Asesodd yr astudiaeth hon farwoldeb, is-farwoldeb a gwenwyndra cynhyrchion masnacholcypermethrinfformwleiddiadau i benbyliaid anwran. Yn y prawf acíwt, profwyd crynodiadau o 100–800 μg/L am 96 awr. Yn y prawf cronig, profwyd crynodiadau cypermethrin naturiol (1, 3, 6, a 20 μg/L) am farwolaethau, ac yna profion microniwclews ac annormaleddau niwclear celloedd gwaed coch am 7 diwrnod. Roedd LC50 y fformiwleiddiad cypermethrin masnachol i benbyliaid yn 273.41 μg L−1. Yn y prawf cronig, arweiniodd y crynodiad uchaf (20 μg L−1) at farwolaethau mwy na 50%, gan iddo ladd hanner y penbyliaid a brofwyd. Dangosodd y prawf microniwclews ganlyniadau arwyddocaol ar 6 a 20 μg L−1 a chanfuwyd sawl annormaledd niwclear, gan ddangos bod gan y fformiwleiddiad cypermethrin masnachol botensial genotocsig yn erbyn P. gracilis. Mae cypermethrin yn risg uchel i'r rhywogaeth hon, gan ddangos y gall achosi problemau lluosog ac effeithio ar ddeinameg yr ecosystem hon yn y tymor byr a'r tymor hir. Felly, gellir dod i'r casgliad bod gan fformwleiddiadau cypermethrin masnachol effeithiau gwenwynig ar P. gracilis.
Oherwydd ehangu parhaus gweithgareddau amaethyddol a chymhwyso dwys orheoli plâumesurau, mae anifeiliaid dyfrol yn aml yn agored i blaladdwyr1,2. Gall llygredd adnoddau dŵr ger caeau amaethyddol effeithio ar ddatblygiad a goroesiad organebau nad ydynt yn darged fel amffibiaid.
Mae amffibiaid yn dod yn fwyfwy pwysig wrth asesu matricsau amgylcheddol. Ystyrir bod anwraniaid yn fiodangosyddion da o lygryddion amgylcheddol oherwydd eu nodweddion unigryw megis cylchoedd bywyd cymhleth, cyfraddau twf larfa cyflym, statws troffig, croen athraidd10,11, dibyniaeth ar ddŵr ar gyfer atgenhedlu12 ac wyau heb eu diogelu11,13,14. Dangoswyd bod y broga dŵr bach (Physalaemus gracilis), a elwir yn gyffredin yn y broga wylo, yn rhywogaeth fiodangosydd o lygredd plaladdwyr4,5,6,7,15. Mae'r rhywogaeth i'w chael mewn dyfroedd llonydd, ardaloedd gwarchodedig neu ardaloedd â chynefin amrywiol yn yr Ariannin, Wrwgwái, Paraguay a Brasil1617 ac fe'i hystyrir yn sefydlog gan ddosbarthiad yr IUCN oherwydd ei ddosbarthiad eang a'i oddefgarwch o wahanol gynefinoedd18.
Adroddwyd am effeithiau is-angheuol mewn amffibiaid yn dilyn dod i gysylltiad â cypermethrin, gan gynnwys newidiadau ymddygiadol, morffolegol a biocemegol mewn penbyliaid23,24,25, newid yn amser marwolaeth a metamorffosis, newidiadau ensymatig, llwyddiant deor is24,25, gorfywiogrwydd26, atal gweithgaredd colinesteras27 a newidiadau mewn perfformiad nofio7,28. Fodd bynnag, mae astudiaethau o effeithiau genotocsig cypermethrin mewn amffibiaid yn gyfyngedig. Felly, mae'n bwysig asesu tueddiad rhywogaethau anwran i cypermethrin.
Mae llygredd amgylcheddol yn effeithio ar dwf a datblygiad arferol amffibiaid, ond yr effaith andwyol fwyaf difrifol yw niwed genetig i DNA a achosir gan amlygiad i blaladdwyr13. Mae dadansoddi morffoleg celloedd gwaed yn fio-ddangosydd pwysig o lygredd a gwenwyndra posibl sylwedd i rywogaethau gwyllt29. Y prawf microniwclews yw un o'r dulliau a ddefnyddir amlaf ar gyfer pennu genotocsigedd cemegau yn yr amgylchedd30. Mae'n ddull cyflym, effeithiol a rhad sy'n ddangosydd da o lygredd cemegol organebau fel amffibiaid31,32 a gall ddarparu gwybodaeth am amlygiad i lygryddion genotocsig33.
Amcan yr astudiaeth hon oedd gwerthuso potensial gwenwynig fformwleiddiadau cypermethrin masnachol i benbyliaid dyfrol bach gan ddefnyddio prawf microniwclews ac asesiad risg ecolegol.
Marwolaethau cronnus (%) penbyliaid P. gracilis a gafodd eu hamlygu i wahanol grynodiadau o cypermethrin masnachol yn ystod cyfnod acíwt y prawf.
Marwolaethau cronnus (%) penbyliaid P. gracilis a gafodd eu hamlygu i wahanol grynodiadau o cypermethrin masnachol yn ystod prawf cronig.
Roedd y marwolaethau uchel a welwyd yn ganlyniad i effeithiau genotocsig mewn amffibiaid a oedd wedi'u hamlygu i wahanol grynodiadau o cypermethrin (6 a 20 μg/L), fel y dangosir gan bresenoldeb microniwclei (MN) ac annormaleddau niwclear mewn erythrocytau. Mae ffurfio MN yn dynodi gwallau mewn mitosis ac mae'n gysylltiedig â rhwymo gwael cromosomau i ficrodiwbynnau, diffygion mewn cyfadeiladau protein sy'n gyfrifol am amsugno a chludo cromosomau, gwallau mewn gwahanu cromosomau a gwallau mewn atgyweirio difrod DNA38,39 a gallant fod yn gysylltiedig â straen ocsideiddiol a achosir gan blaladdwyr40,41. Gwelwyd annormaleddau eraill ym mhob crynodiad a werthuswyd. Cynyddodd crynodiadau cypermethrin cynyddol annormaleddau niwclear mewn erythrocytau 5% a 20% ar y dosau isaf (1 μg/L) a'r uchaf (20 μg/L), yn y drefn honno. Er enghraifft, gall newidiadau yn DNA rhywogaeth gael canlyniadau difrifol ar gyfer goroesiad tymor byr a hirdymor, gan arwain at ddirywiad yn y boblogaeth, newid mewn ffitrwydd atgenhedlu, mewnfridio, colli amrywiaeth genetig, a newid mewn cyfraddau mudo. Gall yr holl ffactorau hyn effeithio ar oroesiad a chynnal rhywogaethau42,43. Gall ffurfio annormaleddau erythroid ddangos rhwystr mewn cytocinesis, gan arwain at rannu celloedd annormal (erythrosytau deu-niwcleaidd)44,45; mae cnewyllyn aml-labed yn allwthiadau o'r bilen niwclear gyda llabedau lluosog46, tra gall annormaleddau erythroid eraill fod yn gysylltiedig ag ymhelaethu DNA, fel arennau/blebiau niwclear47. Gall presenoldeb erythrocytau an-niwcleaidd ddangos cludo ocsigen amhariad, yn enwedig mewn dŵr halogedig48,49. Mae apoptosis yn dynodi marwolaeth celloedd50.
Mae astudiaethau eraill hefyd wedi dangos effeithiau genotocsig cypermethrin. Dangosodd Kabaña et al.51 bresenoldeb microniwclei a newidiadau niwclear fel celloedd deu-niwcleaidd a chelloedd apoptotig mewn celloedd Odontophrynus americanus ar ôl dod i gysylltiad â chrynodiadau uchel o cypermethrin (5000 a 10,000 μg L−1) am 96 awr. Canfuwyd apoptosis a achosir gan cypermethrin hefyd yn P. biligonigerus52 a Rhinella arenarum53. Mae'r canlyniadau hyn yn awgrymu bod gan cypermethrin effeithiau genotocsig ar ystod o organebau dyfrol a bod yr assay MN ac ENA yn bosibl yn ddangosydd o effeithiau is-angheuol ar amffibiaid a gall fod yn berthnasol i rywogaethau brodorol a phoblogaethau gwyllt sy'n agored i wenwynau12.
Mae fformwleiddiadau masnachol o cypermethrin yn peri perygl amgylcheddol uchel (acíwt a chronig), gyda HQs yn uwch na lefel Asiantaeth Diogelu'r Amgylchedd yr Unol Daleithiau (EPA)54 a allai effeithio'n andwyol ar y rhywogaeth os yw'n bresennol yn yr amgylchedd. Yn yr asesiad risg cronig, roedd y NOEC ar gyfer marwolaethau yn 3 μg L−1, gan gadarnhau y gallai'r crynodiadau a geir mewn dŵr beri risg i'r rhywogaeth55. Roedd y NOEC angheuol ar gyfer larfa R. arenarum a oedd wedi'u hamlygu i gymysgedd o endosulfan a cypermethrin yn 500 μg L−1 ar ôl 168 awr; gostyngodd y gwerth hwn i 0.0005 μg L−1 ar ôl 336 awr. Mae'r awduron yn dangos po hiraf yr amlygiad, yr isaf yw'r crynodiadau sy'n niweidiol i'r rhywogaeth. Mae hefyd yn bwysig tynnu sylw at y ffaith bod y gwerthoedd NOEC yn uwch na rhai P. gracilis ar yr un amser amlygiad, gan ddangos bod ymateb y rhywogaeth i cypermethrin yn benodol i'r rhywogaeth. Ar ben hynny, o ran marwolaethau, cyrhaeddodd gwerth CHQ P. gracilis ar ôl dod i gysylltiad â cypermethrin 64.67, sy'n uwch na'r gwerth cyfeirio a osodwyd gan Asiantaeth Diogelu'r Amgylchedd yr Unol Daleithiau54, ac roedd gwerth CHQ larfa R. arenarum hefyd yn uwch na'r gwerth hwn (CHQ > 388.00 ar ôl 336 awr), sy'n dangos bod y pryfleiddiaid a astudiwyd yn peri risg uchel i sawl rhywogaeth amffibiaid. O ystyried bod angen tua 30 diwrnod ar P. gracilis i gwblhau metamorffosis56, gellir dod i'r casgliad y gallai'r crynodiadau a astudiwyd o cypermethrin gyfrannu at ostyngiad yn y boblogaeth trwy atal unigolion heintiedig rhag mynd i'r cyfnod oedolion neu atgenhedlu yn ifanc.
Yn yr asesiad risg cyfrifedig o ficroniwclei ac annormaleddau niwclear erythrocyte eraill, roedd y gwerthoedd CHQ yn amrywio o 14.92 i 97.00, sy'n dangos bod gan cypermethrin risg genotocsig bosibl i P. gracilis hyd yn oed yn ei gynefin naturiol. Gan ystyried marwolaethau, y crynodiad uchaf o gyfansoddion xenobiotig y gellir eu goddef i P. gracilis oedd 4.24 μg L−1. Fodd bynnag, dangosodd crynodiadau mor isel â 1 μg/L effeithiau genotocsig hefyd. Gall y ffaith hon arwain at gynnydd yn nifer yr unigolion annormal57 ac effeithio ar ddatblygiad ac atgenhedlu rhywogaethau yn eu cynefinoedd, gan arwain at ddirywiad ym mhoblogaethau amffibiaid.
Dangosodd fformwleiddiadau masnachol o'r pryfleiddiad cypermethrin wenwyndra acíwt a chronig uchel i P. gracilis. Gwelwyd cyfraddau marwolaethau uwch, yn ôl pob tebyg oherwydd effeithiau gwenwynig, fel y dangosir gan bresenoldeb annormaleddau niwclear microniwclei ac erythrocytau, yn enwedig niwclei danheddog, niwclei llabedog, a niwclei fesiglaidd. Yn ogystal, dangosodd y rhywogaethau a astudiwyd risgiau amgylcheddol cynyddol, acíwt a chronig. Dangosodd y data hyn, ynghyd ag astudiaethau blaenorol gan ein grŵp ymchwil, fod hyd yn oed fformwleiddiadau masnachol gwahanol o cypermethrin yn dal i achosi gostyngiad mewn gweithgareddau asetylcholinesterase (AChE) a butyrylcholinesterase (BChE) a straen ocsideiddiol58, ac arweiniodd at newidiadau mewn gweithgaredd nofio ac anffurfiadau geneuol59 yn P. gracilis, gan ddangos bod gan fformwleiddiadau masnachol o cypermethrin wenwyndra angheuol ac is-angheuol uchel i'r rhywogaeth hon. Canfu Hartmann et al. 60 mai fformwleiddiadau masnachol o cypermethrin oedd y mwyaf gwenwynig i P. gracilis a rhywogaeth arall o'r un genws (P. cuvieri) o'i gymharu â naw plaladdwr arall. Mae hyn yn awgrymu y gallai crynodiadau o cypermethrin a gymeradwywyd yn gyfreithiol ar gyfer diogelu'r amgylchedd arwain at farwolaethau uchel a dirywiad hirdymor yn y boblogaeth.
Mae angen astudiaethau pellach i asesu gwenwyndra'r plaladdwr i amffibiaid, gan y gall y crynodiadau a geir yn yr amgylchedd achosi marwolaethau uchel a pheri risg bosibl i P. gracilis. Dylid annog ymchwil ar rywogaethau amffibiaid, gan fod data ar yr organebau hyn yn brin, yn enwedig ar rywogaethau o Frasil.
Parhaodd y prawf gwenwyndra cronig am 168 awr (7 diwrnod) o dan amodau statig a'r crynodiadau is-angheuol oedd: 1, 3, 6 a 20 μg ai L−1. Yn y ddau arbrawf, gwerthuswyd 10 penbyl fesul grŵp triniaeth gyda chwe dyblygiad, am gyfanswm o 60 penbyl fesul crynodiad. Yn y cyfamser, gwasanaethodd y driniaeth dŵr yn unig fel rheolaeth negyddol. Roedd pob gosodiad arbrofol yn cynnwys dysgl wydr di-haint gyda chynhwysedd o 500 ml a dwysedd o 1 penbyl fesul 50 ml o doddiant. Gorchuddiwyd y fflasg â ffilm polyethylen i atal anweddiad a chafodd ei hawyru'n barhaus.
Dadansoddwyd y dŵr yn gemegol i bennu crynodiadau plaladdwyr ar 0, 96, a 168 awr. Yn ôl Sabin et al. 68 a Martins et al. 69, perfformiwyd y dadansoddiadau yn Labordy Dadansoddi Plaladdwyr (LARP) Prifysgol Ffederal Santa Maria gan ddefnyddio cromatograffaeth nwy wedi'i chyplysu â sbectrometreg màs triphlyg cwadrpol (model Varian 1200, Palo Alto, Califfornia, UDA). Dangosir y penderfyniad meintiol o blaladdwyr mewn dŵr fel deunydd atodol (Tabl SM1).
Ar gyfer y prawf microniwclews (MNT) a'r prawf annormaledd niwclear celloedd coch (RNA), dadansoddwyd 15 penbyl o bob grŵp triniaeth. Anesthetwyd y penbyliaid â 5% lidocaîn (50 mg g-170) a chasglwyd samplau gwaed trwy dyllu cardiaidd gan ddefnyddio chwistrelli heparineiddiedig tafladwy. Paratowyd samplau gwaed ar sleidiau microsgop di-haint, eu sychu yn yr awyr, eu trwsio â 100% methanol (4 °C) am 2 funud, ac yna eu staenio â thoddiant Giemsa 10% am 15 munud yn y tywyllwch. Ar ddiwedd y broses, golchwyd y sleidiau â dŵr distyll i gael gwared â staen gormodol a'u sychu ar dymheredd ystafell.
Dadansoddwyd o leiaf 1000 o gelloedd gwaed coch o bob penbyl gan ddefnyddio microsgop 100× gydag amcan 71 i bennu presenoldeb MN ac ENA. Gwerthuswyd cyfanswm o 75,796 o gelloedd gwaed coch o benbyliaid gan ystyried crynodiadau a rheolyddion cypermethrin. Dadansoddwyd genotocsinedd yn ôl dull Carrasco et al. a Fenech et al.38,72 trwy bennu amlder y briwiau niwclear canlynol: (1) celloedd aniwcleaidd: celloedd heb gnewyllynnau; (2) celloedd apoptotig: darnio niwclear, marwolaeth celloedd wedi'i raglennu; (3) celloedd deu-niwcleaidd: celloedd â dau gnewyllyn; (4) blagur niwclear neu gelloedd bleb: celloedd â gnewyllynnau ag ymwthiadau bach o'r bilen niwclear, blebiau tebyg o ran maint i ficroniwclei; (5) celloedd wedi'u caryolysio: celloedd gydag amlinelliad y niwclews yn unig heb ddeunydd mewnol; (6) celloedd rhiciog: celloedd â gnewyllynnau â chraciau neu riciau amlwg yn eu siâp, a elwir hefyd yn gnewyllynnau siâp aren; (7) celloedd lobulaidd: celloedd ag ymwthiadau niwclear sy'n fwy na'r fesiglau uchod; a (8) microgelloedd: celloedd â niwclysau cyddwys a chytoplasm llai. Cymharwyd y newidiadau â'r canlyniadau rheoli negyddol.
Dadansoddwyd canlyniadau'r prawf gwenwyndra acíwt (LC50) gan ddefnyddio meddalwedd GBasic a dull TSK-Trimmed Spearman-Karber74. Profwyd data'r prawf cronig ymlaen llaw am normalrwydd gwall (Shapiro-Wilks) a homogenedd amrywiant (Bartlett). Dadansoddwyd y canlyniadau gan ddefnyddio dadansoddiad amrywiant unffordd (ANOVA). Defnyddiwyd prawf Tukey i gymharu data rhyngddynt eu hunain, a defnyddiwyd prawf Dunnett i gymharu data rhwng y grŵp triniaeth a'r grŵp rheoli negyddol.
Dadansoddwyd data LOEC a NOEC gan ddefnyddio prawf Dunnett. Perfformiwyd profion ystadegol gan ddefnyddio meddalwedd Statistica 8.0 (StatSoft) gyda lefel arwyddocâd o 95% (p < 0.05).
Amser postio: Mawrth-13-2025