Þessi rannsókn lagði mat á dánartíðni, dánartíðni og eituráhrif viðskiptacýpermetrínsamsetningar til anuran tadpoles. Í bráðaprófinu var styrkur 100–800 μg/L prófaður í 96 klst. Í langvarandi prófinu var náttúrulega þéttni cýpermetríns (1, 3, 6 og 20 μg/L) prófuð með tilliti til dánartíðni, fylgt eftir með smákjarnaprófi og kjarnafrávikum rauðra blóðkorna í 7 daga. LC50 cypermetrínsamsetningarinnar í verslun fyrir tarfa var 273,41 μg L−1. Í langvarandi prófinu leiddi hæsti styrkurinn (20 μg L−1) til meira en 50% dánartíðni, þar sem hann drap helming þeirra tarfa sem prófaðir voru. Örkjarnaprófið sýndi marktækar niðurstöður við 6 og 20 μg L−1 og nokkrir kjarnafrávik greindust, sem bendir til þess að cypermethrin samsetningin í verslun hafi eituráhrif á erfðaefni gegn P. gracilis. Cypermethrin er mikil áhætta fyrir þessa tegund, sem gefur til kynna að það geti valdið mörgum vandamálum og haft áhrif á gangverki þessa vistkerfis til skemmri og lengri tíma litið. Þess vegna má draga þá ályktun að cypermetrínblöndur í sölu hafi eituráhrif á P. gracilis.
Vegna stöðugrar stækkunar landbúnaðarstarfsemi og mikillar beitingar ámeindýraeyðingráðstafanir eru lagardýr oft útsett fyrir varnarefnum1,2. Mengun vatnsauðlinda nálægt landbúnaðarreitum getur haft áhrif á þróun og lifun lífvera utan markhóps eins og froskdýra.
Froskdýr verða sífellt mikilvægari við mat á umhverfisfylki. Anúranar eru taldir góðir lífvísar um umhverfismengun vegna einstakra eiginleika þeirra eins og flókins lífsferils, hraðs vaxtarhraða lirfa, veðrahvolfs, gegndræprar húðar10,11, háð vatni til æxlunar12 og óvarinna egga11,13,14. Sýnt hefur verið fram á að litli vatnsfroskurinn (Physalaemus gracilis), almennt þekktur sem grátfroskur, er lífvísbending um mengun varnarefna4,5,6,7,15. Tegundin er að finna á kyrrstöðuvatni, friðlýstum svæðum eða svæðum með breytilegt búsvæði í Argentínu, Úrúgvæ, Paragvæ og Brasilíu1617 og er talin stöðug samkvæmt IUCN flokkuninni vegna mikillar dreifingar og umburðarlyndis fyrir mismunandi búsvæðum18.
Greint hefur verið frá undirdauðaáhrifum hjá froskdýrum eftir útsetningu fyrir cýpermetríni, þar á meðal hegðunar-, formfræðilegum og lífefnafræðilegum breytingum á tadpólum23,24,25, breyttum dánartíðni og myndbreytingartíma, ensímbreytingum, minni útungunarárangri24,25, ofvirkni26, hömlun á virkni kólínesterasa í sundi,2727 og 28 breytingum á virkni í sundi. Hins vegar eru rannsóknir á erfðaeiturhrifum cýpermetríns í froskdýrum takmarkaðar. Þess vegna er mikilvægt að meta næmi anuran tegunda fyrir cypermethrin.
Umhverfismengun hefur áhrif á eðlilegan vöxt og þroska froskdýra, en alvarlegustu skaðlegu áhrifin eru erfðaskemmdir á DNA af völdum váhrifa af skordýraeitri13. Greining á formgerð blóðkorna er mikilvægur lífvísir um mengun og hugsanleg eiturhrif efnis á villtar tegundir29. Örkjarnaprófið er ein algengasta aðferðin til að ákvarða erfðaeiturhrif efna í umhverfinu30. Þetta er hröð, áhrifarík og ódýr aðferð sem er góð vísbending um efnamengun lífvera eins og froskdýr31,32 og getur veitt upplýsingar um útsetningu fyrir erfðaeiturefnum33.
Markmið þessarar rannsóknar var að meta eituráhrif cypermethrin lyfjaforma í atvinnuskyni fyrir litla vatnafara með því að nota örkjarnapróf og vistfræðilegt áhættumat.
Uppsafnaður dánartíðni (%) af P. gracilis tadpols sem verða fyrir mismunandi styrk cypermethrins í atvinnuskyni á bráða tímabili prófsins.
Uppsafnaður dánartíðni (%) af P. gracilis tadpols sem verða fyrir mismunandi styrk cypermethrins í atvinnuskyni við langvarandi próf.
Há dánartíðni sem sást var afleiðing erfðaeiturhrifa hjá froskdýrum sem voru útsett fyrir mismunandi styrk af cýpermetríni (6 og 20 μg/L), eins og sést af nærveru smákjarna (MN) og kjarnafrávik í rauðkornum. Myndun MN gefur til kynna villur í mítósu og tengist lélegri bindingu litninga við örpíplur, göllum í próteinfléttum sem bera ábyrgð á upptöku og flutningi litninga, villum í aðskilnaði litninga og villum í viðgerð á DNA skemmdum38,39 og getur tengst oxunarálagi af völdum skordýraeiturs40,41. Aðrar frávik komu fram við allan styrk sem metinn var. Aukin þéttni cýpermetríns jók kjarnafrávik í rauðkornum um 5% og 20% við lægsta (1 μg/L) og hæsta (20 μg/L) skammt, í sömu röð. Til dæmis geta breytingar á DNA tegundar haft alvarlegar afleiðingar fyrir bæði skammtíma- og langtímalifun, sem leiðir til fólksfækkunar, breyttrar æxlunarhæfni, skyldleikaræktunar, taps á erfðafræðilegum fjölbreytileika og breyttra fólksflutninga. Allir þessir þættir geta haft áhrif á lifun og viðhald tegunda42,43. Myndun afbrigðilegra rauðra blóðkorna getur bent til blokkunar á frumumyndun, sem leiðir til óeðlilegrar frumuskiptingar (bikjarna rauðkorna)44,45; multilobed kjarnar eru útskot kjarnahimnunnar með mörgum lobes46, á meðan önnur rauðkornafbrigði geta tengst DNA mögnun, svo sem kjarnanýru/blebs47. Tilvist rauðkorna með kjarna getur bent til skerts súrefnisflutnings, sérstaklega í menguðu vatni48,49. Apoptosis gefur til kynna frumudauða50.
Aðrar rannsóknir hafa einnig sýnt fram á erfðaeiturhrif cýpermetríns. Kabaña et al.51 sýndu tilvist smákjarna og kjarnabreytinga eins og tvíkjarna frumur og apoptotic frumur í Odontophrynus americanus frumum eftir útsetningu fyrir háum styrk cýpermetríns (5000 og 10.000 μg L−1) í 96 klst. Cypermethrin-framkallað apoptosis greindist einnig í P. biligonigerus52 og Rhinella arenarum53. Þessar niðurstöður benda til þess að cýpermetrín hafi eituráhrif á erfðaefni á ýmsar vatnalífverur og að MN- og ENA-greiningin gæti verið vísbending um niðurdrepandi áhrif á froskdýr og gæti átt við um innfæddar tegundir og villta stofna sem verða fyrir eiturefnum12.
Auglýsingasamsetningar af cýpermetríni hafa í för með sér mikla umhverfisáhættu (bæði bráða og langvarandi), þar sem höfuðstöðvar fara yfir mörk bandarísku umhverfisverndarstofnunarinnar (EPA)54 sem getur haft skaðleg áhrif á tegundina ef þær eru til staðar í umhverfinu. Í langvarandi áhættumatinu var NOEC fyrir dánartíðni 3 μg L−1, sem staðfestir að styrkur sem finnst í vatni getur valdið tegundinni hættu55. Banvænt NOEC fyrir R. arenarum lirfur sem verða fyrir blöndu af endósúlfani og cýpermetríni var 500 μg L−1 eftir 168 klst; þetta gildi lækkaði í 0,0005 μg L−1 eftir 336 klst. Höfundar sýna að eftir því sem útsetningin er lengri, því lægri er styrkurinn sem er skaðlegur tegundinni. Það er einnig mikilvægt að undirstrika að NOEC gildin voru hærri en fyrir P. gracilis á sama útsetningartíma, sem gefur til kynna að tegundasvörun við cypermethrin sé tegundasértæk. Ennfremur, hvað varðar dánartíðni, náði CHQ gildi P. gracilis eftir útsetningu fyrir cypermethrin 64,67, sem er hærra en viðmiðunargildið sem sett var af US Environmental Protection Agency54, og CHQ gildi R. arenarum lirfa var einnig hærra en þetta gildi (CHQ > 388,00 eftir 336 klst.), sem gefur til kynna mikla hættu á amphibískum tegundum. Með hliðsjón af því að P. gracilis þarf um það bil 30 daga til að ljúka myndbreytingu56, má álykta að styrkur cýpermetríns sem rannsakaður er geti stuðlað að fækkun íbúa með því að koma í veg fyrir að sýktir einstaklingar fari inn á fullorðins- eða æxlunarstig á unga aldri.
Í útreiknuðu áhættumati á smákjarna og öðrum kjarnafrávikum rauðkorna voru CHQ gildin á bilinu 14,92 til 97,00, sem gefur til kynna að cypermethrin hafi hugsanlega hættu á erfðaeiturefnum fyrir P. gracilis jafnvel í náttúrulegu umhverfi sínu. Að teknu tilliti til dánartíðni var hámarksstyrkur útlendingafræðilegra efnasambanda sem P. gracilis þoldi 4,24 μg L−1. Hins vegar sýndi styrkur allt að 1 μg/L einnig eituráhrif á erfðaefni. Þessi staðreynd getur leitt til fjölgunar óeðlilegra einstaklinga57 og haft áhrif á þróun og æxlun tegunda í búsvæðum þeirra, sem leiðir til fækkunar froskdýrastofna.
Samsetningar skordýraeitursins cýpermetríns í verslun sýndu mikla bráða og langvarandi eituráhrif á P. gracilis. Hærri dánartíðni sást, líklega vegna eiturverkana, eins og sést af nærveru örkjarna og kjarnafrávika í rauðum blóðkornum, sérstaklega serrated kjarna, lobed kjarna og blöðrukjarna. Auk þess sýndu þær tegundir sem voru rannsakaðar aukna umhverfisáhættu, bæði bráða og langvinna. Þessi gögn, ásamt fyrri rannsóknum rannsóknarhópsins okkar, sýndu að jafnvel mismunandi markaðssamsetningar af cýpermetríni ollu enn minnkaðri virkni acetýlkólínesterasa (AChE) og bútýrýlkólínesterasa (BChE) og oxunarálagi58, og leiddu til breytinga á sundvirkni og munnskemmdum59 í P. gracilis, sem gefur til kynna að efnablöndur af lethalpermethrin í sölu hafa mikla eiturvirkni og undirblöndur af lethalpermethrin. Hartmann o.fl. 60 komust að því að cypermetrín í lausasölu var eitraðust fyrir P. gracilis og aðra tegund af sömu ættkvísl (P. cuvieri) samanborið við níu önnur skordýraeitur. Þetta bendir til þess að löglega samþykktur styrkur cýpermetríns til umhverfisverndar geti leitt til mikillar dánartíðni og langvarandi fólksfækkunar.
Frekari rannsókna er þörf til að meta eituráhrif skordýraeitursins á froskdýr, þar sem styrkur sem finnst í umhverfinu getur valdið háum dánartíðni og hugsanlega hættu fyrir P. gracilis. Hvetja ætti til rannsókna á froskdýrategundum þar sem gögn um þessar lífverur eru af skornum skammti, sérstaklega um brasilískar tegundir.
Langvinn eiturhrifaprófið stóð yfir í 168 klst (7 dagar) við kyrrstöður og styrkur undir banvænni var: 1, 3, 6 og 20 μg ai L−1. Í báðum tilraunum voru 10 tarfar í hverjum meðferðarhópi metnir með sex endurteknum, samtals 60 tarfa í hverjum styrk. Á sama tíma þjónaði vatnsmeðferðin sem neikvæð stjórn. Hver tilraunauppsetning samanstóð af dauðhreinsuðu glerskáli með rúmmáli upp á 500 ml og þéttleika 1 tadpol á 50 ml af lausn. Flaskan var þakin pólýetýlenfilmu til að koma í veg fyrir uppgufun og var stöðugt loftræst.
Vatnið var efnagreint til að ákvarða styrk skordýraeiturs við 0, 96 og 168 klst. Samkvæmt Sabin o.fl. 68 og Martins o.fl. 69 , voru greiningarnar framkvæmdar á Pesticide Analysis Laboratory (LARP) alríkisháskólans í Santa Maria með því að nota gasskiljun ásamt þrefaldri fjórpóla massagreiningu (Varian líkan 1200, Palo Alto, Kaliforníu, Bandaríkjunum). Magngreining varnarefna í vatni er sýnd sem viðbótarefni (tafla SM1).
Fyrir smákjarnaprófið (MNT) og rauðfrumukjarnafráviksprófið (RNA) voru 15 tarfar úr hverjum meðferðarhópi greindir. Tadpolar voru svæfðir með 5% lídókaíni (50 mg g-170) og blóðsýnum var safnað með hjartastungu með því að nota einnota heparínblandaðar sprautur. Blóðstrok voru útbúin á dauðhreinsuðum smásjárglerjum, loftþurrkuð, fest með 100% metanóli (4°C) í 2 mínútur og síðan lituð með 10% Giemsa lausn í 15 mínútur í myrkri. Í lok ferlisins voru glærurnar þvegnar með eimuðu vatni til að fjarlægja umfram bletti og þurrkaðar við stofuhita.
A.m.k. 1000 rauðkornakorn úr hverri tófu voru greind með 100× smásjá með 71 hlutmarki til að ákvarða tilvist MN og ENA. Alls voru 75.796 rauðkornakorn frá taðstöngum metin með hliðsjón af styrk cýpermetríns og viðmiðum. Erfðaeiturhrif voru greind samkvæmt aðferð Carrasco o.fl. og Fenech et al.38,72 með því að ákvarða tíðni eftirfarandi kjarnaskemmda: (1) kjarnafrumur: frumur án kjarna; (2) apoptotic frumur: kjarna sundrun, forritaður frumudauði; (3) tvíkjarna frumur: frumur með tvo kjarna; (4) kjarnaknappar eða blöðrufrumur: frumur með kjarna með litlum útskotum kjarnahimnunnar, blöðrur svipaðar að stærð og smákjarna; (5) karyolyzdar frumur: frumur með aðeins útlínur kjarna án innra efnis; (6) hakkfrumur: frumur með kjarna með augljósar sprungur eða hafur í lögun, einnig kallaðar nýrnalaga kjarnar; (7) lobulated frumur: frumur með kjarna útskotum stærri en áðurnefndar blöðrur; og (8) örfrumur: frumur með þétta kjarna og skert umfrymi. Breytingarnar voru bornar saman við neikvæðar samanburðarniðurstöður.
Niðurstöður bráða eiturhrifaprófa (LC50) voru greindar með GBasic hugbúnaði og TSK-Trimmed Spearman-Karber aðferð74. Gögn um langvarandi próf voru forprófuð með tilliti til villueðlileika (Shapiro-Wilks) og einsleitni dreifni (Bartlett). Niðurstöðurnar voru greindar með einhliða dreifigreiningu (ANOVA). Tukey prófið var notað til að bera saman gögn sín á milli og Dunnett prófið var notað til að bera saman gögn milli meðferðarhópsins og neikvæða samanburðarhópsins.
LOEC og NOEC gögn voru greind með Dunnett prófi. Tölfræðipróf voru gerð með Statistica 8.0 hugbúnaði (StatSoft) með marktektarstig upp á 95% (p < 0,05).
Pósttími: 13. mars 2025