Determination of acute median lethal concentration and sublethal effects on AChE activity of Gymnotus carapo (Teleostei: Gymnotidae) exposed to trichlorfon

Ferri, Giovanni Henrique; Cardoso, Israel Luz; Gil, Juliana Augusta; Jonsson, Claudio Martin; Rantin, Francisco Tadeu; Ishikawa, Márcia Mayumi

Trichlorfon (TRF) is a pesticide widely used in aquaculture to control fish ectoparasites. This pesticide is an inhibitor of acetylcholinesterase, an essential enzyme for termination of nerve impulses. High rates of TRF use generate risks to the environment and human health. In the environment, pesticides can affect the local fauna and generate an ecological breakdown. There are several studies performed with fish production; however, gaps are created for native fish with other commercial values. The tuvira (Gymnotus carapo) is a fish native to Brazilian fauna and has great commercial importance in sport fishing. The present study aimed to determine the lethal concentration of trichlorfon (Masoten) in Gymnotus carapo and its sublethal effects on the enzyme AChE. In this study, the acute toxicity (the concentrations to kill 50% of the fish LC50) of TRF in tuviras (Gymnotus carapo) and acetylcholinesterase inhibition in liver and muscle tissue of tuviras submitted to sublethal concentrations were evaluated. For the acute assay, concentrations of 0.0, 5.0, 7.5, 15, 22.5, 30, 37.5 and 45 mg L-1 were used for a period of 96 h. After the acute exposure period, a LC50 of 6.38 mg L-1 was determined. In the sublethal assay, concentrations of 0.0, 0.238, 0.438 and 0.638 mg L-1 were used, based on 10% of the LC50, over a period of 14 days.

Two collections were performed:

one at seven days and the other at the end (day 14). Inhibition of acetylcholinesterase in the liver was only shown (p < 0.05) for the treatment with 0.638 mg L-1 after 14 days of exposure. At seven days, muscle activity showed a significant difference only for the treatments 0.438 and 0.638 mg L-1, compared with the treatment 0.238 mg L-1 and control. At 14 days of exposure, only the treatment 0.638 mg L-1 showed significant differences in relation to the other groups, thus showing that enzyme recovery had occurred. The value found in the acute test allowed the conclusion that TRF presents moderately toxic characteristics to Gymnotus carapo. The toxicity parameter values calculated in the present study assisted in estimation of maximum allowable limits in bodies of water when combined with test data from other non-target organisms.(AU)

O triclorfon (TRC) é um pesticida muito utilizado na aquicultura para o controle de ectoparasitos de peixes. Este pesticida é um inibidor da acetilcolinesterase, uma enzima essencial para a finalização de impulsos nervosos. As altas concentrações utilizadas de TRC geram riscos ao meio ambiente e à saúde humana. No ambiente, os pesticidas podem afetar a fauna local e gerar um colapso ecológico. Existem vários estudos com peixes de produção, no entanto, há lacunas para peixes nativos com outros valores comerciais. A tuvira (Gymnotus carapo) é um peixe nativo da fauna brasileira e possui grande importância comercial na pesca esportiva. O presente trabalho, delineado para determinar a concentração letal de triclorfon (Masoten) em Gymnotus carapo e seus efeitos subletais na enzima AChE, avaliou a toxicidade aguda (concentrações para matar 50% dos peixes CL50) do TRC em tuviras (Gymnotus carapo) e a inibição da acetilcolinesterase no fígado e tecido muscular de tuviras. Para o ensaio agudo, foram utilizadas concentrações de 0,0, 5,0, 7,5, 15, 22,5, 30, 37,5 e 45 mg L-1por um período de 96 horas. Após o período de exposição aguda, foi determinado uma CL50 de 6,38 mg L-1. No ensaio subletal, foram utilizadas concentrações de 0,0, 0,238, 0,438 e 0,638 mg L-1, com base em 10% do CL50, durante um período de catorze dias.

Foram realizadas duas colheitas:

uma aos sete dias e a outra ao final (décimo quarto dia). A inibição da acetilcolinesterase no fígado foi demonstrada apenas (p <0,05) para o tratamento com 0,638 mg L-1 após catorze dias de exposição. Aos sete dias, a atividade muscular mostrou diferença significativa apenas para os tratamentos 0,438 e 0,638 mg L-1, em comparação com o tratamento 0,238 mg L-1 e controle. Aos catorze dias de exposição, apenas o tratamento 0,638 mg L-1 apresentou diferenças significativas em relação aos demais grupos, demonstrando a recuperação enzimática. O valor encontrado no teste agudo permitiu concluir que o TRC apresenta características moderadamente tóxicas para Gymnotus carapo. Os valores dos parâmetros de toxicidade calculados no presente estudo permitiram o estabelecimento da estimativa dos limites máximos permitidos em corpos d’água quando combinados com dados de testes de outros organismos não-alvo.(AU)