Analysis of enzymes as bioindicators on the combinatory effects of the mixtures of diflubenzuron and p-chloroaniline in tilapia in the presence of soil.

Introduction. Oreochromis niloticus (Nile tilapia) is the most produced and consumed fish in Brazil. Many fish farming use Diflubenzuron (DFB) as insecticide to control parasites responsible for diseases in these fish. This insecticide degradation generates p-chloroaniline (PCA), a potentially carcinogenic and mutagenic compound. Objectives The objective of this study was to evaluate the enzymes catalase (CAT) and transaminases (TGO and TGP) as water toxicity bioindicators using as experimental model the tilapia fish, exposed for 96 h to different combinatory concentrations of DFB and PCA mixtures, in presence of soil. Material and Methods. Samples of tilapia liver were homogenized and the supernatant was used for the biochemical analyses of enzyme activities and protein concentration. All the enzyme activities were determined by spectrophotometry. Results and Discussion. For catalase, in the presence of soil, 80% decrease was observed for the mixture of 25% DFB (75% PCA) and no significant effects were observed for the mixtures of 50 and 75% DFB, in relation to the control. At the same conditions no significant effects were observed on the transaminase TGO activities for all the mixtures of DFB tested. The TGP activities increased 350%, 80% and 60% for the mixtures of 25, 50 and 75% DFB, respectively, in relation to the control. Conclusions. Catalase and the transaminases TGO and TGP can be used as water toxicity bioindicators for the combinatory mixtures of DFB and PCA. The presence of the soil can dramatically change the activities of the enzymes studied. Finally, besides to serve as an alert, the data obtained in this work can be used to establish limit values for the mixture of these compounds in tropical freshwater bodies

Combinatory effects of the mixtures of diflubenzuron and p-chloroaniline in tilapia and analysis of bioindicators.

Several chemicals occur together in the environment as a result of different sources. However, in the great majority of risk assessments only a single chemical has been considered. Diflubenzuron (DFB), the most used compound to combat parasites in aquaculture, can be toxic for nontarget species. When degraded, it generates p-chloroaniline (PCA), a potentially carcinogenic and mutagenic compound. This work analyzed the combinatory effects of mixtures of diflubenzuron and p-chloroaniline in Tilapia fish and alterations on phosphatases and catalase activities

Soil influence on the combinatory effect of mixtures of diflubenzuron and p-chloroaniline in tilapia and analysis of bioindicators.

The use of agricultural products has been the main way to combat parasites in aquaculture, and diflubenzuron is the most used compound. This can be toxic to non-target species and, when degraded, generates p-chloroaniline, a potentially carcinogenic and mutagenic metabolite to humans. The objective of this study was to evaluate the enzymes catalase and the Alanine aminotransferase and aspartate amino transferase as water toxicity bioindicators using as experimental model the tilapia fish, exposed for 96 hours to different combinatory concentrations of Diflubenzuron and p-chloroaniline mixtures, in presence and absence of soil. Samples of tilapia liver were homogenized and the supernatant was used for the biochemical analyses of enzyme activities. Our results showed for catalase, in the presence of soil, 80% decrease was observed for the mixture of 25% Diflubenzuron (75% p-chloroaniline) and no significant effects were observed for the mixtures of 50 and 75% Diflubenzuron, in relation to the control. The alanine aminotransferase activities increased 350%, 80% and 60% for the mixtures of 25, 50 and 75% Diflubenzuron, respectively; no significant effects were observed on the transaminase aspartate amino transferase activities. Our results suggest that catalase and the transaminases can be used as water toxicity bioindicators for the combinatory mixtures of Diflubenzuron and p-chloroaniline

Estudos de toxicidade de agroquímicos na atividade da fosfatase ácida de Daphnia similis.

Os diversos compostos químicos liberados no ambiente oriundos do uso indiscriminado na agricultura, pecuária e na indústria são responsáveis por efeitos ecológicos adversos, causando a contaminação do solo e corpos d´água e acumulando-se em organismos não alvo. O tratamento dos esgotos resulta na produção do lodo de esgoto, o qual muitas vezes é utilizado como fonte alternativa de nutrientes para as plantas devido ao seu alto teor de matéria orgânica. Contudo, o lodo pode conter metais pesados em sua composição advindos principalmente do setor industrial, os quais podem expressar seu potencial poluente diretamente nos organismos do solo, além da possibilidade de transferência para outros organismos via cadeia alimentar ou pela contaminação das águas (CHANG et al., 1987). Embora o controle químico de pragas tenha reduzido o índice de doenças para homens e animais e incrementado a produção agrícola, agentes poluentes podem permanecer ativos no ambiente por longos períodos, afetando os ecossistemas. Os efeitos desses agentes ao longo do tempo representam um grande risco para a saúde pública, tornando-se necessário o monitoramento em águas, solos, alimentos e ar. Nesse contexto, as alterações ao nível bioquímico são as primeiras respostas detectáveis e quantificáveis em uma mudança do meio ambiente, sendo indicadores mais sensíveis que os de maiores níveis de organização biológica porque exibem um tempo de exposição mais curto. A partir do processo de bioacumulação, os agentes poluentes podem se concentrar em diferentes tecidos e promover a ativação ou inibição de sistemas enzimáticos, tais como o das fosfatases ácidas (JONSSON, 2005; JONSSON, AOYAMA, 2007). As fosfatases ácidas ou ortofosfato monoéster fosfohidrolases (E.C.3.1.3.2.) são enzimas que catalisam a hidrólise de uma grande variedade de ésteres de ortofosfato e reações de transfosforilação. Inibições in vitro de fosfatases de vários organismos causadas por pesticidas, têm sido relatadas na literatura (SEKEROGLU et al., 1980; EL DEMERDASH et al., 2001). O ensaio enzimático in vitro representa uma ferramenta útil para o screening de poluentes, elucidação de mecanismos de toxicidade e monitoramento de áreas contaminadas. Entretanto, os testes de toxicidade em organismos aquáticos podem complementar as análises in vitro. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito in vitro de agentes agroquímicos e metais pesados contaminantes de lodo de esgoto sobre a fosfatase ácida total de Daphnia similis, comparando-se com os resultados obtidos em testes de toxicidade aguda

Evaluation of the toxicity of the mixture of diflubenzuron and p-chloroaniline in tilapia fish in the presence and absence of soil.

aBSTRACT: Several chemicals occur together in the environment as a result of different sources. However, in the great majority of risk assessments only a single chemical is considered. Diflubenzuron (DFB), the most used compound to combat parasites in aquaculture, can be toxic for non-target species. When degraded, it generates p-chloroaniline (PCA), a potentially carcinogenic and mutagenic compound. This study analyzed the activity of the enzymes: Catalase (CAT), acid and alkaline Phosphatase (ACP/ALP) of the gills of the Tilapia fish (Oreochromis niloticus) exposed to different concentrations of the mixture of DFB and PCA in the presence and absence of soil

Avaliação da toxicidade do diflubenzuron e P-cloroanilina em indicadores bioquímicos de organismos não-alvo aquáticos.

Resumo: O uso de produtos agrícolas vem sendo a principal forma de combater parasitas na aquicultura, sendo que o Diflubenzuron, (DFB) é o mais utilizado. Este composto inibe a síntese de quitina, componente do exoesqueleto dos parasitas, e apresenta baixa toxicidade aos peixes. Porém, no ambiente aquático, o DFB pode ser tóxico às espécies não-alvo e, quando degradado, gera p-cloroanilina, (PCA), metabólito potencialmente cancerígeno e mutagênico para o ser humano. Tendo em vista a necessidade de se obter mais informações sobre a toxicidade destes compostos nos organismos aquáticos não-alvo, a proposta deste trabalho foi analisar a atividade enzimática de fosfatases ácida (FAT) e alcalina (Fale), catalase (CAT) e superoxido dismutase (SOD) de microalga Pseudokirchneriella subcapitata, microcrustáceo Daphnia similis e o peixe Oreochromis niloticus com base na concentração efetiva 50% (CE50) com vistas a suprir a necessidade de dados na literatura acerca da toxicidade destes produtos e analisar o possível uso da análise enzimática como indicador de poluição de recursos hídricos em programas de biomonitoramento