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Previous issue date: 2016-08-03 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas - FAPEAM / Agricultural activity in the Amazon has been intensified to meet food demand in the region. This intensification has led to heavy and widespread pesticide use. In addition to the direct risks to human health, it is possible that fish are being contaminated by pesticides that reach aquatic environments. Histological analysis has been shown to be an important tool in understanding and identifying the sublethal effects of water pollutants. Here we evaluated how sub-lethal exposure to the principal agrochemicals sold in Manaus (deltamethrin, imidacloprid, glyphosate and diuron) alter the gill morphology of four species of Amazonian fish. Methods: The species Carnegiella strigata, Paracheirodon axelrodi, Rhodostomus hemigrammus and Colossoma macropomum were exposed to sub-lethal concentrations of deltamethrin, imidacloprid, glyphosate and diuron for 96 h.
Histopathological semi-quantitative analyses, by optical microscopy (OM), and qualitative analyses, as scanning electron microscopy were performed (SEM) and transmission (TEM), were performed. The Kruskal-Wallis test was used to identify whether there were differences in the injury indexes between treated and control groups for each species, Dunn’s test was used to identify which groups differed from the control. Results and discussion: In general, the observed lesions were common in all treatments and species. Through MO, we observed epithelium lifting, hypertrophy, hyperplasia, and lamellar fusion. Loss of microridges in the filaments and lamellar fusion were observed by SEM. The presence of epithelium lifting, dilation of intercellular spaces, hyperplasia on mitochondria rich cells and intracellular vacuolization. These injuries were observed in all four studied species. They can act as barriers to avoid the entry of pesticides as a compensatory mechanism intnding to restore gill function, but may compromise fish health. Previous studies have reported similar histopathologic effects by glyphosate and deltamethrin in other fish species. The gill lesion index was significantly higher in H. rhodostomus after imidacloprid and glyphosate exposure and in C. macropomum exposed to imidacloprid, deltamethrin and diuron (p <0.05). P. axelrodi and C. strigata showed suggestive effects after exposure to glyphosate and C. strigata after exposure to deltamethrin (0.05 <p
<0.1). C. macropomum presented injuries following exposure to three of the four
pesticides tested and is thus considered the most of the sensitive species investigated here. The higher vulnerability of C. macropomum may be related to the life stage, since they were fingerlings, whereas the other fish species were adults. P. axelrodi was the most resistant species to the tested pesticides. Previous studies have shown that this genus has physiological and behavioural characteristics that may help to be resistant to the exposure to pesticides. The most toxic of the tested pesticides was Glyphosate, causing injury in three of the four species evaluated. Conclusion: Glyphosate was the most toxic of the agrochemicals tested here. P. axelrodi was most resistant and C. macropomum most sensitive to the tested pesticides. The gill lesions we observed were mild to moderate and could potential recover in the absence of pesticides. / Nos últimos anos a atividade de agricultura na Amazônia intensificou-se para suprir a demanda de alimento na região. Contudo, esse crescimento levou ao uso intensivo de agrotóxicos. Além dos riscos diretos para a saúde humana é possível que esteja acontecendo a contaminação dos peixes pelos agrotóxicos que atingem os ambientes aquáticos. Análises histológicas tem se revelado uma importante ferramenta para compreender e identificar os efeitos subtelais de poluentes aquáticos. Neste estudo avaliamos como os principais agrotóxicos comercializados em Manaus (deltametrina, imidacloprido, glifosato e diuron) alteram a morfologia das brânquias de quatro espécies de peixes amazônicos após exposição subletal. Material e Métodos: As espécies Carnegiella strigata, Paracheirodon axelrodi, Hemigrammus rhodostomus e Colossoma macropomum foram expostas à concentrações subletais de deltametrina, imidacloprido, glifosato e diuron por 96 horas. Foram realizadas análises histopatológicas semi-quantitativas em microscopia ótica (MO) e qualitativas em microscopia eletrônica de varredura (MEV) e transmissão (MET). Foi utilizado o teste de Kruskal-Wallis para identificar se houve diferença nos índices de lesão entre os grupos tratados e controle de cada espécie e o pós teste de Dunn para identificar quais grupos foram diferentes do controle. Resultado e discussão. As lesões observadas foram comuns em todos os tratamentos e espécies. Em MO foram observadas elevação do epitélio, hipertrofia e hiperplasia e fusões lamelares. Em MEV, perda das interdigitações nos filamentos e fusões lamelares. Em MET, descolamento do epitélio, espaços intercelulares
dilatados, hiperplasia de células ricas em mitocôndrias e vacuolização intracelular. Estas lesões foram comuns às quatro espécies e funcionam como barreiras à entrada do agrotóxico e mecanismo compensatório para reestabelecer a função branquial, no entanto podem comprometer a saúde dos peixes. Alguns estudos relatam os mesmos efeitos histopatológicos em outras espécies de peixes causados por glifosato e deltametrina em concentrações similares. O índice de lesão branquial foi significativamente maior em Hemigrammus rhodostomus expostos aoimidacloprido e glifosato e em Colossoma macropomum expostos ao imidacloprido, deltametrina e diuron (p<0,05). Paracheirodon axelrodi e Carnegiella strigata apresentaram efeito sugestivo após exposição ao glifosato (ambos) e deltametrina (somente, Carnegiella strigata)(0,05<p<0,1). Colossoma macropomum apresentou lesões mediante exposição de três dos quatro agrotóxicos avaliados sendo considerada a espécie mais sensível se comparada às demais. Esta maior
vulnerabilidade pode estar relacionada com o estágio de vida da espécie, já que foram utilizados alevinos enquanto que para as demais espécies foram utilizados adultos nos experimentos. A espécie mais resistente foi Paracheirodon axelrodi, alguns trabalhos mostram que este gênero possui características fisiológicas e
comportamentais que poderiam favorecê-lo a resistir diante da exposição aos agrotóxicos. O glifosato foi considerado mais tóxico causando histopatologias em 3 das 4 espécies avaliadas. Conclusão: O agrotóxico glifosato induziu lesões em mais espécies sendo considerado mais tóxico que os demais. A espécie Paracheirodon axelrodi foi a mais resistente e Colossoma macropomum a mais sensível à exposição aos 4 agrotóxicos. As lesões branquiais observadas são consideradas de leves a moderadas e apresentam potencial de serem reversíveis na ausência dos agrotóxicos.
Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:tede/2450 |
Date | 03 August 2016 |
Creators | Ferreira, Leonardo da Silva Valente |
Contributors | Domingos, Fabiola Xochilt Valdez, Deus, Cláudia Pereira de |
Publisher | Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Biologia de Água Doce e Pesca Interior, INPA, Brasil, Coordenação de Pós Graduação (COPG) |
Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
Language | Portuguese |
Detected Language | Portuguese |
Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
Format | application/pdf |
Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPA, instname:Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, instacron:INPA |
Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Relation | 6221427379504236215, 600, 600, 600, 3806999977129213183, -4671505905809893211 |
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