Search

The effects of the toxic exposure of fish to the herbicides clomazone (isoxazolidinone-Gamit®), quinclorac (quinoline-Facet®) and metsulfuron methyl (sulfonylurea-Ally®), used in rice fields were investigated. Experiments were carried out with silver catfish (Rhamdia quelen) to establish an average lethal concentration in 96 hours (LC50 96 h) of exposure to herbicides as well as to determine brain and muscle AChE activity in this specie. In additional experiments, silver catfish were placed into water, for 45 days, taken from the rice cultivation after the application of herbicides. Survival parameters as well as growth and metabolic (glucose, lactate, glycogen and protein) were determined in this species. Piava (Leporinus obtusidens) were exposed (96 and 192 h) to clomazone in the concentration used for rice culture (0.5 mg/L) and recovery tests (192 h) in water free of herbicide were performed. Enzymatic (AChE and CAT), formation of TBARS, protein carbonylation and some metabolic parameters (glycogen, lactate, glucose and protein) were evaluated in different tissues. Results showed that LC50-96 h values for silver catfish were 7.32 mg/L for clomazone, 395 mg/L for quinclorac and no values were obtained for metsulfuron methyl, the fish survived in maximum concentration of 1200 mg/L. Our findings showed that clomazone is a potent inhibitor of AChE activity in silver catfish, showing an inhibition up to 83% in brain and 89% in muscle. However, quinclorac and metsulfuron methyl caused an increase of the brain AChE activity (98 and 179%, respectively) and a decrease in the muscle AChE activity (88 and 56% respectively). After 45 days of quinclorac exposure, silver catfish showed a decrease of 4% in the survival rates. In water with clomazone and quinclorac a reduction in the growth of fish was observed. In the liver tissue of silver catfish exposed to clomazone and quinclorac a glycogen increase and a reduction in the glucose and lactate levels were observed 9 indicating liver gluconeogenesis. In the muscle tissue, there was a decrease in the muscle glycogen, with a lactate increase. There was a decrease in the AChE activity in brain and heart of piava exposed to clomazone (96 and 192 h). AChE activity decreased in muscle after 192 h of exposure. Regarding the recovery of the AChE activity in piava, the inhibition persisted after 192 h in water free of herbicide in brain, muscle and eye. TBARS levels were increased in the brain of piava during the exposure periods, whereas an increase in liver and muscle was observed after 192 h of exposure. TBARS levels did not return to controls values during the recovery period, except for liver. The exposure of piava resulted in an increase in the formation of protein carbonyl in liver, which was not recovered. In liver, the reduction in the CAT activity is related to the increase in liver TBARS, showing that this herbicide causes oxidative damage. Furthermore, in this study the glycogen levels in kidneys of piava exposed to clomazone showed an increase whereas lactate, glucose and protein values to these tissues were decreased. In muscle tissue of piava exposed to clomazone (96 h) was demonstrate a glycogen increased that after recovery returned to the values of control. Muscle tissue of piavas also showed lactate increased, a decreased glucose and protein, however lactate levels not were recovered. These results demonstrate that after exposing piava to clomazone (96 and 192 h) some metabolic and enzymatic changes could not be recovered, even exposing the fish to water free of herbicide (192 h). The results of this study showed that the exposure of fish to herbicides used in rice culture affects the cholinergic system, as well as the metabolic and oxidative parameters causing a condition of oxidative stress. Therefore, the parameters evaluated in piava and silver catfish may be recommended for the monitoring of water contamination by clomazone, quinclorac and metsulfuron methyl. Neste estudo, investigaram-se os efeitos toxicológicos da exposição de peixes aos herbicidas COLOCAR CLASSE clomazone (isoxazolidinonas- Gamit®), quinclorac (quinolinas- Facet®) e metasulfuron metil (sulfoniluréia- Ally®), utilizados na lavoura de arroz. Primeiramente, foram realizados experimentos com jundiás (Rhamdia quelen) para estabelecer uma concentração média letal em 96 horas (CL50-96h) de exposição aos herbicidas e determinar a atividade da AChE cerebral e muscular nesses peixes. Em experimentos adicionais, jundiás foram expostos por 45 dias em águas retiradas do cultivo do arroz após a aplicação dos herbicidas. Foram determinados parâmetros de sobrevivência, crescimento e metabólicos (glicose, lactato, glicogênio e proteína) nestes peixes. Piavas (Leporinus obtusidens) foram submetidas à exposição (96 e 192 h) do clomazone na concentração utilizada na lavoura de arroz (0,5 mg/L) e, em seguida a testes de recuperação (192 h) em água livre deste herbicida. Foram avaliados parâmetros enzimáticos (AChE e CAT), formação de TBARS, carbonilação de proteínas e alguns metabólicos (glicogênio, lactato, glicose e proteína) em diferentes tecidos. Os resultados demonstraram que os valores de CL50-96h para os jundiás nos herbicidas foram: 7,32 mg/L para o clomazone, 395 mg/L para o quinclorac e para o metasulfuron metil este valor não foi obtido, pois os peixes sobreviveram em concentração máxima de 1200 mg/L deste herbicida. Nossos resultados revelaram que o clomazone é um potente inibidor da atividade da AChE em jundiás, mostrando uma inibição de até 83% em cérebro e de 89% em músculo. No entanto, quinclorac e metasulfuron metil causaram aumento da AChE cerebral (98 e 179%, respectivamente) e diminuição dessa atividade no músculo (88 e 56%, respectivamente). Depois de 45 dias de exposição aos herbicidas, os jundiás expostos ao quinclorac demonstraram diminuição de 4% nos índices de sobrevivência. E, em água com clomazone e com quinclorac ocorreu redução no crescimento dos peixes. No tecido hepático dos jundiás expostos ao clomazone e quinclorac houve aumento de glicogênio, redução nos níveis de lactato. No tecido muscular verificou-se um aumento do lactato. Em piavas expostas ao clomazone (96 e 192 h) houve diminuição na atividade da AChE, em cérebro e em coração dos peixes. A atividade da AChE muscular diminuiu depois de 192 h de exposição. Em relação à recuperação da atividade da AChE em piavas, observou-se que a inibição persistiu após 192 h em água livre de herbicida em cérebro, músculo e olho. Os níveis de TBARS apresentaram-se aumentados em cérebro de piavas nos períodos de exposição, enquanto em fígado e em músculo foi observado o aumento depois de 192 h de exposição. Em relação ao período de recuperação, verificou-se que os níveis de TBARS não retornaram aos valores iniciais, com exceção do fígado. A exposição de piavas resultou num aumento na formação de carbonilação proteíca em fígado, que não foi recuperado. No fígado, a diminuição da atividade da CAT está relacionada com o aumento de TBARS hepático, demonstrando que este herbicida induz dano oxidativo. Além disso, no presente estudo os níveis de glicogênio em fígado e em rins de piavas expostas ao clomazone mostraram um aumento, enquanto os valores de lactato, glicose e de proteína obtido para esses tecidos diminuíram. No tecido muscular de piavas expostas por 96 h ao clomazone foi demonstrado um aumento do glicogênio que após o período de recuperação retornou aos valores do controle. Nesse mesmo tecido, essas piavas apresentaram um aumento de lactato, a diminuição de glicose e de proteína, sendo que o lactato não foi recuperado. Estes resultados indicam que após a exposição de piavas ao clomazone (96 e 192 h) algumas mudanças enzimáticas e metabólicas não podem ser recuperadas, mesmo submetendo os peixes ao tratamento em água livre de herbicida (192 h). Contudo, os resultados obtidos no presente estudo demonstraram que a exposição de peixes a herbicidas utilizados na lavoura de arroz irrigado afeta o sistema colinérgico, os parâmetros metabólicos e oxidativos causando uma condição de estresse oxidativo. Portanto, os parâmetros avaliados em jundiás e piavas podem ser recomendados para o monitoramento de contaminação da água por clomazone, quinclorac e metasulfuron metil.

The goal of the present work was to determine the lethal concentration (LC50) (96h) of clomazone, metsulfuron-methyl, and quinclorac, herbicides used in rice culture, for the silver catfish, Rhamdia quelen. Fingerlings were exposed to different concentrations of the herbicides. The LC50s were 7.32µL L-1 for clomazone and 395mg L-1 for quinclorac. The LC50 for metsulfuron-methyl was not obtained since all fingerlings survived even at 1200mgL-1. Probably only clomazone can lead to mortality among silver catfish reared in the rice culture system. O objetivo deste trabalho foi determinar a concentração letal (CL50 96h) de clomazone, metsulfuron-metil e quinclorac, herbicidas utilizados no cultivo de arroz, para alevinos de jundiá, Rhamdia quelen. Alevinos foram expostos a diferentes concentrações destes herbicidas. A CL50 foi 7,32µL L-1 para clomazone e 395mg L-1 para quinclorac. A CL50 para metsulfuron-metil não foi encontrada porque todos os alevinos sobreviveram mesmo à concentração de 1200mg L-1. Provavelmente apenas o clomazone pode provocar alguma mortalidade em jundiás mantidos em rizipiscicultura.

The pesticides are substances widely used in agriculture, because it enhances productivity. However, its excessive and disordered use has caused different impacts on the environment. Therefore, this study investigated the effects in carps (Cyprinus carpio) exposed to carbofuran (two agricultural years) and fipronil (one agricultural years) in rice field condition for 7, 30 and 90 days, as in laboratory condition for 30 days. In addition, evaluation of growth fish parameters and pesticides concentrations in the experimental water. The SOD activity in liver increased after 7, 30 and 90 days of exposure to 50.0 μg/L of carbofuran under rice field condition in the years 1 and 2. A decrease in hepatic CAT activity was showed after 30 days of exposure in both experimental years. GST activity in liver showed a significant increase after 30 days of exposure, and decrease after 7 and 90 days in both experimental years. Protein carbonyl levels decreased after 90 days in the first experimental year. During the second experimental year the protein carbonyl levels were reduced in all the periods of exposure. In both experimental years TBARS increased significantly in the brain after all periods studied, while in liver and muscle significant increase occurred only after 30 and 90 days of exposure. The carbofuran did not affect fish growth compared to control group in both experimental years. The SOD activity in liver increased whereas the hepatic activity of CAT was inhibited at 7, 30 and 90 days of exposure to fipronil. There were no changes in GST activity in all experimental periods. The protein carbonyl levels increased after 30 and 90 days of exposure, as TBARS levels increased in all the analyzed tissues (muscle, liver and brain) and periods analyzed. Regarding the growth of carp during the experimental period, no significant differences were observed in fish treated with fipronil when compared with the control group. In a third study were performed evaluations in carp exposed to the carbofuran and fipronil for 30 days in laboratory conditions. An increased in TBARS liver, muscle and brain of fish as the protein carbonyl levels in the liver after exposure to both insecticides tested. Liver CAT activity remained unaltered, as GST in liver, muscle and brain after exposure to carbofuran fipronil. The antioxidant enzymatic system showed an increase of GSH in the liver after exposure to both insecticides, whereas in the brain and muscle are not altered. Acid ascorbic levels demonstrated increased in liver, muscle and brain after exposure to carbofuran. After exposure to fipronil this parameter were increased only in the brain. The AChE activity was inhibited in brain and muscle of fish after exposure to both insecticides. The results from these studies show that carbofuran and fipronil cause disturbances in biochemical parameters of fish exposed in rice field as in laboratory condition. These studies revealed the occurrence of oxidative stress, without affecting the survival of fish, but can be harmful to your health. Os pesticidas são substâncias amplamente usadas na agricultura, pois os mesmos possibilitam o aumento da produtividade. Entretanto, seu uso desordenado e excessivo vem provocando diversos impactos sobre o meio ambiente. Em razão disso neste estudo investigaram-se os efeitos da exposição de carpas (Cyprinus carpio) aos inseticidas carbofuran (2 anos agrícolas) e fipronil (1 ano agrícola) em condição de lavoura de arroz irrigado por 7, 30 e 90 dias, bem como em condição de laboratório por 30 dias. Além de avaliações de parâmetros de crescimento e de resíduos dos pesticidas na água. A atividade SOD em fígado aumentou após 7, 30 e 90 dias de exposição a 50,0 μg/L de carbofuran sob condições de lavoura de arroz irrigado nos anos 1 e 2. Uma diminuição na atividade da CAT hepática foi observada após 30 dias de exposição em ambos os anos experimentais. Na atividade da GST em fígado ocorreu um aumento significativo após 30 dias de exposição, e uma diminuição após 7 e 90 dias em ambos os anos experimentais. Os níveis de proteína carbonil diminuíram após 90 dias no primeiro ano experimental. Durante o segundo ano experimental, os níveis de proteína carbonil foram reduzidos em todos os períodos de exposição. Em ambos os anos experimentais, os níveis de TBARS aumentaram significativamente em cérebro após todos os períodos analisados, enquanto que no fígado e músculo um aumento significativo ocorreu apenas após 30 e 90 dias de exposição. O carbofuran não influenciou significativamente o crescimento dos peixes quando comparado ao grupo controle em ambos os anos experimentais. A atividade da SOD em fígado aumentou enquanto a atividade hepática da CAT foi inibida nos períodos de 7, 30 e 90 dias de exposição ao fipronil em condições de lavoura de arroz irrigado. Não foram observadas alterações na atividade da GST em todos os períodos experimentais. O conteúdo de proteína carbonil aumentou após 30 e 90 dias de exposição, ao passo que, os níveis TBARS aumentaram em todos os tecidos analisados (músculo, fígado e cérebro) e períodos analisados. Em relação ao crescimento das carpas durante o período experimental, não foram observadas diferenças significativas nos peixes tratados com fipronil em relação ao grupo controle. Em um terceiro estudo realizaram-se avaliações em carpas expostas aos inseticidas carbofuran e fipronil por 30 dias em condições de laboratório. Ocorreu um aumento nos níveis de TBARS em fígado, músculo e cérebro dos peixes, assim como da carbonilação de proteínas em fígado após exposição a ambos os inseticidas testados. A atividade da CAT hepática permaneceu inalterada assim como a GST em fígado, músculo e cérebro tanto na exposição ao carbofuran como ao fipronil. O sistema antioxidante não enzimático apresentou aumento dos níveis de GSH em fígado após exposição a ambos inseticidas, enquanto que, em músculo e cérebro não se alteraram. Assim como, demonstrou aumento nos níveis de ácido ascórbico em fígado, músculo e cérebro após exposição ao inseticida carbofuran. Após exposição ao fipronil somente ocorreu aumento dos níveis deste parâmetro em cérebro. A atividade da enzima AChE mostrou-se inibida em cérebro e músculo dos peixes após exposição a ambos os inseticidas. Os resultados obtidos nestes estudos mostram que os inseticidas carbofuran e fipronil provocam desordens em parâmetros bioquímicos nos peixes expostos em condições de campo bem como, em condições de laboratório. Evidenciou-se a ocorrência de estresse oxidativo, sem afetar na sobrevivência dos peixes, mas podendo ser prejudicial para a saúde destes.