Determinação da concentração letal média e efeitos subletais da atividade AchE de Gymnotus carapo (Teleostei: Gymnotidae) exposto ao triclorfon

Autores

  • Giovanni Henrique Ferri Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Programa de Pós-graduação em Biologia Animal
  • Israel Luz Cardoso Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas
  • Juliana Augusta Gil Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Programa de Pós-graduação em Biologia Animal
  • Claudio Martin Jonsson Embrapa Meio Ambiente
  • Francisco Tadeu Rantin Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas
  • Márcia Mayumi Ishikawa Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Programa de Pós-graduação em Biologia Animal ; Embrapa Meio Ambiente https://orcid.org/0000-0002-2638-3332

DOI:

https://doi.org/10.11606/issn.1678-4456.bjvras.2020.169354

Palavras-chave:

Organofosforado, Meio-Ambiente, Organismos não-alvo, Biomarcadores, Tuviras

Resumo

O triclorfon (TRC) é um pesticida muito utilizado na aquicultura para o controle de ectoparasitos de peixes. Este pesticida é um inibidor da acetilcolinesterase, uma enzima essencial para a finalização de impulsos nervosos. As altas concentrações utilizadas de TRC geram riscos ao meio ambiente e à saúde humana. No ambiente, os pesticidas podem afetar a fauna local e gerar um colapso ecológico. Existem vários estudos com peixes de produção, no entanto, há lacunas para peixes nativos com outros valores comerciais. A tuvira (Gymnotus carapo) é um peixe nativo da fauna brasileira e possui grande importância comercial na pesca esportiva. O presente trabalho, delineado para determinar a concentração letal de triclorfon (Masoten) em Gymnotus carapo e seus efeitos subletais na enzima AChE, avaliou a toxicidade aguda (concentrações para matar 50% dos peixes CL50) do TRC em tuviras (Gymnotus carapo) e a inibição da acetilcolinesterase no fígado e tecido muscular de tuviras. Para o ensaio agudo, foram utilizadas concentrações de 0,0, 5,0, 7,5, 15, 22,5, 30, 37,5 e 45 mg L-1 por um período de 96 horas. Após o período de exposição aguda, foi determinado uma CL50 de 6,38 mg L-1. No ensaio subletal, foram utilizadas concentrações de 0,0, 0,238, 0,438 e 0,638 mg L-1, com base em 10% do CL50, durante um período de catorze dias. Foram realizadas duas colheitas: uma aos sete dias e a outra ao final (décimo quarto dia). A inibição da acetilcolinesterase no fígado foi demonstrada apenas (p <0,05) para o tratamento com 0,638 mg L-1 após catorze dias de exposição. Aos sete dias, a atividade muscular mostrou diferença significativa apenas para os tratamentos 0,438 e 0,638 mg L-1, em comparação com o tratamento 0,238 mg L-1 e controle. Aos catorze dias de exposição, apenas o tratamento 0,638 mg L-1 apresentou diferenças significativas em relação aos demais grupos, demonstrando a recuperação enzimática. O valor encontrado no teste agudo permitiu concluir que o TRC apresenta características moderadamente tóxicas para Gymnotus carapo. Os valores dos parâmetros de toxicidade calculados no presente estudo permitiram o estabelecimento da estimativa dos limites máximos permitidos em corpos d’água quando combinados com dados de testes de outros organismos não-alvo.

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Referências

Albert JS, Crampton WGR. Five new species of Gymnotus (Teleostei: Gymnotiformes) from an Upper Amazonian floodplain, with descriptions of electric organ discharges and ecology. Ichthyol Explor Freshwat. 2001;12(3):241-226.

Alkahem HF, Ahmed Z, Al-Akel AS, Shamsi IMKJ. Toxicity bioassay and changes in haematological parameters of Oreochromis niloticus induced by trichlorfon. Arab Gulf J Sci Res. 1998;(16):581-93.

Andrade RLB, Andrade LS, Boscolo WR, Soares CM. Comportamento, sobrevivência e desenvolvimento de lebistes, Poecillia reticulata, submetidos a agentes utilizados na profilaxia de doenças. Acta Sci Anim Sci. 2005;27(4):523-8.

Araújo RM, Santos VDA, Gonsalves AA. AcetilcolinesteraseAChE: uma enzima de interesse farmacológico. Revista Virtual de Química. 2016;8(6):1818-34. http://dx.doi. org/10.21577/1984-6835.20160122.

Assis CRD, Bezerra RS, Carvalho LB Jr. Fish cholinesterase as biomarkers of organophosphorus and carbamates pesticides. In Stoytcheva M, editor. Pesticides in modern world. Rijeka, Croatia: Intech; 2011. Book 5.

Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem. 1976;72(1- 2):248-54. http://dx.doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3. PMid:942051.

Brasil. Agência nacional de vigilância sanitária – ANVISA. Resolução da diretoria colegiada- RDC nº 8, de 27 de fevereiro de 2009. Dispõe sobre as medidas para redução da ocorrência de infecções por Micobactérias de Crescimento Rápido - MCR em serviços de saúde. Diário Oficial da União; Brasília; 2009.

Brasil. Ministério do Meio Ambiente. Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA. Resolução n° 430, de 13 de maio de 2011. Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução no 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente-CONAMA. Diário Oficial da União; Brasília; 2011 maio 16.

Bullock TH, Fernandes-Souza N, Graf W, Helligenberg W, Langner G, Meyer DL, Pimentel- Souza F, Scheich H, Viancour TA. Aspectos do uso da descarga do órgão elétrico e eletrorrecepção nos Gymnotoidei e outros peixes amazônicos. Acta Amazon. 1979;9(3):549-72. http://dx.doi. org/10.1590/1809-43921979093549.

Campos da Paz R, Buckup PA. Família Gymnotidae. In: Buckup PA, Menezes NA, Ghazzi MS, editores. Catálogo das espécies de peixes de água doce do Brasil. Rio de Janeiro: Museu Nacional do Rio de Janeiro; 2007. p. 120-2.

Chandrasekara HU, Pathiratne A. Influence of low concentrations of trichlorfon on haematological parameters and brain acetylcholinesterase activity in common carp, Cyprinus carpio L. Aquacult Res. 2005;36(2):144-9. http:// dx.doi.org/10.1111/j.1365-2109.2004.01197.x.

Coelho S, Oliveira R, Pereira S, Musso C, Domingues I, Bhujel RC, Soares AM, Nogueira AJ. Assessing lethal and sub-lethal effects of trichlorfon on different trophic levels. Aquat Toxicol. 2011;103(3-4):191-8. http://dx.doi. org/10.1016/j.aquatox.2011.03.003. PMid:21473847.

Ellman GL, Courtney KD, Andres V Jr, Featherstone RM. A new and rapid colorimetric determination of acetylcholinesterase activity. Biochem Pharmacol. 1961;7(2):88-95. http://dx.doi. org/10.1016/0006-2952(61)90145-9. PMid:13726518.

Feng T, Li ZB, Guo XQ, Guo JP. Effects of trichlorfon and sodium dodecyl sulphate on antioxidant defense system and acetylcholinesterase of Tilapia nilotica in vitro. Pestic Biochem Physiol. 2008;92(3):107-13. http://dx.doi. org/10.1016/j.pestbp.2007.10.002.

Flores-Nava A, Vizcarra-Quiroz JJ. Acute toxicity of trichlorfon (Dipterex) to fry of Cichlasoma urophthalmus Günther. Aquacult Res. 1988;19(4):341-5. http://dx.doi. org/10.1111/j.1365-2109.1988.tb00583.x.

Gherardi-Goldstein E, Bertoletti E, Zagatto PA, Araujo RPA, Ramos MLLC. Procedimentos para a utilização de testes de toxicidade no controle de efluentes líquidos. São Paulo: Cetesb; 1990. 17 p.

Guimarães ATB, Assis HS, Boeger W. The effect of trichlorfon on acetylcholinesterase activity and histopathology of cultivated fish Oreochromis niloticus. Ecotoxicol Environ Saf. 2007;68(1):57-62. http://dx.doi.org/10.1016/j. ecoenv.2006.08.005. PMid:17055053.

Gupta RC. Toxicology of organophosphate and carbamate compounds. Cambridge: Academic Press; 2011.

Hai DQ, Varga SI, Matkovics B. Organophosphate effects on antioxidant system of carp (Cyprinus carpio) and catfish (Ictalurus nebulosus). Comp Biochem Physiol C Pharmacol Toxicol Endocrinol. 1997;117(1):83-8. http:// dx.doi.org/10.1016/S0742-8413(96)00234-4. PMid:9206589.

Hashimoto Y, Okubo E, Ito T, Yamaguchi M, Tanaka S. Changes in susceptibility of carp to several pesticides with growth. J Pestic Sci. 1982;7(7):457-61. http://dx.doi. org/10.1584/jpestics.7.457.

Heo G, Shin G. Acute and subacute toxicity of trichlorfon in guppies (Poecilia reticulata). Korean J Vet Res. 2009;49(3):253-6.

Kavitha P, Venkateswara Rao J. Oxidative stress and locomotor behaviour response as biomarkers for assessing recovery status of mosquito fish, Gambusia affinis after lethal effect of an organophosphate pesticide, monocrotophos. Pestic Biochem Physiol. 2007;87(2):182-8. http://dx.doi. org/10.1016/j.pestbp.2006.07.008.

Kluver N, Konig M, Ortmann J, Massei R, Paschke A, Kuhne R, Scholz S. Fish embryo toxicity test: identification of compounds with weak toxicity and analysis of behavioral effects to improve prediction of acute toxicity for neurotoxic compounds. Environ Sci Technol. 2015;49(11):7002-11. http://dx.doi.org/10.1021/acs.est.5b01910. PMid:25939044.

Kruger NJ. The Bradford method for protein quantification. Methods Mol Biol. 1994;32:9-15. PMid:7951753. Kuhr RJ, Dorough HW. Carbamate insecticides: chemistry, biochemistry, and toxicology. Boca Raton: CRC Press, Inc.; 1976.

Lopes RB, Paraiba LC, Ceccarelli PS, Tornisielo VL. Bioconcentration of trichlorfon insecticide in pacu(Piaractus mesopotamicus). Chemosphere. 2006;64(1):56- 62. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2005.11.029. PMid:16405959.

Lovejoy NR, Lester K, Crampton WGR, Marques FPL, Albert J. Phylogeny, biogeography, and electric signal evolution of Neotropical Knifefishes of the genus Gymnotus (Osteichthyes: gymnotidae). Mol Phylogenet Evol. 2010;54(1):278-90. http:// dx.doi.org/10.1016/j.ympev.2009.09.017. PMid:19761855.

Maxime EL, Albert JS. A new species of Gymnotus (Gymnotiformes: Gymnotidae) from the Fitzcarrald Arch of Southeastern Peru. Neotrop Ichthyol. 2009;7(4):579-85. http://dx.doi.org/10.1590/S1679-62252009000400004.

Organisation for Economic Co-Operation and Development. Guidance document for aquatic effects assessment. Paris: OECD; 1995. OECD Environment Monographs 92.

Organisation for Economic Co-Operation and Development. OECD guideline for testing of chemicals. Paris: OECD; 2019. Section 2, n. 203; Fish, Acute Toxicity Test.

Omar-Ali A, Carr RL, Petrie-Hanson L. Inhibition of Plasma Cholinesterase Activity in Alligator Gar (Atractosteus spatula) Following Chronic Exposure to Diazinon. J Toxicol Pharmacol. 2017;1:14.

Payne JF, Mathieu A, Melvin W, Fancey LL. Acetylcholinesterase, an old biomarker with a new future? Field trials in association with two urban rivers and a paper mill in Newfoundland. Mar Pollut Bull. 1996;32(2):225-31. http:// dx.doi.org/10.1016/0025-326X(95)00112-Z.

Poston TM, Purdy R. ASTM 921: aquatic toxicology and environmental fate (Vol. 9). Philadelphia: American Society for Testing and Materials; 1986. 530 p.

Reverter M, Bontemps N, Lecchini D, Banaigs B, Sasal P. Use of plant extracts in fish aquaculture as an alternative to chemotherapy: current status and future perspectives. Aquaculture. 2014;433:50-61. http://dx.doi.org/10.1016/j. aquaculture.2014.05.048.

Rodrigues EL, Eiras AC, Veiga ML, Pacheco FJ. Alterações Hematológicas em Curimbatá, Prochilodus scrofa STEINDACHNER, 1881, exposto ao Dipterex 500 (Trichlorfon). Boletim do Instituto de Pesca. 1997;24:187-96.

Rotta MA. Aspectos Biológicos e Reprodutivos para a Criação da Tuvira (Gymnotus sp.) em Cativeiro – I. Boletim de Pesquisa e Desenvolvimento. 2004;73:1-16.

Salte R, Syvertsen C, Kjonnoy M, Fonnum F. Fatal acetylcholinesterase inhibition in salmonids subjected to a routine organophosphate treatment. Aquaculture. 1987;61(3- 4):173-9. http://dx.doi.org/10.1016/0044-8486(87)90146-3.

Soreq, H., Seidman, S. Acetylcholinesterasednew roles for an old actor. Nat Rev Neurosci. 2001;2(4):294-302.

Thangnipon W, Thangnipon W, Luangpaiboon P, Chinabut S. Effects of the organophosphate insecticide, monocrotophos, on acetylcholinesterase activity in the Nile tilapia fish (Oreochromis niloticus) brain. Neurochem Res. 1995;20(5):587-91. http://dx.doi.org/10.1007/BF01694540. PMid:7643964.

Trujillo-González A, Becker JA, Vaughan DB, Hutson KS. Monogenean parasites infect ornamental fish imported to Australia. Parasitol Res. 2018;117(4):995-1011. http:// dx.doi.org/10.1007/s00436-018-5776-z. PMid:29427156.

U.S. Environmental Protection Agency. Takes next step in review process for herbicide glyphosate, reaffirms no risk to public health. Washington: EPA; 2019.

Varó I, Amat F, Navarro C. Acute toxicity of dichlorvos to Aphanius iberus (Cuvier & Valenciennes, 1846) and its anti-cholinesterase effects on this species. Aquat Toxicol. 2008;88(1):53-61. http://dx.doi.org/10.1016/j. aquatox.2008.03.004. PMid:18433895.

Ventura AS, Jerônimo GT, Ferri GH, Pádua SB, Martins ML, Ishikawa MM. Erythrocyte parameters and condition factor of Gymnotus spp. (Gymnotiformes: Gymnotidae) under culture conditions. Rev Bras Parasitol Vet. 2018;40(e20318):1-6.

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Publicado

2020-09-16

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1.
Ferri GH, Cardoso IL, Gil JA, Jonsson CM, Rantin FT, Ishikawa MM. Determinação da concentração letal média e efeitos subletais da atividade AchE de Gymnotus carapo (Teleostei: Gymnotidae) exposto ao triclorfon. Braz. J. Vet. Res. Anim. Sci. [Internet]. 16º de setembro de 2020 [citado 22º de julho de 2024];57(3):e169354. Disponível em: https://periodicos.usp.br/bjvras/article/view/169354