummerciali di cipermetrina eranu e più tossiche per P. gracilis è un'altra spezia di u listessu genere (P. cuvieri) paragunate à nove altri pesticidi. Questu suggerisce chì e concentrazioni di cipermetrina legalmente appruvate per a prutezzione ambientale ponu purtà à una alta mortalità è à un calu di a pupulazione à longu andà.
Ulteriori studii sò necessarii per valutà a tossicità di u pesticida per l'anfibi, postu chì e concentrazioni truvate in l'ambiente ponu causà una alta mortalità è rapprisentà un risicu putenziale per P. gracilis. A ricerca nantu à e spezie d'anfibi deve esse incuragita, postu chì i dati nantu à questi organismi sò scarsi, in particulare nantu à e spezie brasiliane.
A prova di tossicità cronica hè durata 168 ore (7 ghjorni) in cundizioni statiche è e concentrazioni subletali eranu: 1, 3, 6 è 20 μg ai L−1. In i dui esperimenti, 10 girini per gruppu di trattamentu sò stati valutati cù sei repliche, per un totale di 60 girini per concentrazione. Intantu, u trattamentu solu acqua hà servitu cum'è cuntrollu negativu. Ogni cunfigurazione sperimentale era custituita da una piastra di vetru sterile cù una capacità di 500 ml è una densità di 1 girino per 50 ml di soluzione. U matrazzu era cupertu cù una pellicola di polietilene per impedisce l'evaporazione è era continuamente aeratu.
L'acqua hè stata analizzata chimicamente per determinà e concentrazioni di pesticidi à 0, 96 è 168 ore. Sicondu Sabin et al. 68 è Martins et al. 69, l'analisi sò state realizate à u Laboratoriu d'Analisi di Pesticidi (LARP) di l'Università Federale di Santa Maria utilizendu a gascromatografia accoppiata à a spettrometria di massa à triplu quadrupolo (Varian model 1200, Palo Alto, California, USA). A determinazione quantitativa di i pesticidi in l'acqua hè mostrata cum'è materiale supplementariu (Tavula SM1).
Per u test di u micronucleu (MNT) è u test di l'anomalia nucleare di i globuli rossi (RNA), sò stati analizati 15 girini di ogni gruppu di trattamentu. I girini sò stati anestetizzati cù lidocaina à 5% (50 mg g-170) è i campioni di sangue sò stati raccolti per puntura cardiaca utilizendu siringhe eparinate monouso. I strisci di sangue sò stati preparati nantu à vetrini sterili per microscopiu, asciugati à l'aria, fissati cù metanolu à 100% (4 °C) per 2 minuti, è poi colorati cù una soluzione di Giemsa à 10% per 15 minuti à u bughju. À a fine di u prucessu, i vetrini sò stati lavati cù acqua distillata per rimuovere a colorazione in eccessu è asciugati à temperatura ambiente.
Almenu 1000 globuli rossi di ogni girino sò stati analizati cù un microscopiu 100× cù un obiettivu 71 per determinà a presenza di MN è ENA. Un totale di 75.796 globuli rossi di girini sò stati valutati cunsiderendu e concentrazioni di cipermetrina è i cuntrolli. A genotossicità hè stata analizata secondu u metudu di Carrasco et al. è Fenech et al.38,72 determinendu a frequenza di e seguenti lesioni nucleari: (1) cellule anucleate: cellule senza nuclei; (2) cellule apoptotiche: frammentazione nucleare, morte cellulare programmata; (3) cellule binucleate: cellule cù dui nuclei; (4) gemme nucleari o cellule vescicolari: cellule cù nuclei cù piccule sporgenze di a membrana nucleare, vescicole di dimensioni simili à i micronuclei; (5) cellule cariolizzate: cellule cù solu u contornu di u nucleu senza materiale internu; (6) cellule intagliate: cellule cù nuclei cù crepe o intagli evidenti in a so forma, chjamate ancu nuclei in forma di rene; (7) cellule lobulate: cellule cù protrusioni nucleari più grande di e vescicule sopra menzionate; è (8) microcellule: cellule cù nuclei condensati è citoplasma riduttu. I cambiamenti sò stati paragunati cù i risultati di cuntrollu negativu.
I risultati di i testi di tossicità acuta (LC50) sò stati analizati cù u software GBasic è u metudu TSK-Trimmed Spearman-Karber74. I dati di i testi cronichi sò stati pre-testati per a nurmalità di l'errore (Shapiro-Wilks) è l'omogeneità di a varianza (Bartlett). I risultati sò stati analizati cù l'analisi di varianza à una via (ANOVA). U test di Tukey hè statu utilizatu per paragunà i dati trà di elli, è u test di Dunnett hè statu utilizatu per paragunà i dati trà u gruppu di trattamentu è u gruppu di cuntrollu negativu.
I dati LOEC è NOEC sò stati analizati cù u test di Dunnett. I testi statistici sò stati realizati cù u software Statistica 8.0 (StatSoft) cù un livellu di significatività di 95% (p < 0,05).
Data di publicazione: 13 di marzu di u 2025