Sinuri ng pag-aaral na ito ang lethality, sublethality, at toxicity ng komersyal nasipermethrinmga pormulasyon sa mga butete anuran. Sa talamak na pagsusuri, ang mga konsentrasyon na 100–800 μg/L ay sinubukan sa loob ng 96 na oras. Sa talamak na pagsusuri, ang mga natural na konsentrasyon ng cypermethrin (1, 3, 6, at 20 μg/L) ay sinubukan para sa mortalidad, na sinundan ng pagsusuri sa micronucleus at mga abnormalidad sa nukleo ng pulang selula ng dugo sa loob ng 7 araw. Ang LC50 ng komersyal na pormulasyon ng cypermethrin sa mga butete ay 273.41 μg L−1. Sa talamak na pagsusuri, ang pinakamataas na konsentrasyon (20 μg L−1) ay nagresulta sa mahigit 50% na mortalidad, dahil pinatay nito ang kalahati ng mga butete na sinubukan. Ang pagsusuri sa micronucleus ay nagpakita ng mga makabuluhang resulta sa 6 at 20 μg L−1 at ilang abnormalidad sa nukleo ang nakita, na nagpapahiwatig na ang komersyal na pormulasyon ng cypermethrin ay may potensyal na genotoxic laban sa P. gracilis. Ang Cypermethrin ay isang mataas na panganib para sa species na ito, na nagpapahiwatig na maaari itong magdulot ng maraming problema at makaapekto sa dinamika ng ecosystem na ito sa maikli at mahabang panahon. Samakatuwid, maaaring mahinuha na ang mga komersyal na pormulasyon ng cypermethrin ay may mga nakalalasong epekto sa P. gracilis.
Dahil sa patuloy na paglawak ng mga gawaing pang-agrikultura at masinsinang paggamit ngpagkontrol ng pestemga hakbang, ang mga hayop sa tubig ay madalas na nalalantad sa mga pestisidyo1,2. Ang polusyon ng mga yamang tubig malapit sa mga bukid ay maaaring makaapekto sa pag-unlad at kaligtasan ng mga organismong hindi target tulad ng mga amphibian.
Ang mga amphibian ay nagiging lalong mahalaga sa pagtatasa ng mga environmental matrices. Ang mga Anuran ay itinuturing na mahusay na bioindicator ng mga pollutant sa kapaligiran dahil sa kanilang mga natatanging katangian tulad ng mga kumplikadong siklo ng buhay, mabilis na rate ng paglaki ng larva, trophic status, permeable na balat10,11, pagdepende sa tubig para sa reproduksyon12 at mga itlog na walang proteksyon11,13,14. Ang maliit na palaka ng tubig (Physalaemus gracilis), karaniwang kilala bilang weeping frog, ay ipinakita na isang bioindicator species ng polusyon sa pestisidyo4,5,6,7,15. Ang species na ito ay matatagpuan sa mga nakatayong tubig, mga protektadong lugar o mga lugar na may pabagu-bagong tirahan sa Argentina, Uruguay, Paraguay at Brazil1617 at itinuturing na matatag ayon sa klasipikasyon ng IUCN dahil sa malawak na distribusyon at tolerance nito sa iba't ibang tirahan18.
May mga naiulat na sublethal effect sa mga amphibian kasunod ng pagkakalantad sa cypermethrin, kabilang ang mga pagbabago sa pag-uugali, morpolohiya, at biochemical sa mga butete23,24,25, pagbabago sa mortalidad at oras ng metamorphosis, mga pagbabago sa enzymatic, pagbaba ng tagumpay ng pagpisa24,25, hyperactivity26, pagsugpo sa aktibidad ng cholinesterase27 at mga pagbabago sa pagganap sa paglangoy7,28. Gayunpaman, limitado ang mga pag-aaral sa mga genotoxic effect ng cypermethrin sa mga amphibian. Samakatuwid, mahalagang masuri ang susceptibility ng mga species ng anuran sa cypermethrin.
Ang polusyon sa kapaligiran ay nakakaapekto sa normal na paglaki at pag-unlad ng mga amphibian, ngunit ang pinakamalubhang masamang epekto ay ang pinsala sa genetiko sa DNA na dulot ng pagkakalantad sa pestisidyo13. Ang pagsusuri ng morpolohiya ng selula ng dugo ay isang mahalagang bioindicator ng polusyon at potensyal na toxicity ng isang sangkap sa mga ligaw na species29. Ang micronucleus test ay isa sa mga pinakakaraniwang ginagamit na pamamaraan para matukoy ang genotoxicity ng mga kemikal sa kapaligiran30. Ito ay isang mabilis, epektibo at murang pamamaraan na isang mahusay na tagapagpahiwatig ng kemikal na polusyon ng mga organismo tulad ng mga amphibian31,32 at maaaring magbigay ng impormasyon tungkol sa pagkakalantad sa mga genotoxic pollutant33.
Ang layunin ng pag-aaral na ito ay upang suriin ang potensyal na nakalalason ng mga komersyal na pormulasyon ng cypermethrin sa maliliit na butete sa tubig gamit ang isang micronucleus test at ecological risk assessment.
Pinagsama-samang mortalidad (%) ng mga butete ng P. gracilis na nalantad sa iba't ibang konsentrasyon ng komersyal na cypermethrin sa panahon ng matinding panahon ng pagsubok.
Pinagsama-samang mortalidad (%) ng mga butete ng P. gracilis na nalantad sa iba't ibang konsentrasyon ng komersyal na cypermethrin sa panahon ng isang talamak na pagsusuri.
Ang naobserbahang mataas na mortalidad ay resulta ng mga genotoxic effect sa mga amphibian na nalantad sa iba't ibang konsentrasyon ng cypermethrin (6 at 20 μg/L), gaya ng pinatutunayan ng pagkakaroon ng micronuclei (MN) at mga abnormalidad sa nuclear sa mga erythrocyte. Ang pagbuo ng MN ay nagpapahiwatig ng mga pagkakamali sa mitosis at nauugnay sa mahinang pagbubuklod ng mga chromosome sa mga microtubule, mga depekto sa mga protein complex na responsable para sa pagsipsip at transportasyon ng chromosome, mga pagkakamali sa paghihiwalay ng chromosome at mga pagkakamali sa pagkukumpuni ng pinsala sa DNA38,39 at maaaring may kaugnayan sa oxidative stress na dulot ng pestisidyo40,41. Iba pang mga abnormalidad ang naobserbahan sa lahat ng konsentrasyon na sinuri. Ang pagtaas ng konsentrasyon ng cypermethrin ay nagpataas ng mga abnormalidad sa nuclear sa mga erythrocyte ng 5% at 20% sa pinakamababang (1 μg/L) at pinakamataas (20 μg/L) na dosis, ayon sa pagkakabanggit. Halimbawa, ang mga pagbabago sa DNA ng isang species ay maaaring magkaroon ng malubhang kahihinatnan para sa parehong panandalian at pangmatagalang kaligtasan, na nagreresulta sa pagbaba ng populasyon, pagbabago sa reproductive fitness, inbreeding, pagkawala ng genetic diversity, at pagbabago sa mga rate ng migration. Ang lahat ng mga salik na ito ay maaaring makaapekto sa kaligtasan at pagpapanatili ng mga species42,43. Ang pagbuo ng mga abnormalidad sa erythroid ay maaaring magpahiwatig ng isang pagharang sa cytokinesis, na nagreresulta sa abnormal na paghahati ng selula (mga binucleated erythrocyte)44,45; ang mga multilobed nuclei ay mga nakausli na bahagi ng nuclear membrane na may maraming lobes46, habang ang iba pang mga abnormalidad sa erythroid ay maaaring nauugnay sa DNA amplification, tulad ng mga nuclear kidney/blebs47. Ang pagkakaroon ng mga anucleated erythrocyte ay maaaring magpahiwatig ng kapansanan sa transportasyon ng oxygen, lalo na sa kontaminadong tubig48,49. Ang apoptosis ay nagpapahiwatig ng pagkamatay ng selula50.
Ipinakita rin ng iba pang mga pag-aaral ang mga genotoxic na epekto ng cypermethrin. Ipinakita nina Kabaña et al.51 ang presensya ng mga pagbabago sa micronuclei at nuclear tulad ng mga binucleated cell at apoptotic cell sa mga selula ng Odontophrynus americanus pagkatapos malantad sa mataas na konsentrasyon ng cypermethrin (5000 at 10,000 μg L−1) sa loob ng 96 na oras. Ang apoptosis na dulot ng Cypermethrin ay natukoy din sa P. biligonigerus52 at Rhinella arenarum53. Ipinahihiwatig ng mga resultang ito na ang cypermethrin ay may mga genotoxic na epekto sa iba't ibang organismo sa tubig at ang MN at ENA assay ay maaaring isang indikasyon ng mga sublethal na epekto sa mga amphibian at maaaring naaangkop sa mga katutubong species at mga ligaw na populasyon na nalantad sa mga toxicant12.
Ang mga komersyal na pormulasyon ng cypermethrin ay nagdudulot ng mataas na panganib sa kapaligiran (kapwa talamak at talamak), kung saan ang mga HQ ay lumalagpas sa antas ng US Environmental Protection Agency (EPA)54 na maaaring negatibong makaapekto sa species kung naroroon sa kapaligiran. Sa pagtatasa ng talamak na panganib, ang NOEC para sa mortalidad ay 3 μg L−1, na nagpapatunay na ang mga konsentrasyon na matatagpuan sa tubig ay maaaring magdulot ng panganib sa species55. Ang nakamamatay na NOEC para sa larvae ng R. arenarum na nalantad sa pinaghalong endosulfan at cypermethrin ay 500 μg L−1 pagkatapos ng 168 oras; ang halagang ito ay bumaba sa 0.0005 μg L−1 pagkatapos ng 336 oras. Ipinapakita ng mga may-akda na mas matagal ang pagkakalantad, mas mababa ang mga konsentrasyon na nakakapinsala sa species. Mahalaga ring bigyang-diin na ang mga halaga ng NOEC ay mas mataas kaysa sa P. gracilis sa parehong oras ng pagkakalantad, na nagpapahiwatig na ang tugon ng species sa cypermethrin ay partikular sa species. Bukod pa rito, sa usapin ng mortalidad, ang halaga ng CHQ ng P. gracilis pagkatapos ng pagkakalantad sa cypermethrin ay umabot sa 64.67, na mas mataas kaysa sa reference value na itinakda ng US Environmental Protection Agency54, at ang halaga ng CHQ ng larvae ng R. arenarum ay mas mataas din kaysa sa halagang ito (CHQ > 388.00 pagkatapos ng 336 oras), na nagpapahiwatig na ang mga pinag-aralang insecticide ay nagdudulot ng mataas na panganib sa ilang uri ng amphibian. Kung isasaalang-alang na ang P. gracilis ay nangangailangan ng humigit-kumulang 30 araw upang makumpleto ang metamorphosis56, maaaring mahinuha na ang mga pinag-aralang konsentrasyon ng cypermethrin ay maaaring mag-ambag sa pagbaba ng populasyon sa pamamagitan ng pagpigil sa mga nahawaang indibidwal na makapasok sa yugto ng pagiging nasa hustong gulang o reproduktibo sa murang edad.
Sa kalkuladong pagtatasa ng panganib ng micronuclei at iba pang abnormalidad sa nukleo ng erythrocyte, ang mga halaga ng CHQ ay mula 14.92 hanggang 97.00, na nagpapahiwatig na ang cypermethrin ay may potensyal na panganib na genotoxic sa P. gracilis kahit na sa natural nitong tirahan. Kung isasaalang-alang ang mortalidad, ang pinakamataas na konsentrasyon ng mga xenobiotic compound na kayang tiisin ng P. gracilis ay 4.24 μg L−1. Gayunpaman, ang mga konsentrasyon na kasingbaba ng 1 μg/L ay nagpakita rin ng mga epektong genotoxic. Ang katotohanang ito ay maaaring humantong sa pagtaas ng bilang ng mga abnormal na indibidwal57 at makaapekto sa pag-unlad at pagpaparami ng mga species sa kanilang mga tirahan, na humahantong sa pagbaba ng populasyon ng amphibian.
Ang mga komersyal na pormulasyon ng insecticide na cypermethrin ay nagpakita ng mataas na talamak at talamak na toxicity sa P. gracilis. Mas mataas na antas ng pagkamatay ang naobserbahan, malamang dahil sa mga nakalalasong epekto, gaya ng pinatutunayan ng pagkakaroon ng mga abnormalidad sa nucleus ng micronuclei at erythrocyte, lalo na ang mga serrated nuclei, lobed nuclei, at vesicular nuclei. Bukod pa rito, ang pinag-aralang uri ay nagpakita ng mas mataas na mga panganib sa kapaligiran, kapwa talamak at talamak. Ang mga datos na ito, kasama ng mga nakaraang pag-aaral ng aming grupo ng pananaliksik, ay nagpakita na kahit ang iba't ibang komersyal na pormulasyon ng cypermethrin ay nagdudulot pa rin ng pagbaba ng mga aktibidad ng acetylcholinesterase (AChE) at butyrylcholinesterase (BChE) at oxidative stress58, at nagresulta sa mga pagbabago sa aktibidad sa paglangoy at mga malformation sa bibig59 sa P. gracilis, na nagpapahiwatig na ang mga komersyal na pormulasyon ng cypermethrin ay may mataas na nakamamatay at sublethal na toxicity sa uring ito. Natuklasan nina Hartmann et al. 60 na ang mga komersyal na pormulasyon ng cypermethrin ang pinakanakakalason sa P. gracilis at isa pang uri ng parehong genus (P. cuvieri) kumpara sa siyam na iba pang mga pestisidyo. Ipinahihiwatig nito na ang mga legal na inaprubahang konsentrasyon ng cypermethrin para sa pangangalaga sa kapaligiran ay maaaring magresulta sa mataas na mortalidad at pangmatagalang pagbaba ng populasyon.
Kinakailangan ang mga karagdagang pag-aaral upang masuri ang lason ng pestisidyo sa mga amphibian, dahil ang mga konsentrasyon na matatagpuan sa kapaligiran ay maaaring magdulot ng mataas na mortalidad at magdulot ng potensyal na panganib sa P. gracilis. Dapat hikayatin ang pananaliksik sa mga uri ng amphibian, dahil kakaunti ang datos sa mga organismong ito, lalo na sa mga uri ng Brazil.
Ang chronic toxicity test ay tumagal nang 168 oras (7 araw) sa ilalim ng mga static na kondisyon at ang mga sublethal na konsentrasyon ay: 1, 3, 6 at 20 μg ai L−1. Sa parehong eksperimento, 10 tadpoles bawat grupo ng paggamot ang sinuri gamit ang anim na replika, para sa kabuuang 60 tadpoles bawat konsentrasyon. Samantala, ang water-only treatment ay nagsilbing negatibong kontrol. Ang bawat experimental setup ay binubuo ng isang sterile glass dish na may kapasidad na 500 ml at density na 1 tadpoles bawat 50 ml ng solusyon. Ang prasko ay tinakpan ng polyethylene film upang maiwasan ang pagsingaw at patuloy na pinapasok ng hangin.
Ang tubig ay sinuri sa pamamagitan ng kemikal upang matukoy ang mga konsentrasyon ng pestisidyo sa 0, 96, at 168 oras. Ayon kina Sabin et al. 68 at Martins et al. 69, ang mga pagsusuri ay isinagawa sa Pesticide Analysis Laboratory (LARP) ng Federal University of Santa Maria gamit ang gas chromatography na isinama sa triple quadrupole mass spectrometry (Varian model 1200, Palo Alto, California, USA). Ang quantitative determination ng mga pestisidyo sa tubig ay ipinapakita bilang pandagdag na materyal (Table SM1).
Para sa micronucleus test (MNT) at red cell nuclear abnormality test (RNA), 15 butete mula sa bawat grupo ng paggamot ang sinuri. Ang mga butete ay binigyan ng pampamanhid gamit ang 5% lidocaine (50 mg g-170) at ang mga sample ng dugo ay kinolekta sa pamamagitan ng cardiac puncture gamit ang disposable heparinized syringes. Ang mga blood smear ay inihanda sa mga sterile microscope slide, pinatuyo sa hangin, inayos gamit ang 100% methanol (4 °C) sa loob ng 2 minuto, at pagkatapos ay kinulayan gamit ang 10% Giemsa solution sa loob ng 15 minuto sa dilim. Sa pagtatapos ng proseso, ang mga slide ay hinugasan gamit ang distilled water upang maalis ang sobrang mantsa at pinatuyo sa temperatura ng silid.
Hindi bababa sa 1000 RBC mula sa bawat butete ang sinuri gamit ang isang 100× microscope na may 71 obhetibong layunin upang matukoy ang presensya ng MN at ENA. Isang kabuuang 75,796 na RBC mula sa mga butete ang sinuri batay sa konsentrasyon at kontrol ng cypermethrin. Sinuri ang genotoxicity ayon sa pamamaraan nina Carrasco et al. at Fenech et al.38,72 sa pamamagitan ng pagtukoy sa dalas ng mga sumusunod na nuclear lesion: (1) anucleate cells: mga selulang walang nuclei; (2) apoptotic cells: nuclear fragmentation, programmed cell death; (3) binucleate cells: mga selulang may dalawang nuclei; (4) nuclear buds o bleb cells: mga selulang may nuclei na may maliliit na nakausli sa nuclear membrane, mga bleb na katulad ng laki sa micronuclei; (5) karyolyzed cells: mga selulang may outline lamang ng nucleus na walang panloob na materyal; (6) notched cells: mga selulang may nuclei na may halatang bitak o notches sa kanilang hugis, na tinatawag ding kidney-shaped nuclei; (7) mga selulang may lobulasyon: mga selulang may mga nakausling nukleyar na mas malaki kaysa sa nabanggit na mga vesicle; at (8) mga microcell: mga selulang may kondensasyong nuclei at nabawasang cytoplasm. Ang mga pagbabago ay inihambing sa mga resulta ng negatibong kontrol.
Ang mga resulta ng acute toxicity test (LC50) ay sinuri gamit ang GBasic software at ang TSK-Trimmed Spearman-Karber method74. Ang mga datos ng chronic test ay paunang sinubukan para sa error normality (Shapiro-Wilks) at homogeneity of variance (Bartlett). Ang mga resulta ay sinuri gamit ang one-way analysis of variance (ANOVA). Ginamit ang Tukey's test upang paghambingin ang datos sa kanilang mga sarili, at ang Dunnett's test ay ginamit upang paghambingin ang datos sa pagitan ng treatment group at ng negative control group.
Ang datos ng LOEC at NOEC ay sinuri gamit ang pagsubok ni Dunnett. Ang mga pagsusuring istatistikal ay isinagawa gamit ang Statistica 8.0 software (StatSoft) na may antas ng kahalagahan na 95% (p < 0.05).
Oras ng pag-post: Mar-13-2025