Utafiti huu ulitathmini hatari, udhalimu mdogo, na sumu ya biasharasaipermethriniMichanganyiko ya viluwiluwi vya anuran. Katika jaribio la papo hapo, viwango vya 100–800 μg/L vilijaribiwa kwa saa 96. Katika jaribio la muda mrefu, viwango vya kawaida vya cypermethrin (1, 3, 6, na 20 μg/L) vilijaribiwa kwa vifo, ikifuatiwa na upimaji wa micronucleus na kasoro za nyuklia za seli nyekundu za damu kwa siku 7. LC50 ya mchanganyiko wa kibiashara wa cypermethrin kwa viluwiluwi ilikuwa 273.41 μg L−1. Katika jaribio la muda mrefu, mkusanyiko wa juu zaidi (20 μg L−1) ulisababisha vifo vya zaidi ya 50%, kwani iliua nusu ya viluwiluwi vilivyojaribiwa. Jaribio la micronucleus lilionyesha matokeo muhimu katika 6 na 20 μg L−1 na kasoro kadhaa za nyuklia ziligunduliwa, zikionyesha kuwa mchanganyiko wa kibiashara wa cypermethrin una uwezo wa sumu ya kijenetiki dhidi ya P. gracilis. Cypermethrin ni hatari kubwa kwa spishi hii, ikionyesha kuwa inaweza kusababisha matatizo mengi na kuathiri mienendo ya mfumo huu wa ikolojia kwa muda mfupi na mrefu. Kwa hivyo, inaweza kuhitimishwa kuwa michanganyiko ya kibiashara ya cypermethrin ina athari za sumu kwa P. gracilis.
Kutokana na upanuzi unaoendelea wa shughuli za kilimo na matumizi makubwa yakudhibiti waduduKwa mujibu wa vipimo, wanyama wa majini mara nyingi huwekwa wazi kwa dawa za kuua wadudu1,2. Uchafuzi wa rasilimali za maji karibu na mashamba ya kilimo unaweza kuathiri ukuaji na uhai wa viumbe visivyolengwa kama vile amfibia.
Amfibia wanazidi kuwa muhimu katika tathmini ya matrices ya mazingira. Anura huchukuliwa kuwa viashiria vyema vya kibiolojia vya uchafuzi wa mazingira kutokana na sifa zao za kipekee kama vile mizunguko tata ya maisha, viwango vya ukuaji wa haraka wa mabuu, hali ya trophic, ngozi inayopenyeza10,11, utegemezi wa maji kwa ajili ya kuzaliana12 na mayai yasiyolindwa11,13,14. Chura mdogo wa majini (Physalaemus gracilis), anayejulikana sana kama chura anayelia, ameonyeshwa kuwa aina ya viashiria vya kibiolojia vya uchafuzi wa dawa za kuulia wadudu4,5,6,7,15. Spishi hii inapatikana katika maji yaliyosimama, maeneo yaliyolindwa au maeneo yenye makazi tofauti nchini Argentina, Uruguay, Paraguay na Brazil1617 na inachukuliwa kuwa imara na uainishaji wa IUCN kutokana na usambazaji wake mpana na uvumilivu wa makazi tofauti18.
Athari ndogo za kuua zimeripotiwa kwa amfibia baada ya kuathiriwa na cypermethrin, ikiwa ni pamoja na mabadiliko ya kitabia, kimofolojia na kibiokemikali katika viluwiluwi 23,24,25, vifo vilivyobadilika na muda wa mabadiliko ya umbo, mabadiliko ya kimeng'enya, kupungua kwa mafanikio ya kutotolewa kwa viluwiluwi 24,25, shughuli nyingi kupita kiasi 26, kizuizi cha shughuli za kolinesterasi 27 na mabadiliko katika utendaji wa kuogelea 7,28. Hata hivyo, tafiti za athari za sumu ya kijeni za cypermethrin kwa amfibia ni chache. Kwa hivyo, ni muhimu kutathmini uwezekano wa spishi za anuran kuathiriwa na cypermethrin.
Uchafuzi wa mazingira huathiri ukuaji na ukuaji wa kawaida wa amfibia, lakini athari mbaya zaidi ni uharibifu wa kijenetiki kwa DNA unaosababishwa na mfiduo wa dawa za kuulia wadudu13. Uchambuzi wa mofolojia ya seli za damu ni kiashiria muhimu cha uchafuzi wa mazingira na uwezekano wa sumu ya dutu kwa spishi za porini29. Jaribio la micronucleus ni mojawapo ya njia zinazotumika sana kubaini sumu ya kijenetiki ya kemikali katika mazingira30. Ni njia ya haraka, yenye ufanisi na isiyo ghali ambayo ni kiashiria kizuri cha uchafuzi wa kemikali wa viumbe kama vile amfibia31,32 na inaweza kutoa taarifa kuhusu mfiduo wa vichafuzi vya kijenetiki33.
Lengo la utafiti huu lilikuwa kutathmini uwezo wa sumu wa michanganyiko ya kibiashara ya saipermethrin kwa viluwiluwi wadogo wa majini kwa kutumia jaribio la kiini kidogo na tathmini ya hatari ya ikolojia.
Vifo vya jumla (%) vya viluwiluwi vya P. gracilis vilivyoathiriwa na viwango tofauti vya cypermethrin ya kibiashara wakati wa kipindi cha papo hapo cha jaribio.
Vifo vya jumla (%) vya viluwiluwi vya P. gracilis vilivyoathiriwa na viwango tofauti vya cypermethrin ya kibiashara wakati wa jaribio sugu.
Vifo vingi vilivyoonekana vilitokana na athari za sumu ya kijenetiki kwa amfibia walio wazi kwa viwango tofauti vya cypermethrin (6 na 20 μg/L), kama inavyothibitishwa na uwepo wa micronuclei (MN) na kasoro za nyuklia katika erythrocytes. Uundaji wa MN unaonyesha makosa katika mitosisi na unahusishwa na kufungamana vibaya kwa kromosomu kwenye mikrotubuli, kasoro katika michanganyiko ya protini inayohusika na ufyonzaji na usafirishaji wa kromosomu, makosa katika utenganishaji wa kromosomu na makosa katika ukarabati wa uharibifu wa DNA38,39 na yanaweza kuhusishwa na msongo wa oksidi unaosababishwa na dawa za kuulia wadudu40,41. Kasoro zingine zilizingatiwa katika viwango vyote vilivyotathminiwa. Kuongezeka kwa viwango vya cypermethrin kuliongeza kasoro za nyuklia katika erythrocytes kwa 5% na 20% katika kipimo cha chini kabisa (1 μg/L) na cha juu zaidi (20 μg/L), mtawalia. Kwa mfano, mabadiliko katika DNA ya spishi yanaweza kuwa na athari kubwa kwa maisha ya muda mfupi na mrefu, na kusababisha kupungua kwa idadi ya watu, mabadiliko ya utimamu wa uzazi, uzazi wa pamoja, upotevu wa utofauti wa kijenetiki, na viwango vilivyobadilika vya uhamiaji. Mambo haya yote yanaweza kuathiri uhai na matengenezo ya spishi42,43. Uundaji wa kasoro za erithroid unaweza kuonyesha kizuizi katika saitokinisi, na kusababisha mgawanyiko usio wa kawaida wa seli (erythrocytes zenye binuklei)44,45; viini vyenye lobe nyingi ni vichochoro vya utando wa nyuklia wenye lobe nyingi46, huku kasoro zingine za erithroid zinaweza kuhusishwa na ukuzaji wa DNA, kama vile figo/blebs za nyuklia47. Uwepo wa erithroid zenye anuklei unaweza kuonyesha usafirishaji wa oksijeni usiofaa, haswa katika maji yaliyochafuliwa48,49. Apoptosis inaonyesha kifo cha seli50.
Uchunguzi mwingine pia umeonyesha athari za sumu ya kijeni za cypermethrin. Kabaña na wenzake51 walionyesha uwepo wa mabadiliko ya kijeni na nyuklia kama vile seli zenye binuklei mbili na seli za apoptotiki katika seli za Odontophrynus americanus baada ya kuathiriwa na viwango vya juu vya cypermethrin (5000 na 10,000 μg L−1) kwa saa 96. Apoptosis inayosababishwa na Cypermethrin pia iligunduliwa katika P. biligonigerus52 na Rhinella arenarum53. Matokeo haya yanaonyesha kuwa cypermethrin ina athari za sumu ya kijeni kwenye viumbe mbalimbali vya majini na kwamba jaribio la MN na ENA linaweza kuwa kiashiria cha athari ndogo kwa amfibia na linaweza kutumika kwa spishi za asili na idadi ya wanyamapori walio wazi kwa sumu12.
Misombo ya kibiashara ya cypermethrin husababisha hatari kubwa ya kimazingira (ya papo hapo na sugu), huku makao makuu yakizidi kiwango cha Shirika la Ulinzi wa Mazingira la Marekani (EPA)54 ambacho kinaweza kuathiri vibaya spishi ikiwa ipo katika mazingira. Katika tathmini ya hatari sugu, NOEC ya vifo ilikuwa 3 μg L−1, ikithibitisha kwamba viwango vilivyopatikana katika maji vinaweza kusababisha hatari kwa spishi55. NOEC hatari kwa mabuu ya R. arenarum yaliyowekwa kwenye mchanganyiko wa endosulfan na cypermethrin ilikuwa 500 μg L−1 baada ya saa 168; thamani hii ilipungua hadi 0.0005 μg L−1 baada ya saa 336. Waandishi wanaonyesha kwamba kadiri mfiduo unavyozidi kuwa mrefu, ndivyo viwango vya chini vya madhara kwa spishi hiyo. Ni muhimu pia kusisitiza kwamba thamani za NOEC zilikuwa juu kuliko zile za P. gracilis wakati huo huo wa mfiduo, ikionyesha kwamba mwitikio wa spishi kwa cypermethrin ni maalum kwa spishi. Zaidi ya hayo, kwa upande wa vifo, thamani ya CHQ ya P. gracilis baada ya kuathiriwa na cypermethrin ilifikia 64.67, ambayo ni kubwa kuliko thamani ya marejeleo iliyowekwa na Shirika la Ulinzi wa Mazingira la Marekani54, na thamani ya CHQ ya mabuu ya R. arenarum pia ilikuwa kubwa kuliko thamani hii (CHQ > 388.00 baada ya saa 336), ikionyesha kwamba dawa za kuua wadudu zilizochunguzwa zina hatari kubwa kwa spishi kadhaa za amfibia. Kwa kuzingatia kwamba P. gracilis inahitaji takriban siku 30 kukamilisha mabadiliko ya umbo56, inaweza kuhitimishwa kuwa viwango vilivyochunguzwa vya cypermethrin vinaweza kuchangia kupungua kwa idadi ya watu kwa kuzuia watu walioambukizwa kuingia katika hatua ya utu uzima au uzazi wakiwa na umri mdogo.
Katika tathmini ya hatari iliyohesabiwa ya micronuclei na kasoro zingine za nyuklia za erithrositi, thamani za CHQ zilianzia 14.92 hadi 97.00, ikionyesha kuwa cypermethrin ilikuwa na hatari ya sumu ya jenostiki kwa P. gracilis hata katika makazi yake ya asili. Kwa kuzingatia vifo, kiwango cha juu cha misombo ya xenobiotic inayostahimili P. gracilis kilikuwa 4.24 μg L−1. Hata hivyo, viwango vya chini kama 1 μg/L pia vilionyesha athari za sumu ya jenostiki. Ukweli huu unaweza kusababisha ongezeko la idadi ya viumbe visivyo vya kawaida57 na kuathiri ukuaji na uzazi wa spishi katika makazi yao, na kusababisha kupungua kwa idadi ya amfibia.
Michanganyiko ya kibiashara ya cypermethrin ya dawa ya kuua wadudu ilionyesha sumu kali na sugu kwa P. gracilis. Viwango vya juu vya vifo vilizingatiwa, pengine kutokana na athari za sumu, kama inavyothibitishwa na uwepo wa kasoro za nyuklia za micronuclei na erithrositi, hasa viini vilivyochongoka, viini vilivyo na lobed, na viini vya leza. Zaidi ya hayo, spishi zilizochunguzwa zilionyesha hatari kubwa za kimazingira, kali na sugu. Data hizi, pamoja na tafiti za awali za kundi letu la utafiti, zilionyesha kuwa hata michanganyiko tofauti ya kibiashara ya cypermethrin bado ilisababisha kupungua kwa shughuli za asetilikolinesterase (AChE) na butyrylcholinesterase (BChE) na msongo wa oksidi58, na kusababisha mabadiliko katika shughuli za kuogelea na kasoro za mdomo59 katika P. gracilis, ikionyesha kuwa michanganyiko ya kibiashara ya cypermethrin ina sumu kali na hatari kwa spishi hii. Hartmann et al. 60 waligundua kuwa michanganyiko ya kibiashara ya cypermethrin ilikuwa sumu zaidi kwa P. gracilis na spishi nyingine ya jenasi moja (P. cuvieri) ikilinganishwa na dawa zingine tisa za kuua wadudu. Hii inaonyesha kwamba viwango vilivyoidhinishwa kisheria vya cypermethrin kwa ajili ya ulinzi wa mazingira vinaweza kusababisha vifo vingi na kupungua kwa idadi ya watu kwa muda mrefu.
Uchunguzi zaidi unahitajika ili kutathmini sumu ya dawa ya kuua wadudu kwa amfibia, kwani viwango vinavyopatikana katika mazingira vinaweza kusababisha vifo vingi na kusababisha hatari kwa P. gracilis. Utafiti kuhusu spishi za amfibia unapaswa kuhimizwa, kwani data kuhusu viumbe hawa ni chache, hasa kuhusu spishi za Brazil.
Kipimo cha sumu sugu kilidumu kwa saa 168 (siku 7) chini ya hali tuli na viwango vya chini ya vifo vilikuwa: 1, 3, 6 na 20 μg ai L−1. Katika majaribio yote mawili, viluwiluwi 10 kwa kila kundi la matibabu vilipimwa na nakala sita, kwa jumla ya viluwiluwi 60 kwa kila mkusanyiko. Wakati huo huo, matibabu ya maji pekee yalikuwa kama udhibiti hasi. Kila mpangilio wa majaribio ulikuwa na sahani tasa ya kioo yenye uwezo wa 500 ml na msongamano wa kiluwiluwi 1 kwa kila 50 ml ya myeyusho. Chupa ilifunikwa na filamu ya polyethilini ili kuzuia uvukizi na ilikuwa ikipitisha hewa kila wakati.
Maji yalichambuliwa kwa kemikali ili kubaini viwango vya dawa za kuulia wadudu kwa saa 0, 96, na 168. Kulingana na Sabin et al. 68 na Martins et al. 69, uchambuzi huo ulifanyika katika Maabara ya Uchambuzi wa Viuatilifu (LARP) ya Chuo Kikuu cha Shirikisho cha Santa Maria kwa kutumia kromatografia ya gesi iliyounganishwa na spektrometri ya uzito wa quadrupole tatu (Mfano wa Varian 1200, Palo Alto, California, Marekani). Uamuzi wa kiasi cha dawa za kuulia wadudu katika maji unaonyeshwa kama nyenzo ya ziada (Jedwali SM1).
Kwa ajili ya kipimo cha micronucleus (MNT) na kipimo cha seli nyekundu za nyuklia (RNA), viluwiluwi 15 kutoka kila kundi la matibabu vilichambuliwa. Viluwiluwi vilitibiwa kwa kutumia 5% ya lidocaine (50 mg g-170) na sampuli za damu zilikusanywa kwa kutoboa moyo kwa kutumia sindano za heparin zilizotumika mara moja. Vipimo vya damu vilitayarishwa kwenye slaidi za darubini tasa, vikaushwa kwa hewa, vikawekwa kwenye 100% methanoli (4 °C) kwa dakika 2, kisha vikawekwa rangi na 10% ya myeyusho wa Giemsa kwa dakika 15 gizani. Mwishoni mwa mchakato, viluwiluwi vilioshwa kwa maji yaliyosafishwa ili kuondoa madoa ya ziada na kukaushwa kwenye joto la kawaida.
Angalau RBC 1000 kutoka kwa kila kiluwiluwi zilichambuliwa kwa kutumia darubini ya 100× yenye lengo la 71 ili kubaini uwepo wa MN na ENA. Jumla ya RBC 75,796 kutoka kwa viluwiluwi zilitathminiwa kwa kuzingatia viwango na vidhibiti vya cypermethrin. Sumu ya kijenetiki ilichambuliwa kulingana na mbinu ya Carrasco et al. na Fenech et al.38,72 kwa kubaini marudio ya vidonda vifuatavyo vya nyuklia: (1) seli za anuklea: seli zisizo na viini; (2) seli za apoptotiki: kugawanyika kwa nyuklia, kifo cha seli kilichopangwa; (3) seli za binuklea: seli zenye viini viwili; (4) vinundu vya nyuklia au seli za bleb: seli zenye viini vyenye vijidudu vidogo vya utando wa nyuklia, blebs zinazofanana kwa ukubwa na micronuklei; (5) seli zilizo na karyolysi: seli zenye muhtasari wa kiini pekee bila nyenzo za ndani; (6) seli zilizo na vijidudu: seli zenye viini vyenye nyufa au notches dhahiri katika umbo lao, pia huitwa viini vyenye umbo la figo; (7) seli zilizo na uvimbe: seli zenye chembechembe za nyuklia kubwa kuliko vilengelenge vilivyotajwa hapo juu; na (8) seli ndogo: seli zenye viini vilivyogandamana na saitoplazimu iliyopunguzwa. Mabadiliko hayo yalilinganishwa na matokeo hasi ya udhibiti.
Matokeo ya kipimo cha sumu kali (LC50) yalichambuliwa kwa kutumia programu ya GBasic na mbinu ya TSK-Trimmed Spearman-Karber74. Data ya kipimo sugu ilijaribiwa mapema kwa uhalisia wa makosa (Shapiro-Wilks) na homogeneity of variance (Bartlett). Matokeo yalichambuliwa kwa kutumia uchambuzi wa njia moja wa variance (ANOVA). Jaribio la Tukey lilitumika kulinganisha data miongoni mwao, na jaribio la Dunnett lilitumika kulinganisha data kati ya kundi la matibabu na kundi hasi la udhibiti.
Data ya LOEC na NOEC ilichambuliwa kwa kutumia jaribio la Dunnett. Majaribio ya takwimu yalifanywa kwa kutumia programu ya Statistica 8.0 (StatSoft) yenye kiwango cha umuhimu cha 95% (p < 0.05).
Muda wa chapisho: Machi-13-2025