Kev tuag thiab kev lom ntawm cov tshuaj cypermethrin rau cov tadpoles me me hauv dej

Txoj kev tshawb fawb no tau soj ntsuam qhov kev tuag, qhov tsis ua rau tuag taus, thiab kev lom ntawm cov khoom lag luam.cypermethrincov qauv rau anuran tadpoles. Hauv qhov kev xeem mob hnyav, cov concentration ntawm 100–800 μg/L tau raug sim rau 96 teev. Hauv qhov kev xeem mob ntev, cov concentration ntawm cypermethrin uas tshwm sim ntuj (1, 3, 6, thiab 20 μg/L) tau raug sim rau kev tuag, ua raws li kev kuaj micronucleus thiab cov ntshav liab tsis zoo li qub rau 7 hnub. LC50 ntawm cov qauv cypermethrin rau tadpoles yog 273.41 μg L−1. Hauv qhov kev xeem mob ntev, qhov concentration siab tshaj plaws (20 μg L−1) ua rau muaj kev tuag ntau dua 50%, vim nws tua ib nrab ntawm cov tadpoles uas tau sim. Qhov kev xeem micronucleus tau qhia txog cov txiaj ntsig tseem ceeb ntawm 6 thiab 20 μg L−1 thiab ntau qhov tsis zoo li qub tau raug kuaj pom, qhia tias cov qauv cypermethrin rau kev lag luam muaj peev xwm genotoxic tawm tsam P. gracilis. Cypermethrin yog qhov muaj kev pheej hmoo siab rau hom tsiaj no, qhia tias nws tuaj yeem ua rau muaj ntau yam teeb meem thiab cuam tshuam rau lub zog ntawm lub ecosystem no hauv lub sijhawm luv luv thiab ntev. Yog li ntawd, nws tuaj yeem xaus lus tias cov tshuaj cypermethrin uas muag hauv khw muaj cov teebmeem lom rau P. gracilis.
Vim yog kev nthuav dav ntawm kev ua liaj ua teb thiab kev siv zog ntau ntxivkev tswj kab tsuagkev ntsuas, cov tsiaj hauv dej feem ntau raug tshuaj tua kab1,2. Kev ua qias tuaj ntawm cov peev txheej dej ze ntawm cov teb ua liaj ua teb tuaj yeem cuam tshuam rau kev loj hlob thiab kev ciaj sia ntawm cov tsiaj uas tsis yog lub hom phiaj xws li cov amphibians.
Cov tsiaj amphibians tab tom ua qhov tseem ceeb hauv kev ntsuam xyuas cov matrices ib puag ncig. Anurans raug suav hais tias yog cov bioindications zoo ntawm cov pa phem ib puag ncig vim lawv cov yam ntxwv tshwj xeeb xws li lub neej voj voog nyuaj, cov kab mob loj hlob sai, trophic status, permeable daim tawv nqaij10,11, vam khom dej rau kev yug me nyuam12 thiab cov qe tsis muaj kev tiv thaiv11,13,14. Tus qav dej me me (Physalaemus gracilis), feem ntau hu ua tus qav quaj, tau pom tias yog hom bioindicator ntawm cov tshuaj tua kab mob4,5,6,7,15. Hom tsiaj no pom muaj nyob rau hauv dej sawv ntsug, thaj chaw tiv thaiv lossis thaj chaw uas muaj qhov chaw nyob sib txawv hauv Argentina, Uruguay, Paraguay thiab Brazil1617 thiab raug suav hais tias ruaj khov los ntawm IUCN kev faib tawm vim nws qhov kev faib tawm dav thiab kev kam rau siab ntawm cov chaw nyob sib txawv18.
Cov teebmeem sublethal tau tshaj tawm hauv amphibians tom qab raug cypermethrin, suav nrog kev hloov pauv tus cwj pwm, morphological thiab biochemical hauv tadpoles23,24,25, kev hloov pauv ntawm kev tuag thiab lub sijhawm metamorphosis, kev hloov pauv enzymatic, kev ua tiav ntawm hatching24,25, hyperactivity26, kev txwv ntawm cholinesterase kev ua ub no27 thiab kev hloov pauv ntawm kev ua luam dej7,28. Txawm li cas los xij, kev tshawb fawb txog cov teebmeem genotoxic ntawm cypermethrin hauv amphibians yog txwv. Yog li ntawd, nws yog ib qho tseem ceeb los ntsuas qhov kev cuam tshuam ntawm anuran hom rau cypermethrin.
Kev ua qias tuaj ib puag ncig cuam tshuam rau kev loj hlob thiab kev txhim kho ntawm cov amphibians, tab sis qhov cuam tshuam loj tshaj plaws yog kev puas tsuaj rau DNA los ntawm kev siv tshuaj tua kab13. Kev tshuaj xyuas cov qe ntshav morphology yog ib qho tseem ceeb ntawm kev ua qias tuaj thiab kev lom ntawm cov tshuaj rau cov tsiaj qus29. Kev kuaj micronucleus yog ib qho ntawm cov txheej txheem siv ntau tshaj plaws rau kev txiav txim siab txog kev ua qias tuaj ntawm cov tshuaj hauv ib puag ncig30. Nws yog ib txoj hauv kev ceev, zoo thiab pheej yig uas yog qhov qhia tau zoo ntawm kev ua qias tuaj ntawm cov kab mob xws li amphibians31,32 thiab tuaj yeem muab cov ntaub ntawv ntawm kev raug cov tshuaj lom genotoxic33.
Lub hom phiaj ntawm txoj kev tshawb fawb no yog los ntsuam xyuas qhov muaj peev xwm lom ntawm cov tshuaj cypermethrin rau cov tadpoles me me hauv dej siv kev sim micronucleus thiab kev ntsuam xyuas kev pheej hmoo ntawm ecological.
Kev tuag tag nrho (%) ntawm P. gracilis tadpoles raug rau ntau yam kev sib txawv ntawm cov tshuaj cypermethrin thaum lub sijhawm sim.
Kev tuag tag nrho (%) ntawm P. gracilis tadpoles uas raug rau ntau yam kev sib xyaw ntawm cov cypermethrin lag luam thaum lub sijhawm kuaj mob ntev.
Qhov kev tuag ntau uas pom tau yog qhov tshwm sim ntawm cov teebmeem genotoxic hauv cov amphibians uas raug rau ntau qhov sib txawv ntawm cypermethrin (6 thiab 20 μg/L), raws li tau pom los ntawm qhov muaj micronuclei (MN) thiab nuclear abnormalities hauv erythrocytes. Kev tsim ntawm MN qhia txog qhov yuam kev hauv mitosis thiab cuam tshuam nrog kev khi tsis zoo ntawm chromosomes rau microtubules, qhov tsis zoo hauv cov protein complexes uas yog lub luag haujlwm rau chromosome uptake thiab transport, qhov yuam kev hauv chromosome segregation thiab qhov yuam kev hauv DNA puas tsuaj kho38,39 thiab tej zaum yuav cuam tshuam nrog tshuaj tua kab oxidative kev ntxhov siab40,41. Lwm yam tsis zoo tau pom ntawm txhua qhov concentration uas tau soj ntsuam. Kev nce cypermethrin concentration ua rau muaj nuclear abnormalities hauv erythrocytes los ntawm 5% thiab 20% ntawm qhov qis tshaj plaws (1 μg/L) thiab siab tshaj plaws (20 μg/L) koob tshuaj, raws li. Piv txwv li, kev hloov pauv hauv DNA ntawm ib hom tsiaj tuaj yeem muaj qhov tshwm sim loj rau ob qho tib si luv luv thiab ntev lub neej, ua rau cov pejxeem poob qis, hloov pauv kev yug me nyuam, kev sib xyaw ua ke, poob ntawm ntau haiv neeg, thiab hloov pauv kev tsiv teb tsaws chaw. Tag nrho cov yam no tuaj yeem cuam tshuam rau cov tsiaj txhu txoj sia nyob thiab kev saib xyuas42,43. Kev tsim cov erythroid abnormalities yuav qhia tau tias muaj kev thaiv hauv cytokinesis, ua rau muaj kev faib cell tsis zoo (binucleated erythrocytes)44,45; multilobed nuclei yog protrusions ntawm lub nuclear membrane nrog ntau lub lobes46, thaum lwm yam erythroid abnormalities yuav cuam tshuam nrog DNA amplification, xws li nuclear raum / blebs47. Qhov muaj cov anucleated erythrocytes yuav qhia tau tias kev thauj mus los oxygen tsis zoo, tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv cov dej tsis huv48,49. Apoptosis qhia txog kev tuag ntawm cell50.
Lwm cov kev tshawb fawb kuj tau ua pov thawj txog cov teebmeem genotoxic ntawm cypermethrin. Kabaña et al.51 tau ua pov thawj txog qhov muaj cov kev hloov pauv micronuclei thiab nuclear xws li cov hlwb binucleated thiab cov hlwb apoptotic hauv Odontophrynus americanus hlwb tom qab raug rau cov cypermethrin ntau (5000 thiab 10,000 μg L−1) rau 96 teev. Cypermethrin-induced apoptosis kuj tau pom hauv P. biligonigerus52 thiab Rhinella arenarum53. Cov txiaj ntsig no qhia tias cypermethrin muaj cov teebmeem genotoxic rau ntau yam tsiaj txhu hauv dej thiab tias MN thiab ENA assay yuav yog qhov qhia txog cov teebmeem sublethal rau amphibians thiab tej zaum yuav siv tau rau cov tsiaj txhu hauv zos thiab cov pej xeem qus uas raug rau cov tshuaj lom12.
Cov tshuaj cypermethrin ua lag luam ua rau muaj kev phom sij rau ib puag ncig (ob qho tib si mob hnyav thiab mob ntev), nrog rau cov chaw ua haujlwm loj tshaj qhov US Environmental Protection Agency (EPA) theem 54 uas yuav cuam tshuam tsis zoo rau cov tsiaj yog tias muaj nyob hauv ib puag ncig. Hauv kev ntsuam xyuas kev pheej hmoo ntev, NOEC rau kev tuag yog 3 μg L−1, lees paub tias qhov concentration pom hauv dej yuav ua rau muaj kev pheej hmoo rau cov tsiaj 55. Qhov NOEC tuag taus rau R. arenarum larvae raug rau qhov sib xyaw ntawm endosulfan thiab cypermethrin yog 500 μg L−1 tom qab 168 teev; tus nqi no txo ​​qis rau 0.0005 μg L−1 tom qab 336 teev. Cov kws sau ntawv qhia tias qhov ntev dua qhov kev raug, qhov qis dua qhov concentration uas ua rau muaj kev phom sij rau cov tsiaj. Nws tseem ceeb heev uas yuav tsum qhia tias cov nqi NOEC siab dua li cov ntawm P. gracilis tib lub sijhawm raug, qhia tias cov lus teb ntawm cov tsiaj rau cypermethrin yog hom tsiaj. Ntxiv mus, hais txog kev tuag, tus nqi CHQ ntawm P. gracilis tom qab raug cypermethrin ncav cuag 64.67, uas siab dua tus nqi siv los ntawm US Environmental Protection Agency54, thiab tus nqi CHQ ntawm R. arenarum larvae kuj siab dua tus nqi no (CHQ > 388.00 tom qab 336 teev), qhia tias cov tshuaj tua kab uas tau kawm muaj kev pheej hmoo siab rau ntau hom amphibian. Xav txog tias P. gracilis xav tau kwv yees li 30 hnub kom ua tiav metamorphosis56, nws tuaj yeem xaus lus tias qhov kev kawm ntawm cypermethrin tuaj yeem ua rau cov pej xeem poob qis los ntawm kev tiv thaiv cov neeg mob kom tsis txhob nkag mus rau theem laus lossis kev yug me nyuam thaum ntxov.
Hauv kev ntsuas kev pheej hmoo ntawm micronuclei thiab lwm yam kev tsis zoo ntawm erythrocyte nuclear, CHQ tus nqi yog txij li 14.92 txog 97.00, qhia tias cypermethrin muaj peev xwm ua rau muaj kev pheej hmoo genotoxic rau P. gracilis txawm tias nyob hauv nws qhov chaw nyob ntuj. Xav txog kev tuag, qhov siab tshaj plaws ntawm cov tshuaj xenobiotic uas kam rau P. gracilis yog 4.24 μg L−1. Txawm li cas los xij, qhov kev sib xyaw tsawg li 1 μg / L kuj tau qhia txog cov teebmeem genotoxic. Qhov tseeb no yuav ua rau muaj kev nce ntxiv ntawm cov tib neeg tsis zoo thiab cuam tshuam rau kev loj hlob thiab kev yug me nyuam ntawm cov tsiaj hauv lawv qhov chaw nyob, ua rau muaj kev poob qis hauv cov pej xeem amphibian.
Cov tshuaj tua kab cypermethrin uas muag hauv khw muag khoom muaj tshuaj lom heev rau P. gracilis. Cov neeg tuag ntau dua tau pom, tej zaum yog vim muaj cov tshuaj lom, raws li pom los ntawm qhov muaj cov micronuclei thiab erythrocyte nuclear abnormalities, tshwj xeeb tshaj yog serrated nuclei, lobed nuclei, thiab vesicular nuclei. Tsis tas li ntawd xwb, cov tsiaj uas tau kawm tau qhia txog kev pheej hmoo ntawm ib puag ncig, ob qho tib si mob hnyav thiab mob ntev. Cov ntaub ntawv no, ua ke nrog cov kev tshawb fawb yav dhau los los ntawm peb pawg neeg tshawb fawb, qhia tau tias txawm tias cov tshuaj cypermethrin sib txawv kuj tseem ua rau acetylcholinesterase (AChE) thiab butyrylcholinesterase (BChE) cov dej num thiab oxidative stress58, thiab ua rau muaj kev hloov pauv hauv kev ua luam dej thiab kev ua tsis zoo hauv qhov ncauj59 hauv P. gracilis, qhia tias cov tshuaj cypermethrin uas muag hauv khw muag khoom muaj tshuaj lom heev rau cov tsiaj no. Hartmann et al.60 pom tias cov tshuaj cypermethrin uas muag hauv khw muag khoom muaj tshuaj lom tshaj plaws rau P. gracilis thiab lwm hom tsiaj ntawm tib hom (P. cuvieri) piv rau cuaj lwm cov tshuaj tua kab. Qhov no qhia tau hais tias kev siv tshuaj cypermethrin ntau dhau uas raug cai lij choj pom zoo rau kev tiv thaiv ib puag ncig yuav ua rau muaj kev tuag ntau thiab cov pejxeem tsawg zuj zus mus ntev.
Yuav tsum muaj kev tshawb fawb ntxiv los ntsuas qhov tshuaj tua kab rau cov tsiaj amphibians, vim tias qhov ntau ntawm cov tshuaj no nyob hauv ib puag ncig yuav ua rau muaj kev tuag ntau thiab ua rau muaj kev pheej hmoo rau P. gracilis. Yuav tsum txhawb kom muaj kev tshawb fawb txog cov tsiaj amphibians, vim tias cov ntaub ntawv ntawm cov kab mob no tsis tshua muaj, tshwj xeeb tshaj yog rau cov tsiaj Brazilian.
Qhov kev sim tshuaj lom mus ntev tau kav ntev li 168 teev (7 hnub) nyob rau hauv cov xwm txheej zoo li qub thiab qhov concentration sublethal yog: 1, 3, 6 thiab 20 μg ai L−1. Hauv ob qho kev sim, 10 tus tadpoles ib pawg kho mob tau soj ntsuam nrog rau qhov rov ua dua, rau tag nrho 60 tus tadpoles ib qho concentration. Lub caij no, kev kho mob tsuas yog dej ua haujlwm ua qhov kev tswj tsis zoo. Txhua qhov kev teeb tsa sim muaj lub tais iav sterile nrog lub peev xwm ntawm 500 ml thiab qhov ceev ntawm 1 tus tadpole ib 50 ml ntawm cov kua. Lub raj mis tau npog nrog zaj duab xis polyethylene kom tiv thaiv kev ua pa thiab tau aerated tas li.
Cov dej tau raug tshuaj xyuas los ntawm tshuaj lom neeg los txiav txim siab qhov ntau ntawm cov tshuaj tua kab ntawm 0, 96, thiab 168 teev. Raws li Sabin et al. 68 thiab Martins et al. 69, cov kev tshuaj xyuas tau ua tiav ntawm Chaw Tshawb Fawb Txog Tshuaj Tua Kab (LARP) ntawm Federal University of Santa Maria siv cov roj chromatography txuas nrog triple quadrupole mass spectrometry (Varian qauv 1200, Palo Alto, California, Tebchaws Meskas). Kev txiav txim siab ntau ntawm cov tshuaj tua kab hauv dej tau qhia ua cov khoom siv ntxiv (Rooj SM1).
Rau qhov kev kuaj micronucleus (MNT) thiab qhov kev kuaj mob red cell nuclear abnormality (RNA), 15 tus tadpoles los ntawm txhua pawg kho mob tau raug soj ntsuam. Cov tadpoles tau raug tshuaj loog nrog 5% lidocaine (50 mg g-170) thiab cov qauv ntshav tau sau los ntawm kev siv lub plawv siv cov koob txhaj tshuaj heparin uas siv pov tseg. Cov ntshav smears tau npaj rau ntawm cov slides microscope sterile, cua qhuav, kho nrog 100% methanol (4 ° C) rau 2 feeb, thiab tom qab ntawd stained nrog 10% Giemsa kua rau 15 feeb hauv qhov tsaus ntuj. Thaum kawg ntawm cov txheej txheem, cov slides tau ntxuav nrog dej distilled kom tshem tawm cov xim ntau dhau thiab ziab ntawm chav tsev kub.
Yam tsawg kawg 1000 RBCs los ntawm txhua tus tadpole tau raug tshuaj xyuas siv lub tshuab tsom iav 100 × nrog lub hom phiaj 71 los txiav txim siab qhov muaj MN thiab ENA. Tag nrho ntawm 75,796 RBCs los ntawm tadpoles tau raug soj ntsuam xav txog cypermethrin concentrations thiab kev tswj hwm. Genotoxicity tau raug tshuaj xyuas raws li txoj kev ntawm Carrasco et al. thiab Fenech et al.38,72 los ntawm kev txiav txim siab qhov zaus ntawm cov kab mob nuclear hauv qab no: (1) anucleate cells: cells tsis muaj nuclei; (2) apoptotic cells: nuclear fragmentation, programmed cell death; (3) binucleate cells: cells nrog ob lub nuclei; (4) nuclear buds lossis bleb cells: cells nrog nuclei nrog me me protrusions ntawm lub nuclear membrane, blebs zoo sib xws hauv qhov loj me rau micronuclei; (5) karyolyzed cells: cells nrog tsuas yog qhov outline ntawm nucleus tsis muaj cov khoom sab hauv; (6) notched cells: cells nrog nuclei nrog cov kab nrib pleb pom tseeb lossis notches hauv lawv cov duab, tseem hu ua lub raum-zoo li nuclei; (7) cov hlwb lobulated: cov hlwb nrog cov nuclear protrusions loj dua li cov vesicles uas tau hais los saum toj no; thiab (8) microcells: cov hlwb nrog cov nuclei condensed thiab txo cov cytoplasm. Cov kev hloov pauv tau muab piv nrog cov txiaj ntsig tswj tsis zoo.
Cov txiaj ntsig ntawm kev sim tshuaj lom neeg mob hnyav (LC50) tau raug tshuaj xyuas siv GBasic software thiab TSK-Trimmed Spearman-Karber txoj kev 74. Cov ntaub ntawv sim ntev tau raug kuaj ua ntej rau qhov yuam kev zoo li qub (Shapiro-Wilks) thiab kev sib xws ntawm qhov sib txawv (Bartlett). Cov txiaj ntsig tau raug tshuaj xyuas siv kev tshuaj xyuas ib txoj kev ntawm qhov sib txawv (ANOVA). Tukey qhov kev xeem tau siv los sib piv cov ntaub ntawv ntawm lawv tus kheej, thiab Dunnett qhov kev xeem tau siv los sib piv cov ntaub ntawv ntawm pawg kho mob thiab pawg tswj tsis zoo.
Cov ntaub ntawv LOEC thiab NOEC raug tshuaj xyuas siv Dunnett qhov kev xeem. Cov kev xeem suav lej tau ua tiav siv Statistica 8.0 software (StatSoft) nrog qib tseem ceeb ntawm 95% (p < 0.05).