Potencial tóxico e genotóxico do inseticida imidacloprido em organismos não alvos
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Data
2016-07-26
Autores
Ansoar Rodríguez, Yadira [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
A aplicação indiscriminada de agrotóxicos constitui uma das maiores preocupações na atualidade, sendo o Brasil um dos países que mais uso faz destes produtos. O imidacloprido (IMI) é um dos inseticidas mais utilizados no mundo, principalmente nas culturas de cana-de-açúcar, citros, algodão e café. Apesar de seus benefícios, pode apresentar potencial tóxico e genotóxico em organismos não alvo. O uso de bioindicadores permite o estudo dos possíveis riscos destas substâncias nos organismos. Entre estes, plantas superiores e organismos aquáticos são considerados excelentes para avaliar efeitos de agrotóxicos no ambiente. Neste estudo, foram avaliados os efeitos de IMI em organismos não alvos (Allium cepa, Tradescantia pallida e Oreochromis niloticus) expostos a diferentes concentrações, baseadas na aplicação deste inseticida na cultura de cana-de-açúcar, por meio de ensaios celulares e moleculares. Foram testadas concentrações equivalentes à dose do produto recomendada para esta cultura (400 g/ha), a metade (200 g/ha) para simulação da diluição natural e o dobro (800 g/ha) para simulação do uso indiscriminado. O teste de aberrações cromossômicas e de micronúcleos (MN) em A. cepa e T. pallida foram utilizados para avaliar a toxicidade e genotoxicidade. Ensaio do cometa e teste do MN em eritrócitos de O. niloticus, avaliaram danos em nível primário e cromossômico. Análise das alterações histopatológicas no fígado de O. niloticus e localização in situ das proteínas de choque térmico (HSP70) analisadas sob microscopia de luz e imuno-histoquímica, respectivamente, foram empregadas para verificar o potencial tóxico em nível celular. Os resultados no teste de A. cepa e T. pallida, demonstraram que o IMI induziu alterações cromossômicas e o aumento da frequência de MN. Também foi observado indução do dano primário em eritrócitos de O. niloticus nas concentrações testadas e dano em nível cromossômico na maior concentração. Alterações hepáticas também foram observadas em todas as concentrações testadas, entre elas: degeneração hidrópica, núcleos picnóticos e perda do limite celular. A concentração mais alta (250μg/L) induziu um aumento de lípidos ácidos e neutros e dos níveis de marcação da proteína HSP70. Diante dos resultados pode-se concluir que o IMI, nas concentrações testadas, foi genotóxico para os organismos, além de induzir alterações histopatológicas e ativar mecanismos citoprotetores mediados por proteína de choque térmico. Este inseticida apresentou potencial tóxico e genotóxico nos organismos testados, os quais não são alvos de ação deste agrotóxico, fato este que deve ser levado em consideração para sua aplicação.
The indiscriminate application of pesticides is a major concern nowadays, and Brazil is one of the countries which use these products heavily on agriculture. The imidacloprid (IMI) is an insecticide sold worldwide, being widely used on sugar cane, citrus, cotton and coffee crops. Despite its benefits, IMI may have potential for inducing genetic changes in non-target organisms. In this sense, the use of bioindicators like higher plants and fishes allow the assessment of possible effects and risks to the environment derived from the use of this insecticide in agriculture. In this study, we evaluated the effects of IMI on non-target organisms (Allium cepa, Tradescantia pallida and Oreochromis niloticus) exposed to different concentrations, based on the application of this insecticide in the sugarcane culture, through cellular and molecular assays. A concentration equivalent to the recommended dose of the product for this culture (400 g/ha), the half (200 g/ha) for simulation of natural dilution and double (800 g/ha) that simulates the indiscriminate use. Chromosomal aberrations and micronucleus test (MN) in A. cepa and T. pallida were analyzed for toxicity and genotoxicity study. Comet assay and MN test in O. niloticus erythrocytes assess damage to primary and chromosomal level. Analysis of histopathological changes in the O. niloticus liver and in situ localization of heat shock protein (HSP70) were analyzed by light microscopy and immunohistochemistry, respectively, were performed to measure the toxic potential at the cellular level. The results in A. cepa and T. pallida assay, demonstrated that the IMI induced chromosomal alterations and increased frequency of MN. It was also observed induction of primary damage in O. niloticus erythrocytes at all concentrations and damage to the chromosomal level in the highest concentration. Liver changes were also found in all tested concentrations, as: hydropic degeneration, pyknotic nuclei and loss of cell limits. The highest concentration (250μg/L) showed an increase of acid and neutral lipids and labelling levels of HSP70 protein. Given the results it is possible to concluded that the IMI in the tested concentrations was genotoxic in these organisms, besides inducing histopathologic changes and activated cytoprotective mechanisms mediated by heat shock protein. This insecticide has a toxic and genotoxic potential for these organisms, which are not the target of action of this pesticide; fact should be considered for its application.
The indiscriminate application of pesticides is a major concern nowadays, and Brazil is one of the countries which use these products heavily on agriculture. The imidacloprid (IMI) is an insecticide sold worldwide, being widely used on sugar cane, citrus, cotton and coffee crops. Despite its benefits, IMI may have potential for inducing genetic changes in non-target organisms. In this sense, the use of bioindicators like higher plants and fishes allow the assessment of possible effects and risks to the environment derived from the use of this insecticide in agriculture. In this study, we evaluated the effects of IMI on non-target organisms (Allium cepa, Tradescantia pallida and Oreochromis niloticus) exposed to different concentrations, based on the application of this insecticide in the sugarcane culture, through cellular and molecular assays. A concentration equivalent to the recommended dose of the product for this culture (400 g/ha), the half (200 g/ha) for simulation of natural dilution and double (800 g/ha) that simulates the indiscriminate use. Chromosomal aberrations and micronucleus test (MN) in A. cepa and T. pallida were analyzed for toxicity and genotoxicity study. Comet assay and MN test in O. niloticus erythrocytes assess damage to primary and chromosomal level. Analysis of histopathological changes in the O. niloticus liver and in situ localization of heat shock protein (HSP70) were analyzed by light microscopy and immunohistochemistry, respectively, were performed to measure the toxic potential at the cellular level. The results in A. cepa and T. pallida assay, demonstrated that the IMI induced chromosomal alterations and increased frequency of MN. It was also observed induction of primary damage in O. niloticus erythrocytes at all concentrations and damage to the chromosomal level in the highest concentration. Liver changes were also found in all tested concentrations, as: hydropic degeneration, pyknotic nuclei and loss of cell limits. The highest concentration (250μg/L) showed an increase of acid and neutral lipids and labelling levels of HSP70 protein. Given the results it is possible to concluded that the IMI in the tested concentrations was genotoxic in these organisms, besides inducing histopathologic changes and activated cytoprotective mechanisms mediated by heat shock protein. This insecticide has a toxic and genotoxic potential for these organisms, which are not the target of action of this pesticide; fact should be considered for its application.
Descrição
Palavras-chave
Allium cepa, Tradescantia pallida, Oreochromis niloticus, Histopatologia, Agrotóxicos, Micronúcleos, Alterações cromossômicas, Ensaio do cometa, Histopatologia, HSP70, Pesticides, Micronucleus, Chromosome aberrations, Comet assay, Histopathological