Гэта даследаванне ацэньвала смяротнасць, сублятальнасць і таксічнасць камерцыйнага прадуктуциперметринрэцэптуры для апалонікаў анурану. У вострым тэсце канцэнтрацыі 100-800 мкг / л былі выпрабаваныя на працягу 96 гадзін. У хранічным тэсце канцэнтрацыі цыперметрына, якія сустракаюцца ў прыродзе (1, 3, 6 і 20 мкг/л), былі правераны на смяротнасць з наступным аналізам мікраядраў і ядзерных анамалій эрытрацытаў на працягу 7 дзён. LC50 камерцыйнага складу цыперметрыну для апалонікаў склала 273,41 мкг/л. У хранічным тэсце самая высокая канцэнтрацыя (20 мкг л-1) прывяла да больш чым 50% смяротнасці, бо забівала палову апалонікаў. Мікраядзерны тэст паказаў значныя вынікі пры 6 і 20 мкг/л, а таксама было выяўлена некалькі ядзерных анамалій, якія паказваюць на тое, што камерцыйны склад цыперметрыну валодае генатаксічным патэнцыялам супраць P. gracilis. Цыперметрын з'яўляецца высокай рызыкай для гэтага віду, што сведчыць аб тым, што ён можа выклікаць мноства праблем і паўплываць на дынаміку гэтай экасістэмы ў кароткатэрміновай і доўгатэрміновай перспектыве. Такім чынам, можна зрабіць выснову, што камерцыйныя склады циперметрина аказваюць таксічнае дзеянне на P. gracilis.
У сувязі з бесперапынным пашырэннем сельскагаспадарчай дзейнасці і інтэнсіўным прымяненнем вбарацьба з шкоднікаміводныя жывёлы часта падвяргаюцца ўздзеянню пестыцыдаў1,2. Забруджванне водных рэсурсаў паблізу сельскагаспадарчых палёў можа паўплываць на развіццё і выжыванне нямэтавых арганізмаў, такіх як земнаводныя.
Амфібіі становяцца ўсё больш важнымі ў ацэнцы экалагічных матрыц. Анураны лічацца добрымі біяіндыкатарамі забруджвальнікаў навакольнага асяроддзя з-за іх унікальных характарыстык, такіх як складаныя жыццёвыя цыклы, хуткія тэмпы росту лічынак, трафічны статус, пранікальная скура10,11, залежнасць ад вады для размнажэння12 і неабароненыя яйкі11,13,14. Маленькая вадзяная жаба (Physalaemus gracilis), шырока вядомая як плакучая жаба, з'яўляецца біяіндыкатарам забруджвання пестыцыдамі4,5,6,7,15. Від сустракаецца ў стаячых водах, ахоўных зонах або раёнах са зменлівым арэалам у Аргенціне, Уругваі, Парагваі і Бразіліі1617 і лічыцца стабільным паводле класіфікацыі МСАП з-за шырокага распаўсюджвання і талерантнасці да розных арэалаў18.
У амфібій пасля ўздзеяння циперметрина паведамлялася аб сублетальных эфектах, уключаючы паводніцкія, марфалагічныя і біяхімічныя змены ў апалонікаў 23, 24, 25, змяненне смяротнасці і часу метамарфозу, ферментатыўныя змены, зніжэнне поспеху вывядзення 24, 25, гіперактыўнасць 26, інгібіраванне актыўнасці холинэстеразы 27 і змены ў здольнасці плаваць 7, 28. Аднак даследаванні генотоксических эфектаў циперметрина ў земнаводных абмежаваныя. Такім чынам, важна ацаніць адчувальнасць відаў ануран да циперметрину.
Забруджванне навакольнага асяроддзя ўплывае на нармальны рост і развіццё земнаводных, але найбольш сур'ёзным неспрыяльным эфектам з'яўляецца генетычнае пашкоджанне ДНК, выкліканае ўздзеяннем пестыцыдаў13. Аналіз марфалогіі клетак крыві з'яўляецца важным біяіндыкатарам забруджвання і патэнцыйнай таксічнасці рэчывы для дзікіх відаў29. Мікраядзерны тэст з'яўляецца адным з найбольш часта выкарыстоўваюцца метадаў вызначэння генатаксічнасці хімічных рэчываў у навакольным асяроддзі30. Гэта хуткі, эфектыўны і недарагі метад, які з'яўляецца добрым індыкатарам хімічнага забруджвання такіх арганізмаў, як амфібіі31,32, і можа даць інфармацыю аб уздзеянні генатаксічных забруджвальных рэчываў33.
Мэтай дадзенага даследавання была ацэнка таксічнага патэнцыялу камерцыйных складаў цыперметрыну для дробных водных апалонікаў з выкарыстаннем мікраядзернага тэсту і ацэнкі экалагічнай рызыкі.
Кумулятыўная смяротнасць (%) апалонікаў P. gracilis, якія падвяргаліся ўздзеянню розных канцэнтрацый камерцыйнага цыперметрыну ў востры перыяд тэсту.
Кумулятыўная смяротнасць (%) апалонікаў P. gracilis, якія падвяргаліся ўздзеянню розных канцэнтрацый камерцыйнага цыперметрына падчас хранічнага тэсту.
Назіраная высокая смяротнасць была вынікам генотоксических эфектаў у амфібій, якія падвяргаліся ўздзеянню розных канцэнтрацый циперметрина (6 і 20 мкг / л), пра што сведчыць наяўнасць мікраядраў (МЯ) і ядзерных анамалій у эрытрацытах. Фарміраванне MN паказвае на памылкі ў Мітоз і звязана з дрэнным звязваннем храмасом з мікратрубачкамі, дэфектамі ў бялковых комплексах, адказных за паглынанне і транспарт храмасом, памылкамі ў сегрэгацыі храмасом і памылкамі ў аднаўленні пашкоджанняў ДНК38,39 і можа быць звязана з акісляльным стрэсам, выкліканым пестыцыдамі40,41. Іншыя анамаліі назіраліся пры ўсіх ацэненых канцэнтрацыях. Павышэнне канцэнтрацыі циперметрина павялічвала ядзерныя анамаліі ў эрытрацытах на 5% і 20% пры самай нізкай (1 мкг / л) і самай высокай (20 мкг / л) дозах адпаведна. Напрыклад, змены ў ДНК віду могуць мець сур'ёзныя наступствы як для кароткатэрміновага, так і для доўгатэрміновага выжывання, што прыводзіць да змяншэння папуляцыі, змены рэпрадуктыўнай прыдатнасці, блізкароднаснага скрыжавання, страты генетычнай разнастайнасці і змены хуткасці міграцыі. Усе гэтыя фактары могуць паўплываць на выжыванне і захаванне відаў42,43. Адукацыя эритроидных анамалій можа паказваць на блакаванне цітакінезу, што прыводзіць да анамальнага дзялення клетак (двух'ядравых эрытрацытаў)44,45; многолопастные ядра ўяўляюць сабой выступы ядзернай мембраны з некалькімі долямі46, у той час як іншыя эрытроідныя анамаліі могуць быць звязаны з ампліфікацыяй ДНК, напрыклад, ядзерныя ныркі/пухліны47. Наяўнасць бяз'ядзерных эрытрацытаў можа сведчыць аб парушэнні транспарту кіслароду, асабліва ў забруджанай вадзе48,49. Апоптоз паказвае на гібель клетак50.
Іншыя даследаванні таксама прадэманстравалі генотоксическое дзеянне циперметрина. Kabaña et al.51 прадэманстравалі наяўнасць мікраядраў і ядзерных змяненняў, такіх як двух'ядравыя клеткі і апоптотические клеткі ў клетках Odontophrynus americanus пасля ўздзеяння высокіх канцэнтрацый циперметрина (5000 і 10000 мкг/л) на працягу 96 гадзін. Выкліканы цыперметрынам апоптоз быў таксама выяўлены ў P. biligonigerus52 і Rhinella arenarum53. Гэтыя вынікі сведчаць аб тым, што циперметрин аказвае генотоксическое дзеянне на шэраг водных арганізмаў і што аналіз MN і ENA можа быць індыкатарам сублетального ўздзеяння на амфібій і можа быць дастасавальны да мясцовых відаў і дзікіх папуляцый, якія падвяргаюцца ўздзеянню таксікантаў12.
Камерцыйныя склады цыперметрыну ўяўляюць вялікую небяспеку для навакольнага асяроддзя (як вострую, так і хранічную), пры гэтым узровень штаб-квартыры перавышае ўзровень54 Агенцтва па ахове навакольнага асяроддзя ЗША (EPA), што можа негатыўна паўплываць на від, калі ён прысутнічае ў навакольным асяроддзі. Пры ацэнцы хранічнага рызыкі NOEC для смяротнасці склаў 3 мкг/л, што пацвярджае, што канцэнтрацыі, выяўленыя ў вадзе, могуць прадстаўляць небяспеку для відаў55. Смяротны NOEC для лічынак R. arenarum, якія падвергліся ўздзеянню сумесі эндасульфана і цыперметрына, склаў 500 мкг/л праз 168 гадзін; гэта значэнне знізілася да 0,0005 мкг л-1 праз 336 гадзін. Аўтары паказваюць, што чым даўжэй экспазіцыя, тым ніжэй канцэнтрацыі, шкодныя для віду. Важна таксама падкрэсліць, што значэнні NOEC былі вышэй, чым у P. gracilis пры тым жа часе ўздзеяння, што сведчыць аб відавой рэакцыі на цыперметрын. Акрамя таго, з пункту гледжання смяротнасці, значэнне CHQ P. gracilis пасля ўздзеяння циперметрина дасягнула 64,67, што вышэй, чым эталоннае значэнне, устаноўленае Агенцтвам па ахове навакольнага асяроддзя ЗША54, і значэнне CHQ лічынак R. arenarum таксама было вышэй, чым гэта значэнне (CHQ> 388,00 пасля 336 гадзін), што сведчыць аб тым, што даследаваныя інсектыцыды ўяўляюць вялікую небяспеку для некалькіх віды земнаводных. Улічваючы, што P. gracilis патрабуецца прыкладна 30 дзён для завяршэння метамарфозу56, можна зрабіць выснову, што вывучаныя канцэнтрацыі циперметрина могуць спрыяць зніжэнню папуляцыі, прадухіляючы інфікаваных асобін ад пераходу ў стадыю дарослага або рэпрадуктыўнага ўзросту ў раннім узросце.
У разліковай ацэнцы рызыкі мікраядраў і іншых ядзерных анамалій эрытрацытаў значэнні CHQ вар'іраваліся ад 14,92 да 97,00, паказваючы, што цыперметрын меў патэнцыйную генатаксічную рызыку для P. gracilis нават у натуральным асяроддзі пасялення. З улікам смяротнасці максімальная канцэнтрацыя ксенобиотиков, пераносная P. gracilis, склала 4,24 мкг/л. Тым не менш, канцэнтрацыі да 1 мкг / л таксама паказалі генотоксический эфект. Гэты факт можа прывесці да павелічэння колькасці анамальных асобін57 і паўплываць на развіццё і размнажэнне відаў у іх месцапражыванні, што прывядзе да зніжэння папуляцыі амфібій.
Камерцыйныя склады інсектыцыду циперметрина паказалі высокую вострую і хранічную таксічнасць для P. gracilis. Назіраліся больш высокія паказчыкі смяротнасці, верагодна, з-за таксічных эфектаў, пра што сведчыць наяўнасць мікраядраў і ядзерных анамалій эрытрацытаў, асабліва зубчастых ядраў, лопасцевых ядраў і пузырчатых ядраў. Акрамя таго, даследаваныя віды паказалі павышаную экалагічную небяспеку, як вострую, так і хранічную. Гэтыя дадзеныя ў спалучэнні з папярэднімі даследаваннямі, праведзенымі нашай даследчай групай, паказалі, што нават розныя камерцыйныя склады циперметрина па-ранейшаму выклікаюць зніжэнне актыўнасці ацэтылхалінэстэразы (АХЭ) і бутирилхолинэстеразы (БХЭ) і акісляльнага стрэсу58, што прывяло да зменаў у плавальнай актыўнасці і заганах развіцця паражніны рота59 у P. gracilis, што паказвае на тое, што камерцыйныя склады циперметрина валодаюць высокай смяротнай і сублетальной таксічнасцю для гэтага віды. Хартман і інш. 60 выявілі, што камерцыйныя склады цыперметрына былі найбольш таксічнымі для P. gracilis і іншага віду таго ж роду (P. cuvieri) у параўнанні з дзевяццю іншымі пестыцыдамі. Гэта сведчыць аб тым, што заканадаўча зацверджаныя канцэнтрацыі цыперметрыну для аховы навакольнага асяроддзя могуць прывесці да высокай смяротнасці і доўгатэрміновага змяншэння папуляцыі.
Неабходныя далейшыя даследаванні для ацэнкі таксічнасці пестыцыду для амфібій, паколькі канцэнтрацыі, выяўленыя ў навакольным асяроддзі, могуць выклікаць высокую смяротнасць і ўяўляць патэнцыйную небяспеку для P. gracilis. Варта заахвочваць даследаванні відаў амфібій, паколькі дадзеных аб гэтых арганізмах мала, асабліва аб бразільскіх відах.
Тэст на хранічную таксічнасць працягваўся 168 гадзін (7 дзён) у статычных умовах, і сублетальныя канцэнтрацыі былі: 1, 3, 6 і 20 мкг а.і.л-1. У абодвух эксперыментах 10 апалонікаў на апрацоўчую групу былі ацэненыя ў шасці паўторах, у агульнай складанасці 60 апалонікаў на канцэнтрацыю. Між тым, апрацоўка толькі вадой служыла адмоўным кантролем. Кожная эксперыментальная ўстаноўка ўяўляла сабой стэрыльны шкляны посуд ёмістасцю 500 мл і шчыльнасцю 1 апалонік на 50 мл раствора. Для прадухілення выпарэння колбу накрывалі поліэтыленавай плёнкай і пастаянна аэрировали.
Вада была хімічна прааналізавана для вызначэння канцэнтрацыі пестыцыдаў праз 0, 96 і 168 гадзін. Па дадзеных Sabin et al. 68 і Марцінс і інш. 69, аналізы праводзіліся ў Лабараторыі аналізу пестыцыдаў (LARP) Федэральнага ўніверсітэта Санта-Марыя з выкарыстаннем газавай храматаграфіі ў спалучэнні з патройнай квадрупольнай мас-спектраметрыяй (Varian model 1200, Пала-Альта, Каліфорнія, ЗША). У якасці дадатковага матэрыялу паказана колькаснае вызначэнне пестыцыдаў у вадзе (табліца SM1).
Для мікраядзернага тэсту (MNT) і тэсту на ядзерныя анамаліі эрытрацытаў (РНК) было прааналізавана 15 апалонікаў з кожнай групы лячэння. Апалонікаў анестэзіравалі 5% лідокаіна (50 мг g-170) і ўзялі пробы крыві з дапамогай пункцыі сэрца з дапамогай аднаразовых гепаринизированных шпрыцаў. Мазкі крыві рыхтавалі на стэрыльных прадметных шклах мікраскопа, сушылі на паветры, фіксавалі 100% метанолам (4 ° С) на працягу 2 мін, а затым афарбоўвалі 10% растворам Гімзы на працягу 15 мін у цемры. У канцы працэсу прадметныя шкла прамывалі дыстыляванай вадой, каб выдаліць лішак плямы, і сушылі пры пакаёвай тэмпературы.
Прынамсі, 1000 эрытрацытаў з кожнага апалоніка былі прааналізаваны з дапамогай мікраскопа 100× з аб'ектывам 71, каб вызначыць наяўнасць MN і ENA. У агульнай складанасці 75 796 эрытрацытаў ад апалонікаў былі ацэненыя з улікам канцэнтрацыі цыперметрына і кантролю. Генотоксичность аналізавалі па метадзе Carrasco et al. і Fenech et al.38,72 шляхам вызначэння частаты наступных ядзерных паражэнняў: (1) бяз'ядзерныя клеткі: клеткі без ядраў; (2) апоптотические клеткі: фрагментацыя ядра, запраграмаваная гібель клетак; (3) двух'ядравыя клеткі: клеткі з двума ядрамі; (4) ядзерныя ныркі або клеткі-пузыркі: клеткі з ядрамі з невялікімі выступамі ядзернай мембраны, бурбалкі, падобныя памерам на мікраядра; (5) карыёлізаваныя клеткі: клеткі толькі з контурам ядра без унутранага матэрыялу; (6) клеткі з выемкамі: клеткі з ядрамі з відавочнымі расколінамі або выемкамі ў форме, таксама званыя ядрамі ў форме ныркі; (7) дольчатые клеткі: клеткі з ядзернымі выступамі большымі, чым вышэйзгаданыя бурбалкі; і (8) мікраклеткі: клеткі з кандэнсаванымі ядрамі і рэдукаванай цытаплазмай. Змены параўноўвалі з вынікамі адмоўнага кантролю.
Вынікі тэсту на вострую таксічнасць (LC50) былі прааналізаваны з дапамогай праграмнага забеспячэння GBasic і метаду TSK-Trimmed Spearman-Karber74. Дадзеныя хранічнага тэсту былі папярэдне правераны на нармальнасць памылкі (Шапіра-Уілкс) і аднастайнасць дысперсіі (Бартлетт). Вынікі былі прааналізаваны з дапамогай аднабаковага дысперсійнага аналізу (ANOVA). Тэст Т'юкі выкарыстоўваўся для параўнання дадзеных паміж сабой, а тэст Даннетта выкарыстоўваўся для параўнання дадзеных паміж групай лячэння і групай адмоўнага кантролю.
Дадзеныя LOEC і NOEC былі прааналізаваны з дапамогай тэсту Данета. Статыстычныя тэсты праводзіліся з выкарыстаннем праграмнага забеспячэння Statistica 8.0 (StatSoft) з узроўнем значнасці 95% (р <0,05).
Час публікацыі: 13 сакавіка 2025 г