Micronucleus frequency and exposure to chemical mixtures in three Colombian mining populations

La industria minera colombiana ha experimentado un crecimiento significativo. Dependiendo de la escala y del mineral extraído, se generan mezclas químicas complejas que impactan la salud de las poblaciones ocupacionalmente expuestas y de las comunidades cercanas a los proyectos mineros. Cada vez hay más evidencias que sugieren que la inestabilidad cromosómica (CIN) es un vínculo importante entre el desarrollo de ciertas enfermedades y la exposición a mezclas complejas. Para comprender mejor los efectos de la exposición a mezclas complejas realizamos un estudio de biomonitorización en 407 individuos sanos de cuatro zonas: tres situadas en municipios que explotan sistemas mineros de diferente escala y una zona de referencia sin actividad minera. Se analizaron sistemas de minería a gran, mediana y pequeña escala en Montelíbano (Córdoba), minería artesanal y de pequeña escala (MAPE) en Nechí (Antioquia) y un sistema de minería cerrada en Aranzazu (Caldas). El área de referencia sin actividad minera se estableció en Montería (Córdoba). La ICP-MS midió la exposición multielemental en el cabello, y la NIC se evaluó mediante la técnica de micronúcleos en bloque de citocinesis (MNBN). La exposición a mezclas de elementos químicos fue comparable en trabajadores y residentes de las zonas mineras, pero significativamente superior en comparación con los individuos de referencia. En Montelíbano, el aumento de las frecuencias de MNBN se asoció con la exposición combinada a Se, Hg, Mn, Pb y Mg. Este patrón distintivo difirió significativamente de otras áreas. Específicamente, en Nechí, Cr, Ni, Hg, Se, y Mg emergieron como los principales contribuyentes a las frecuencias elevadas de MNBN. Por el contrario, una combinación de Hg y Ni desempeñó un papel en el aumento de MNBN en Aranzazu. Curiosamente, el Se se correlacionó consistentemente con el aumento de las frecuencias de MNBN en todas las áreas mineras activas. Los elementos químicos en Montelíbano muestran un rango más amplio en comparación con otras zonas mineras, reflejando las características de la minería de alto impacto y a gran escala en la zona. Esta investigación proporciona información valiosa sobre los efectos de la exposición a mezclas químicas, subrayando la importancia de emplear este enfoque en la evaluación del riesgo de las comunidades, especialmente las de las zonas residenciales. © 2023 Los autoresThe Colombian mining industry has witnessed significant growth. Depending on the scale and mineral extracted, complex chemical mixtures are generated, impacting the health of occupationally exposed populations and communities near mining projects. Increasing evidence suggests that chromosomal instability (CIN) is an important link between the development of certain diseases and exposure to complex mixtures. To better understand the effects of exposure to complex mixtures we performed a biomonitoring study on 407 healthy individuals from four areas: three located in municipalities exploiting different-scale mining systems and a reference area with no mining activity. Large, medium, and small-scale mining systems were analyzed in Montelibano (Córdoba), artisanal and small-scale mining (ASGM) in Nechí (Antioquia), and a closed mining system in Aranzazu (Caldas). The reference area with no mining activity was established in Montería (Córdoba). ICP-MS measured multi-elemental exposure in hair, and CIN was evaluated using the cytokinesis-block micronucleus technique (MNBN). Exposure to mixtures of chemical elements was comparable in workers and residents of the mining areas but significantly higher compared to reference individuals. In Montelibano, increased MNBN frequencies were associated with combined exposure to Se, Hg, Mn, Pb, and Mg. This distinct pattern significantly differed from other areas. Specifically, in Nechí, Cr, Ni, Hg, Se, and Mg emerged as the primary contributors to elevated frequencies of MNBN. In contrast, a combination of Hg and Ni played a role in increasing MNBN in Aranzazu. Interestingly, Se consistently correlated with increased MNBN frequencies across all active mining areas. Chemical elements in Montelibano exhibit a broader range compared to other mining zones, reflecting the characteristics of the high-impact and large-scale mining in the area. This research provides valuable insights into the effects of exposure to chemical mixtures, underscoring the importance of employing this approach in the risk assessment of communities, especially those from residential areas. © 2023 The Author

Enraizamiento de esquejes de Caña Agria (Cheilocostus speciosus. J. Koenig)

La Caña Agria (Cheilocostus speciosus. J. Koenig) es una planta floral decorativa, usada en la producción de artesanías derivadas de la Caña Flecha (Gynerium sagittatum. Aubl.), en los municipios de San Andrés de Sotavento y Tuchín, del departamento de Córdoba en Colombia, por sus propiedades para el blanqueamiento de fibras de Caña Flecha. Debido a la escasa presencia de plantas de Caña Agria en los resguardos indígenas de Túchin y San Andrés de Sotavento, se consideró necesario investigar nuevos métodos de propagación con el objetivo de conformar bancos de semillas que permitan aumentar la disponibilidad de material vegetal. Para ello, se seleccionaron esquejes de tallo de aproximadamente 11 cm de longitud, y se evaluó el efecto de tres concentraciones (0,0; 500 y 1000 mg·L-1 de ANA), sobre el enraizamiento. Los esquejes se colocaron en cada concentración por 10 días, y transcurrido el tiempo, se pasaron a bandejas con tierra en condiciones semicontroladas de temperatura y humedad.  30 días posteriores al trasplante, se establecieron los porcentajes de sobrevivencia y de enraizamiento de los esquejes. Como resultado, se encontró que los tratamientos con ANA aumentan la formación de raíces. El mejor tratamiento para enraizar esquejes fue el de 500 mg·L-1, con un porcentaje de enraizamiento del 96% a los 10 días después de la inducción. Por otra parte, Los tratamientos correspondientes a 0,0 mg·L-1 y 1000 mg·L-1 generaron porcentajes de enraizamiento del 24% y 70% respectivamente. El mayor número de raíces por planta con promedio de 8,76, se obtuvo en la solución 500 mg·L-1 de ANA

Enraízamiento de esquejes de Caña Agria (Cheilocostus speciosus. J. Koenig)

The Caña Agria (Cheilocostus speciosus, J. Koenig) is a decorative floral plant, used in the production of handicrafts derived from the Cane Flecha (Gynerium sagittatum, Aubl.), in the municipalities of San Andrés de Sotavento and Túchin, department of Córdoba in Colombia, for its properties for the fiber whitening of Caña Flecha. Due to the scarce presence of Caña Agria plants in the indigenous reserves of Túchin and San Andrés de Sotavento, it was considered necessary to investigate new methods of propagation with the objective of forming seed banks that allow to increase the availability of plant material. To do this, stem cuttings of approximately 11 cm in length were selected, and the effect of three concentrations (0.0, 500 and 1000 mg L-1 of ANA) was evaluated on the rooting. The cuttings were placed in each concentration for 10 days, and after the time, they were transferred to trays with soil under semicontrolled conditions of temperature and humidity. 30 days after the transplant, the percentage of survival and rooting of the cuttings were established. As a result, it was found that ANA treatments increase root formation. The best treatment to root cuttings was the 500 mg L-1, with a percentage of rooting of 96% at 10 days after induction. On the other hand, the treatments corresponding to 0.0 mg L-1 and 1000 mg L-1 generated percentages of rooting of 24% and 70% respectively. The highest number of roots per plant with an average of 8.76 was obtained in the 500 mg L-1 ANA solution.La Caña Agria (Cheilocostus speciosus. J. Koenig) es una planta floral decorativa, usada en la producción de artesanías derivadas de la Caña Flecha (Gynerium sagittatum. Aubl.), en los municipios de San Andrés de Sotavento y Tuchín, del departamento de Córdoba en Colombia, por sus propiedades para el blanqueamiento de fibras de Caña Flecha. Debido a la escasa presencia de plantas de Caña Agria en los resguardos indígenas de Túchin y San Andrés de Sotavento, se consideró necesario investigar nuevos métodos de propagación con el objetivo de conformar bancos de semillas que permitan aumentar la disponibilidad de material vegetal. Para ello, se seleccionaron esquejes de tallo de aproximadamente 11 cm de longitud, y se evaluó el efecto de tres concentraciones (0,0; 500 y 1000 mg-L-1 de ANA), sobre el enraizamiento. Los esquejes se colocaron en cada concentración por 10 días, y transcurrido el tiempo, se pasaron a bandejas con tierra en condiciones semicontroladas de temperatura y humedad. 30 días posteriores al trasplante, se establecieron los porcentajes de sobrevivencia y de enraizamiento de los esquejes. Como resultado, se encontró que los tratamientos con ANA aumentan la formación de raíces. El mejor tratamiento para enraizar esquejes fue el de 500 mg-L-1, con un porcentaje de enraizamiento del 96% a los 10 días después de la inducción. Por otra parte, Los tratamientos correspondientes a 0,0 mg-L-1 y 1000 mg-L-1 generaron porcentajes de enraizamiento del 24% y 70% respectivamente. El mayor número de raíces por planta con promedio de 8,76, se obtuvo en la solución 500 mg-L-1 de ANA

Enraizamiento de esquejes de Caña Agria (Cheilocostus speciosus. J. Koenig)

La Caña Agria (Cheilocostus speciosus. J. Koenig) es una planta floral decorativa, usada en la producción de artesanías derivadas de la Caña Flecha (Gynerium sagittatum. Aubl.), en los municipios de San Andrés de Sotavento y Tuchín, del departamento de Córdoba en Colombia, por sus propiedades para el blanqueamiento de fibras de Caña Flecha. Debido a la escasa presencia de plantas de Caña Agria en los resguardos indígenas de Túchin y San Andrés de Sotavento, se consideró necesario investigar nuevos métodos de propagación con el objetivo de conformar bancos de semillas que permitan aumentar la disponibilidad de material vegetal. Para ello, se seleccionaron esquejes de tallo de aproximadamente 11 cm de longitud, y se evaluó el efecto de tres concentraciones (0,0; 500 y 1000 mg·L-1 de ANA), sobre el enraizamiento. Los esquejes se colocaron en cada concentración por 10 días, y transcurrido el tiempo, se pasaron a bandejas con tierra en condiciones semicontroladas de temperatura y humedad.  30 días posteriores al trasplante, se establecieron los porcentajes de sobrevivencia y de enraizamiento de los esquejes. Como resultado, se encontró que los tratamientos con ANA aumentan la formación de raíces. El mejor tratamiento para enraizar esquejes fue el de 500 mg·L-1, con un porcentaje de enraizamiento del 96% a los 10 días después de la inducción. Por otra parte, Los tratamientos correspondientes a 0,0 mg·L-1 y 1000 mg·L-1 generaron porcentajes de enraizamiento del 24% y 70% respectivamente. El mayor número de raíces por planta con promedio de 8,76, se obtuvo en la solución 500 mg·L-1 de ANA.The Caña Agria (Cheilocostus speciosus, J. Koenig) is a decorative floral plant, used in the production of handicrafts derived from the Cane Flecha (Gynerium sagittatum, Aubl.), in the municipalities of San Andrés de Sotavento and Túchin, department of Córdoba in Colombia, for its properties for the fiber whitening of Caña Flecha. Due to the scarce presence of Caña Agria plants in the indigenous reserves of Túchin and San Andrés de Sotavento, it was considered necessary to investigate new methods of propagation with the objective of forming seed banks that allow to increase the availability of plant material. To do this, stem cuttings of approximately 11 cm in length were selected, and the effect of three concentrations (0.0, 500 and 1000 mg • L-1 of ANA) was evaluated on the rooting. The cuttings were placed in each concentration for 10 days, and after the time, they were transferred to trays with soil under semicontrolled conditions of temperature and humidity. 30 days after the transplant, the percentage of survival and rooting of the cuttings were established. As a result, it was found that ANA treatments increase root formation. The best treatment to root cuttings was the 500 mg • L-1, with a percentage of rooting of 96% at 10 days after induction. On the other hand, the treatments corresponding to 0.0 mg • L-1 and 1000 mg • L-1 generated percentages of rooting of 24% and 70% respectively. The highest number of roots per plant with an average of 8.76 was obtained in the 500 mg • L-1 ANA solution

Estabilidad de rendimientos de 5 genotipos de Gynerium saggitatum aubl., bajo dos niveles de fertilización en diez localidades del departamento de Córdoba, Colombia

La caña flecha (Gynerium saggittatum Aubl.) se ha convertido en sustento económico y de perpetuación cultural de antiguos pueblos indígenas de la costa norte colombiana. Sin embargo, el desconocimiento del comportamiento de este cultivo en diversas condiciones edafoclimáticas, generan baja capacidad de producción. En el presente trabajo se analizaron los rendimientos de fibra y fotosíntesis de 5 genotipos de caña flecha bajo dos niveles de fertilización en diez localidades del departamento de Córdoba: Bajo Grande, La Abisinia, San Martin, San Efraín, Tófeme, Buenos Aires, INTECAVI, Bella Cecilia, Chimalito y La Oportunidad, se utilizó un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial 5x2: cinco (5) genotipos (Criolla, Criolla 1, Criolla 2, Martinera y Costanera), sometidos a dos (2) niveles de fertilización: con y sin fertilización orgánica, con tres (3) repeticiones. Se midió la longitud de la nervadura central (LNC) y las tasas de intercambio gaseoso fotosíntesis neta, concentración interna de CO2, conductancia estomática y transpiración. Se analizaron los rendimientos de fibra de acuerdo con el método de Lin y Binns (1988) y Carneiro (1998). Se realizó análisis de varianza y pruebas de comparación de medias de Duncan al nivel α=0.05 de acuerdo con el diseño planteado, utilizando el paquete estadístico SAS 9.1. Se evidenciaron mayores tasas de fotosíntesis y rendimientos de fibra en los genotipos Criolla y Criolla 1 con respecto al resto, así como un mejor desarrollo de las plantas en las localidades de Buenos Aires, Bella Cecilia y Chimalito. Se obtuvieron rendimientos de fibra más estables cuando se aplicó fertilización orgánica. Los resultados sugieren fomentar el establecimiento de los genotipos Criolla y Criolla 1 en las localidades de Buenos Aires, Bella Cecilia y Chimalito, bajo aplicación de fertilizantes orgánicos que mejoren su productividad y eviten el agotamiento de los suelos

Estabilidad de rendimientos de 5 genotipos de Gynerium saggitatum aubl., bajo dos niveles de fertilización en diez localidades del departamento de Córdoba, Colombia

Caña Flecha (Gynerium saggittatum Aubl.) has become an economic and cultural perpetuation of ancient indigenous peoples of the north coast of Colombia. However, the ignorance of the behavior of this crop in diverse edaphoclimatic conditions, generates low production capacity. In the present work, the fiber and photosynthesis yields of 5 arrow cane genotypes under two levels of fertilization in ten localities of the department of Córdoba were analyzed: Bajo Grande, La Abisinia, San Martin, San Efrain, Tófeme, Buenos Aires, INTECAVI, Bella Cecilia, Chimalito and la Oportunidad, it was used a randomized complete block design with 5x2 factorial arrangement: five (5) genotypes (Criolla, Criolla 1, Criolla 2, Martinera y Costanera), subjected to two (2) fertilization levels without organic fertilization with three (3) replicates. The length of the central rib (LNC) and the rates of gaseous exchange net photosynthesis, internal concentration of CO2, stomatal conductance and transpiration were measured. Fiber yields were analyzed according to the method of Lin y Binns (1988) y Carneiro (1998). Duncan analysis of variance and comparing means at the α = 0.05 level were made according to the proposed design, using SAS 9.1 statistical package. There were higher rates of photosynthesis and fiber yields in the Criolla and Criolla 1 genotypes compared to the rest, as well as a better development of the plants in the localities of Buenos Aires, Bella Cecilia and Chimalito. More stable fiber yields were obtained when organic fertilization was applied. The results suggest to encourage the establishment of Criolla and Criolla 1 genotypes in the localities of Buenos Aires, Bella Cecilia and Chimalito, under the application of organic fertilizers that improve his productivity and avoid the depletion of the soils.La caña flecha (Gynerium saggittatum Aubl.) se ha convertido en sustento económico y de perpetuación cultural de antiguos pueblos indígenas de la costa norte colombiana. Sin embargo, el desconocimiento del comportamiento de este cultivo en diversas condiciones edafoclimáticas, generan baja capacidad de producción. En el presente trabajo se analizaron los rendimientos de fibra y fotosíntesis de 5 genotipos de caña flecha bajo dos niveles de fertilización en diez localidades del departamento de Córdoba: Bajo Grande, La Abisinia, San Martin, San Efraín, Tófeme, Buenos Aires, INTECAVI, Bella Cecilia, Chimalito y La Oportunidad, se utilizó un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial 5x2: cinco (5) genotipos (Criolla, Criolla 1, Criolla 2, Martinera y Costanera), sometidos a dos (2) niveles de fertilización: con y sin fertilización orgánica, con tres (3) repeticiones. Se midió la longitud de la nervadura central (LNC) y las tasas de intercambio gaseoso fotosíntesis neta, concentración interna de CO2, conductancia estomática y transpiración. Se analizaron los rendimientos de fibra de acuerdo con el método de Lin y Binns (1988) y Carneiro (1998). Se realizó análisis de varianza y pruebas de comparación de medias de Duncan al nivel α=0.05 de acuerdo con el diseño planteado, utilizando el paquete estadístico SAS 9.1. Se evidenciaron mayores tasas de fotosíntesis y rendimientos de fibra en los genotipos Criolla y Criolla 1 con respecto al resto, así como un mejor desarrollo de las plantas en las localidades de Buenos Aires, Bella Cecilia y Chimalito. Se obtuvieron rendimientos de fibra más estables cuando se aplicó fertilización orgánica. Los resultados sugieren fomentar el establecimiento de los genotipos Criolla y Criolla 1 en las localidades de Buenos Aires, Bella Cecilia y Chimalito, bajo aplicación de fertilizantes orgánicos que mejoren su productividad y eviten el agotamiento de los suelos

Genetic Instability among Hitnü People Living in Colombian Crude-Oil Exploitation Areas

Oil exploitation, drilling, transportation, and processing in refineries produces a complex mixture of chemical compounds, including polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), which may affect the health of populations living in the zone of influence of mining activities (PZOI). Thus, to better understand the effects of oil exploitation activities on cytogenetic endpoint frequency, we conducted a biomonitoring study in the Hitnü indigenous populations from eastern Colombia by using the cytokinesis micronucleus cytome assay (CBMN-cyt). PAH exposure was also measured by determine urine 1-hydroxypyrene (1-OHP) using HPLC. We also evaluated the relationship between DNA damage and 1-OHP levels in the oil exploitation area, as well as the modulating effects of community health factors, such as Chagas infection; nutritional status; and consumption of traditional hallucinogens, tobacco, and wine from traditional palms. The frequencies of the CBMN-cyt assay parameters were comparable between PZOI and Hitnü populations outside the zone of influence of mining activities (POZOI); however, a non-significant incremental trend among individuals from the PZOI for most of the DNA damage parameters was also observed. In agreement with these observations, levels of 1-OHP were also identified as a risk factor for increased MN frequency (PR = 1.20) compared to POZOI (PR = 0.7). Proximity to oil exploitation areas also constituted a risk factor for elevated frequencies of nucleoplasmic bridges (NPBs) and APOP-type cell death. Our results suggest that genetic instability and its potential effects among Hitnü individuals from PZOI and POZOI could be modulated by the combination of multiple factors, including the levels of 1-OHP in urine, malnutrition, and some traditional consumption practices