Бұл зерттеу коммерциялық мақсаттағы өлімге, сублетальдылыққа және уыттылыққа баға бердіциперметринануран құрттарына арналған құрамдар. Жедел сынақта 100–800 мкг/л концентрациясы 96 сағат бойы тексерілді. Созылмалы сынақта табиғи түрде пайда болатын циперметрин концентрациялары (1, 3, 6 және 20 мкг/л) өлім-жітімге сыналған, содан кейін 7 күн бойы микронуклеусты сынау және эритроциттердің ядролық ауытқулары. Коммерциялық циперметриндік формуланың LC50-сі 273,41 мкг L−1 болды. Созылмалы сынақта ең жоғары концентрация (20 мкг L−1) 50%-дан астам өлім-жітімге әкелді, өйткені ол сыналған тайпалардың жартысын өлтірді. Микронуклеус сынағы 6 және 20 мкг L−1 мәндерінде маңызды нәтижелер көрсетті және бірнеше ядролық ауытқулар анықталды, бұл коммерциялық циперметриндік формуланың P. gracilis-ке қарсы генотоксикалық потенциалы бар екенін көрсетеді. Циперметрин бұл түр үшін жоғары қауіп болып табылады, бұл оның көптеген проблемаларды тудыруы және қысқа және ұзақ мерзімді перспективада осы экожүйенің динамикасына әсер етуі мүмкін екенін көрсетеді. Сондықтан циперметриннің коммерциялық құрамдары P. gracilis-ке уытты әсер етеді деген қорытынды жасауға болады.
Ауылшаруашылық қызметінің үздіксіз кеңеюіне және қарқынды қолданылуына байланыстызиянкестермен күресушаралар, су жануарлары пестицидтерге жиі ұшырайды1,2. Ауылшаруашылық алқаптарының маңындағы су ресурстарының ластануы қосмекенділер сияқты мақсатты емес организмдердің дамуы мен тіршілігіне әсер етуі мүмкін.
Қосмекенділердің экологиялық матрицаларды бағалауда маңыздылығы артып келеді. Анурандар күрделі тіршілік циклі, дернәсілдердің жылдам өсу қарқыны, трофикалық статусы, өткізгіш тері10,11, көбею үшін суға тәуелділігі12 және қорғалмаған жұмыртқалар11,13,14 сияқты бірегей сипаттамаларына байланысты қоршаған ортаны ластаушы заттардың жақсы биоиндикаторлары болып саналады. Кішкентай су бақасы (Physalaemus gracilis), әдетте жылап тұрған бақа ретінде белгілі, пестицидтермен ластанудың биоиндикатор түрі болып табылады4,5,6,7,15. Түр Аргентина, Уругвай, Парагвай және Бразилиядағы тұрақты суларда, қорғалатын аумақтарда немесе өзгермелі мекендеу аймақтарында кездеседі1617 және оның кең таралуы мен әртүрлі тіршілік ету орталарына төзімділігіне байланысты IUCN классификациясы бойынша тұрақты деп саналады18.
Қосмекенділерде циперметриннің әсерінен кейін сублетальды әсерлер, соның ішінде құмырсқалардың мінез-құлық, морфологиялық және биохимиялық өзгерістері23,24,25, өлім-жітім мен метаморфоз уақытының өзгеруі, ферментативті өзгерістер, инкубация табысының төмендеуі24,25, гипербелсенділік26, белсенділігінің төмендеуі277, холиндердің белсенділігінің төмендеуі2777. Алайда қосмекенділердегі циперметриннің генотоксикалық әсерін зерттеу шектеулі. Сондықтан ануран түрлерінің циперметринге сезімталдығын бағалау маңызды.
Қоршаған ортаның ластануы қосмекенділердің қалыпты өсуі мен дамуына әсер етеді, бірақ ең ауыр жағымсыз әсер пестицидтердің әсерінен ДНҚ-ның генетикалық зақымдануы болып табылады13. Қан жасушаларының морфологиясын талдау ластану мен заттың жабайы түрлерге потенциалды уыттылығының маңызды биоиндикаторы болып табылады29. Микроядро сынағы қоршаған ортадағы химиялық заттардың генотоксиктігін анықтаудың ең жиі қолданылатын әдістерінің бірі болып табылады30. Бұл қосмекенділер31,32 сияқты организмдердің химиялық ластануының жақсы көрсеткіші болып табылатын жылдам, тиімді және арзан әдіс және генотоксикалық ластаушы заттардың33 әсері туралы ақпарат бере алады.
Бұл зерттеудің мақсаты микронуклеус сынағы мен экологиялық тәуекелді бағалауды қолдана отырып, коммерциялық циперметринді құрамдардың шағын су бөртпесі үшін уытты потенциалын бағалау болды.
Сынақтың өткір кезеңінде коммерциялық циперметриннің әртүрлі концентрациясына ұшыраған P. gracilis құмырсқаларының жиынтық өлімі (%).
Созылмалы сынақ кезінде коммерциялық циперметриннің әртүрлі концентрациясына ұшыраған P. gracilis құмырсқаларының жиынтық өлімі (%).
Байқалған жоғары өлім-жітім циперметриннің (6 және 20 мкг/л) әртүрлі концентрациясына ұшыраған қосмекенділердегі генотоксикалық әсерлердің нәтижесі болды, бұл эритроциттерде микроядролардың (MN) және ядролық ауытқулардың болуымен дәлелденді. MN түзілуі митоздағы қателерді көрсетеді және хромосомалардың микротүтікшелермен нашар байланысуымен, хромосомаларды қабылдау мен тасымалдауға жауапты ақуыз кешендерінің ақауларымен, хромосомалардың бөлінуіндегі қателіктермен және ДНҚ зақымдануын қалпына келтірудегі қателіктермен байланысты38,39 және пестицидпен индукцияланған тотығу стресімен байланысты болуы мүмкін40,41. Барлық бағаланған концентрацияларда басқа ауытқулар байқалды. Циперметрин концентрациясының жоғарылауы ең төменгі (1 мкг/л) және ең жоғары (20 мкг/л) дозаларда эритроциттердегі ядролық ауытқуларды тиісінше 5%-ға және 20%-ға арттырды. Мысалы, түрдің ДНҚ-ның өзгеруі қысқа мерзімді және ұзақ мерзімді өмір сүру үшін ауыр зардаптарға әкелуі мүмкін, нәтижесінде популяцияның азаюы, репродуктивті жарамдылықтың өзгеруі, инбридинг, генетикалық әртүрліліктің жоғалуы және миграция жылдамдығының өзгеруі мүмкін. Осы факторлардың барлығы түрлердің өмір сүруіне және сақталуына әсер етуі мүмкін42,43. Эритроидты аномалиялардың пайда болуы цитокинездегі блокаданы көрсетуі мүмкін, нәтижесінде жасуша бөлінуінің бұзылуы (бинуклеарлы эритроциттер)44,45; көп лобты ядролар ядролық мембрананың бірнеше лобтары бар шығыңқы жерлері46, ал басқа эритроидты аномалиялар ядролық бүйрек/блбалар47 сияқты ДНҚ күшейтуімен байланысты болуы мүмкін. Ануклеленген эритроциттердің болуы әсіресе ластанған суда оттегінің тасымалдануының бұзылуын көрсетуі мүмкін48,49. Апоптоз жасушаның өлуін көрсетеді50.
Басқа зерттеулер де киперметриннің генотоксикалық әсерін көрсетті. Kabaña және т.б.51 96 сағат бойы циперметриннің жоғары концентрациясына (5000 және 10000 мкг L-1) әсер еткеннен кейін Odontophrynus americanus жасушаларында бинуклеатталған жасушалар және апоптотикалық жасушалар сияқты микронуклеилердің және ядролық өзгерістердің болуын көрсетті. Cypermethrin-индукцияланған апоптоз P. biligonigerus52 және Rhinella arenarum53-де де анықталды. Бұл нәтижелер циперметриннің бірқатар су ағзаларына генотоксикалық әсер ететінін және MN және ENA талдауы қосмекенділерге сублетальды әсердің көрсеткіші болуы мүмкін және токсиканттардың әсеріне ұшыраған жергілікті түрлер мен жабайы популяцияларға қолданылуы мүмкін екенін көрсетеді12.
Циперметриннің коммерциялық құрамдары қоршаған ортаға жоғары қауіп төндіреді (өткір де, созылмалы да), штаб-пәтері АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің (EPA) деңгейінен асып түседі54, ол қоршаған ортада болса, түрге теріс әсер етуі мүмкін. Созылмалы тәуекелді бағалауда өлім-жітім бойынша NOEC 3 мкг L−1 болды, бұл судағы концентрациялардың түрге қауіп төндіруі мүмкін екенін растайды55. Эндосульфан мен циперметрин қоспасының әсеріне ұшыраған R. arenarum дернәсілдері үшін өлімге әкелетін NOEC 168 сағаттан кейін 500 мкг L−1 болды; бұл мән 336 сағаттан кейін 0,0005 мкг L−1 дейін төмендеді. Авторлар экспозиция неғұрлым ұзақ болса, түрге зиянды концентрациялар соғұрлым төмен болатынын көрсетеді. Сондай-ақ, NOEC мәндері бірдей әсер ету уақытында P. gracilis мәндерінен жоғары болғанын атап өту маңызды, бұл циперметринге түр реакциясының түрге тән екенін көрсетеді. Сонымен қатар, өлім-жітім тұрғысынан P. gracilis CHQ мәні циперметриннің әсерінен кейін 64,67-ге жетті, бұл АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі54 белгілеген анықтамалық мәннен жоғары, ал R. arenarum дернәсілдерінің CHQ мәні де осы мәннен жоғары болды (CHQ > 3836 сағаттан кейін). инсектицидтер бірнеше амфибия түрлеріне үлкен қауіп төндіреді. P. gracilis метаморфозын аяқтау үшін шамамен 30 күн қажет екенін ескере отырып56, циперметриннің зерттелген концентрациясы жұқтырған даралардың ерте жаста ересек немесе репродуктивті кезеңге өтуіне жол бермеу арқылы популяцияның азаюына ықпал етуі мүмкін деген қорытынды жасауға болады.
Микроядролардың және басқа эритроциттердің ядролық ауытқуларының есептелген қауіп-қатерін бағалауда CHQ мәндері 14,92-ден 97,00-ге дейін ауытқиды, бұл циперметриннің P. gracilis үшін оның табиғи мекендейтін жерінде де әлеуетті генотоксикалық қаупі бар екенін көрсетеді. Өлім-жітімді ескере отырып, P. gracilis-ке төзімді ксенобиотикалық қосылыстардың ең жоғары концентрациясы 4,24 мкг L−1 құрады. Дегенмен, 1 мкг/л төмен концентрациялар да генотоксикалық әсерлер көрсетті. Бұл факт анормальды даралар санының көбеюіне әкеліп соғуы мүмкін57 және олардың мекендейтін ортасындағы түрлердің дамуы мен көбеюіне әсер етіп, қосмекенділер популяциясының азаюына әкеледі.
Циперметрин инсектицидінің коммерциялық құрамдары P. gracilis үшін жоғары жедел және созылмалы уыттылықты көрсетті. Өлім-жітім деңгейінің жоғарылауы байқалды, бұл уытты әсерлерге байланысты болды, бұл микроядролар мен эритроциттердің ядролық ауытқуларының, әсіресе тісті ядролардың, лобты ядролардың және везикулярлық ядролардың болуымен дәлелденді. Сонымен қатар, зерттелген түрлер өткір және созылмалы экологиялық қауіптердің жоғарылағанын көрсетті. Біздің зерттеу тобымыздың алдыңғы зерттеулерімен біріктірілген бұл деректер тіпті циперметриннің әртүрлі коммерциялық құрамдары әлі де ацетилхолинэстераза (AChE) және бутирилхолинэстераза (BChE) белсенділігінің төмендеуіне және тотығу стрессіне58 себеп болатынын көрсетті, және P. gracilis құрамындағы суда жүзу белсенділігінің өзгеруіне және ауыз қуысының ақауларына59 әкелді. осы түрге уыттылық. Хартман және т.б. 60 циперметриннің коммерциялық құрамдары тоғыз басқа пестицидтермен салыстырғанда P. gracilis және сол тектес басқа түр (P. cuvieri) үшін ең улы екенін анықтады. Бұл қоршаған ортаны қорғау үшін циперметриннің заңмен бекітілген концентрациялары жоғары өлімге және халық санының ұзақ мерзімді төмендеуіне әкелуі мүмкін екенін көрсетеді.
Пестицидтің қосмекенділерге уыттылығын бағалау үшін қосымша зерттеулер қажет, өйткені қоршаған ортада табылған концентрациялар жоғары өлім-жітімді тудыруы және P. gracilis үшін ықтимал қауіп төндіруі мүмкін. Қосмекенділердің түрлерін зерттеуді ынталандыру керек, өйткені бұл организмдер туралы деректер аз, әсіресе бразилиялық түрлер туралы.
Созылмалы уыттылық сынағы статикалық жағдайда 168 сағатқа (7 күн) созылды және өлімге әкелетін концентрациялар: 1, 3, 6 және 20 мкг ai L−1 болды. Екі экспериментте де әр емдеу тобына 10 шыбынша алты қайталаумен бағаланды, әр концентрацияға барлығы 60 тадпол. Сонымен қатар, тек сумен емдеу теріс бақылау ретінде қызмет етті. Әрбір эксперименттік қондырғы сыйымдылығы 500 мл және тығыздығы 50 мл ерітіндіге 1 шыбыншаның стерильді шыны ыдысынан тұрды. Колбаның булануын болдырмас үшін полиэтилен пленкамен жабылған және үздіксіз аэрацияланған.
0, 96 және 168 сағатта пестицид концентрациясын анықтау үшін су химиялық талдаудан өтті. Сабин және т.б. 68 және Мартинс және т.б. 69-да, талдаулар үштік төрт полюсті масс-спектрометриямен біріктірілген газ хроматографиясын (Varian моделі 1200, Пало Альто, Калифорния, АҚШ) пайдалана отырып, Санта-Мария Федералдық университетінің пестицидтерді талдау зертханасында (LARP) орындалды. Судағы пестицидтерді сандық анықтау қосымша материал ретінде көрсетілген (СМ1-кесте).
Микронуклеус сынағы (MNT) және эритроциттердің ядролық аномалия сынағы (РНҚ) үшін әр емдеу тобынан 15 тырнақша талданды. Төбешіктер 5% лидокаинмен (50 мг г-170) жансыздандырылды және қан үлгілері бір реттік гепаринизацияланған шприцтер арқылы жүрек пункциясы арқылы алынды. Қан жағындылары стерильді микроскоптың слайдтарында дайындалды, ауада кептірілді, 100% метанолмен (4 ° C) 2 минут бойы бекітілді, содан кейін қараңғы жерде 15 минут бойы 10% Giemsa ерітіндісімен боялады. Процестің соңында артық дақты кетіру үшін слайдтар тазартылған сумен жуылады және бөлме температурасында кептіріледі.
MN және ENA бар-жоғын анықтау үшін 71 объектісі бар 100 × микроскопты пайдаланып, әрбір құмырсқадан кемінде 1000 эритроциттер талданды. Циперметрин концентрациясы мен бақылауды ескере отырып, жалпы 75 796 қызыл қан клеткалары бағаланды. Геноуыттылық Карраско және т.б. әдісі бойынша талданды. және Fenech және т.б.38,72 келесі ядролық зақымданулардың жиілігін анықтау арқылы: (1) ануклеатты жасушалар: ядролары жоқ жасушалар; (2) апоптозды жасушалар: ядролық фрагментация, бағдарламаланған жасуша өлімі; (3) екі ядролы жасушалар: екі ядросы бар жасушалар; 4) ядролық бүршіктер немесе блба жасушалары: ядро қабықшасының кішкене шығыңқы жерлері бар ядролары бар жасушалар, көлемі бойынша микроядроларға ұқсас көпіршіктер; (5) кариолизденген жасушалар: ішкі материалсыз тек ядросының сұлбасы бар жасушалар; (6) ойық жасушалар: пішінінде айқын жарықтары немесе ойықтары бар ядролары бар, бүйрек тәрізді ядролар деп те аталатын жасушалар; (7) лобуляцияланған жасушалар: жоғарыда аталған көпіршіктерден үлкенірек ядролық шығыңқы жасушалары бар жасушалар; және (8) микроклеткалар: ядролары конденсацияланған және цитоплазмасы қысқарған жасушалар. Өзгерістер теріс бақылау нәтижелерімен салыстырылды.
Жедел уыттылық сынағының нәтижелері (LC50) GBasic бағдарламалық құралын және TSK-Trimmed Spearman-Karber әдісі74 арқылы талданды. Созылмалы сынақ деректері қатенің қалыптылығы (Шапиро-Уилкс) және дисперсияның біртектілігі (Бартлетт) үшін алдын ала сыналған. Нәтижелер дисперсияның бір жақты талдауы (ANOVA) көмегімен талданды. Деректерді өзара салыстыру үшін Tukey сынағы қолданылды, ал Даннетт сынағы емдеу тобы мен теріс бақылау тобы арасындағы деректерді салыстыру үшін пайдаланылды.
LOEC және NOEC деректері Даннетт тесті арқылы талданды. Статистикалық сынақтар Statistica 8.0 бағдарламалық құралының (StatSoft) көмегімен 95% маңыздылық деңгейімен орындалды (p <0,05).
Хабарлама уақыты: 13 наурыз 2025 ж