Toxicicty evaluation of glyphosate-based formulation and its main constituents on the zebrafish early life stages: continuous and repeated pulse exposure

Autor: Rodrigues, Laís de Brito
Přispěvatelé: Oliveira, Gisele Augusto Rodrigues de, Fil, Eric de Souza, Valadares, Marize Campos, Rocha, Thiago Lopes, Sabóia-Morais, Simone Maria Teixeira de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG
Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron:UFG
Popis: O glifosato (GLI) é o ingrediente ativo encontrado em inúmeras formulações herbicidas úteis no controle de plantas daninhas em áreas agrícolas e não agrícolas. Em decorrência do uso indiscriminado de formulações a base de glifosato, alguns de seus componentes, incluindo o ingrediente ativo, podem alcançar ambientes aquáticos através de escoamento superficial e lixiviação. O presente estudo avaliou a toxicidade aguda após exposição única e repetida em pulsos, além da genotoxicidade da formulação a base de glifosato Atanor 48 (ATN) e seus principais constituintes: GLI, o surfactante polioxietilenoamina (POEA) e o ácido aminometilfosfônico (AMPA, principal produto de degradação de GLI) sobre estágios iniciais de zebrafish (Danio rerio). Além disso, a capacidade de resiliência das larvas após exposições repetidas a ATN, GLI e POEA também foi avaliada. Os efeitos tóxicos da formulação a base de GLI e seus principais constituintes foram avaliados utilizando o teste de toxicidade aguda com o estágio embrionário de zebrafish, enquanto os efeitos genotóxicos foram investigados utilizando o ensaio cometa com células de larvas de zebrafish e células gonadais (linhagem RTG-2) de truta arco-íris. GLI e AMPA não apresentaram efeitos tóxicos após exposição única, enquanto ATN e POEA induziram efeitos letais significativos em zebrafish (CL50-96 h 76,50 mg/L e 5,49 mg/L, respectivamente). Sendo assim, os efeitos agudos para o estágio embrio-larval de zebrafish após única exposição seguiu a seguinte ordem, do mais tóxico para o menos tóxico: POEA > ATN > GLI ≈ AMPA. Todas as substâncias foram genotóxicas para larvas de zebrafish (CEO 1,7 mg/L para GLI, ATN e AMPA e 0,4 mg/L para POEA). POEA também induziu dano ao DNA em células RTG-2 (CEO 1,6 mg/mL), indicando um genotoxicante de ação direta. GLI não induziu efeitos tóxicos após exposições repetidas em pulsos. No entanto, ATN induziu mortalidade significativa (CL50-96 h 148,80 mg/L) na maior concentração testada (100 mg/L) após pulsos de 5 horas. POEA induziu toxicidade aguda significativa em estágios iniciais de zebrafish após pulsos de 1, 2 e 5 horas com CL50-96 h de 43,49 mg/L, 47,23 mg/L e 11,61 mg/L, respectivamente. Durante o período de recuperação, não houve reversão de efeitos subletais. Os efeitos tóxicos induzidos por ATN e POEA após exposição repetida em pulsos foram menores quando comparados aos efeitos observados na exposição única. Em síntese, diferentes parâmetros toxicológicos em cenários de exposição distintos devem ser analisados para prever e entender a toxicidade de formulações a base de GLI e seus constituintes. Glyphosate (GLY) is the active ingredient of several herbicide formulations used to control weeds in agricultural and non-agricultural areas. Due to intensive use of GLY-based formulations and the repeated applications once weed resistance, some of their components, including the active ingredient, may reach the aquatic environment through direct run-off and leaching. The present study assessed the acute toxicity, after continuous and repeated exposures, and genotoxicity of the GLY-based formulation Atanor 48 (ATN) and its major constituents GLY, surfactant polyethoxylated tallow amine (POEA), as well as the main metabolite of GLY aminomethylphosphonic acid (AMPA) on zebrafish early life stages. Also, we evaluate larvae resilience after ATN, GLY and POEA pulsed-exposure. The toxic effects of these chemicals were evaluated in the fish embryo acute toxicity test with zebrafish (Danio rerio), while genotoxic effects were investigated in the comet assay with cells from zebrafish larvae and rainbow trout gonad-2 (RTG-2). GLY and AMPA caused no acute toxic effect after continuous exposure, while ATN and POEA induced significant lethal effects in zebrafish (LC50-96 h 76.50 mg/L and 5.49 mg/L, respectively. In summary, these data indicate that the lethal effects on zebrafish early-life stages can be ranked in the following order from most to least toxic: POEA > ATN > GLY ≈ AMPA. All compounds were genotoxic to zebrafish larvae (LOEC 1.7 mg/L for GLY, ATN, AMPA and 0.4 mg/L for POEA). Unlike in vivo. POEA induced DNA damage in RTG-2 cells (LOEC 1.6 mg/L), suggesting that it is a direct acting genotoxic agent. GLY caused no acute toxic effect after repeated pulse exposure. However, ATN showed significant mortality (LC50-96 h 148.80 mg/L) after 5 h pulse at 100 mg/L and POEA induced significant toxicity on zebrafish early life stages after 1, 2 and 5 h pulse with LC50-96 h of 43.49 mg/L, 47.23 mg/L and 11.61 mg/L, respectively. Zebrafish was not able to reverse the sublethal effects induced by ATN, GLY and POEA during the recovery period. The toxic effects induced by ATN and POEA after pulsed-exposure were less than continuous exposure. Therefore, its important to evaluate different toxicological endpoints with distinct exposure scenarios to predict the hazards of GLY-based formulations, their components and breakdown product to aquatic biota. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Databáze: OpenAIRE
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