Toxicological effects of the emerging contaminant ivermectin on Physalaemus santafecinus larvae

Ivermectin (IVM) is an antiparasitic extensively employed in cattle breeding for decades. It can reach aquatic ecosystems and produce negative effects on non-target organisms. So, the aim was to evaluate the effects on survival and behaviour of a commercial formulation of IVM on Physalaemus santafecinus larvae. Behavioural parameters were assessed at 72 h and 96 h. The 96h-LC50 was 3.48 µg/L decreasing significantly to 0.74 µg/L at 120 h. The Risk Quotient for IVM was 167.56 at 120 h, which indicates the high environmental risk. At 72 h of exposure, only the 100 µg/L IVM concentration produced alterations on the behavioural parameters such as swim speed and distance, and the exploration and mobility rate, while at 96 h, even the lowest concentration (1 µg/L) altered some parameters. The lethal and behavioural effects were time dependent. Ivermectin was highly toxic to P. santafecinus larvae, causing alterations on their behaviour at acute exposure times and lethality at environmentally relevant concentrations.Fil: Aronzon, Carolina Mariel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Peluso, Julieta. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Martínez Chehda, Agostina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Olivelli, Melisa Soledad. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Cuzziol Boccioni, Ana Paula. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Laboratorio de Saneamiento Ambiental. Cátedra de Ecotoxicología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lajmanovich, Rafael Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Laboratorio de Saneamiento Ambiental. Cátedra de Ecotoxicología; ArgentinaFil: Peltzer, Paola. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Laboratorio de Saneamiento Ambiental. Cátedra de Ecotoxicología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Environmental quality and ecotoxicity of sediments from the lower Salado River basin (Santa Fe, Argentina) on amphibian larvae

The lower Salado River basin receive agricultural, industrial and domestic waste water. So, the aim was to evaluate the quality of three sampling sites that belong to the Salado River basin (S1: Cululú stream; S2: Salado River, at Esperanza City, S3: Salado River at Santo Tomé City) based on physicochemical parameters, metals and pesticides analyses and ecotoxicity on Rhinella arenarum larvae. R. arenarum larvae (Gosner Stage -GS- 25) were chronically exposed (504h) to complex matrixes of surface water and sediment samples of each site for the determination of the survival rate. Biomarkers of oxidative stress, neurotoxicity and genotoxicity were analyzed in R. arenarum larvae (GS. 25) after exposure (96h) to the complex matrix of water and sediment. The water quality index showed a marginal quality for all sites, influenced mainly by low dissolved oxygen, high total suspended solid, phosphate, nitrite, conductivity, Pb, Cr and Cu levels. Metal concentrations were higher in sediment than in water samples (˜34-35000 times). In total, thirty different pesticides were detected in all water and sediment samples, S1 presented the greatest variety (26). Glyphosate and AMPA were detected in sediments from all sites, being higher in S3. N,N-Diethyl-meta-toluamide (DEET) and atrazine were detected in all water samples. Greatest mortality was observed in larvae exposed to samples from S1 from 288h (43.3%), reaching a maximum value of 50% at 408h. Oxidative stress and genotoxicity were observed in larvae exposed to S1 and S3 matrix samples. Neurotoxicity was observed in larvae exposed to all matrix samples. The integrated biomarker response index showed that larvae exposed to S1 and S3 were the most affected. According to the physicochemical data and the ecotoxicity assessment, this important river basin is significantly degraded and may represent a risk to aquatic biota, especially for R. arenarum larvae.Fil: Peluso, Julieta. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Aronzon, Carolina Mariel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Martínez Chehda, Agostina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Cuzziol Boccioni, Ana Paula. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Peltzer, Paola. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: de Gerónimo, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Innovación para la Producción Agropecuaria y el Desarrollo Sostenible - Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Instituto de Innovación para la Producción Agropecuaria y el Desarrollo Sostenible; ArgentinaFil: Aparicio, Virginia Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Innovación para la Producción Agropecuaria y el Desarrollo Sostenible - Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Instituto de Innovación para la Producción Agropecuaria y el Desarrollo Sostenible; ArgentinaFil: González, Florencia. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Valenzuela, Lautaro Emanuel. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Lajmanovich, Rafael Carlos. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Water and sediment quality of an agro-industrial area through different approaches: Physicochemical parameters and ecotoxicity with amphibians

Amphibians are subject to several stressors in the aquatic and terrestrial environments, and human activities have profoundly impacted this vertebrate group. The aim of the present study was to analyze physicochemical parameters, metals and pesticide residues, and the toxicity of water and sediment samples from an environment with high agricultural activity (S1: Salto stream; S2: drainage channel downstream from S1) by means of bioassays using Rhinella arenarum (Amphibia: Anura) larvae. Metals and pesticides were analyzed in water and sediment samples by fluorescence spectrometer of X-ray by total reflection and Ultra-high performance liquid chromatography-MS/MS, respectively. For lethality bioassays, 10 larvae (in triplicate) were exposed for 504 h to water and sediment samples. Also, 50 larvae were exposed for 96 h (in triplicate) to water and sediment samples for the evaluation of biomarkers of neurotoxicity, oxidative stress, and genotoxicity. Twenty-six different pesticides (mainly herbicides) were detected in both sites, and Cu, Zn and Pb exceeded the limit for protection of aquatic life. Lethality was observed in larvae exposed to water and sediment samples from both sites at chronic exposure. Oxidative stress was observed in larvae exposed to both sites. In larvae exposed to samples from S1, alterations in the neurotoxicity biomarkers were observed. These results alert about the degradation of the sites and highlight the need to monitor and control the use of pesticides.Fil: Peluso, Julieta. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Aronzon, Carolina Mariel. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Martínez Chehda, Agostina. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Cuzziol Boccioni, Ana Paula. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Humanidades y Ciencias. Laboratorio de Ecotoxicologia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Peltzer, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Humanidades y Ciencias. Laboratorio de Ecotoxicologia; ArgentinaFil: Gonzalez, Florencia. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Valenzuela, Lautaro. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: de Gerónimo, Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; ArgentinaFil: Aparicio, Virginia Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Buenos Aires Sur. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lajmanovich, Rafael Carlos. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Humanidades y Ciencias. Laboratorio de Ecotoxicologia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Metals, pesticides, and emerging contaminants on water bodies from agricultural areas and the effects on a native amphibian

In the Paraná River lower basin, an important agro-productive area of Argentina, crop fields and cattle breeding activities are common and may affect water quality. So, the aim of this study was to analyze the impacts of cattle breeding and agricultural activities on a stream from Buenos Aires, through physicochemical parameters (metals, pesticides, and emerging contaminants) and ecotoxicological parameters with Rhinella arenarum larvae, a native amphibian species. Three sites were selected on an ordinary plain stream that goes through agricultural fields and a cattle breeding establishment (upstream –S1-, near –S2- and downstream –S3- the establishment). Physicochemical parameters were measured in situ (in water) and in laboratory (in water and sediment samples: metals, pesticides, ivermectin and oxytetracycline). A semi-static chronic toxicity bioassay (504 h) was performed with water samples, and neurotoxicity, oxidative stress and genotoxicity biomarkers were measured after acute exposure (96 h). According to the index, a degradation in the water quality was observed in all sites. Ivermectin (8.03 mg/kg) and oxytetracycline (1.9 mg/kg) were detected in sediment samples from S2. Pesticides were detected in all sites, mainly in water samples: S1 presented the highest variability (7 residues) and in S3 AMPA, glyphosate and acetochlor concentrations were higher (10.3, 22.4 and 23.8 μg/L). Also, all sites significantly produced lethality at chronic exposure. Lethality at 504h was 40% for S1, 56.66% for S2 and 93.33% for S3. At acute exposure, the oxidative stress biomarkers were altered on R. arenarum larvae exposed to all sites and the neurotoxicity biomarkers were altered on larvae exposed to S1 and S3. Water quality was severely degraded by the surrounding agricultural and cattle breeding activities, which may represent a threat to the ecosystems. // Resumen: En la cuenca baja del río Paraná, una importante zona agroproductiva de Argentina, los campos de cultivo y las actividades de cría de ganado son comunes y pueden afectar la calidad del agua. Así, el objetivo de este estudio fue analizar los impactos de las actividades agropecuarias y agrícolas en un arroyo de Buenos Aires, a través de parámetros fisicoquímicos (metales, plaguicidas y contaminantes emergentes) y parámetros ecotoxicológicos con larvas de Rhinella arenarum, una especie de anfibio nativo. Se seleccionaron tres sitios sobre un arroyo ordinario de llanura que atraviesa campos agrícolas y un establecimiento ganadero (aguas arriba –S1-, cerca de –S2- y aguas abajo –S3- del establecimiento). Los parámetros fisicoquímicos se midieron in situ (en agua) y en laboratorio (en muestras de agua y sedimentos: metales, plaguicidas, ivermectina y oxitetraciclina). Se realizó un bioensayo semiestático de toxicidad crónica (504 h) con muestras de agua y se midieron biomarcadores de neurotoxicidad, estrés oxidativo y genotoxicidad después de la exposición aguda (96 h). Según el índice, se observó una degradación en la calidad del agua en todos los sitios. Se detectaron ivermectina (8,03 mg/kg) y oxitetraciclina (1,9 mg/kg) en muestras de sedimentos de S2. Se detectaron plaguicidas en todos los sitios, principalmente en muestras de agua: S1 presentó la mayor variabilidad (7 residuos) y en S3 AMPA, las concentraciones de glifosato y acetocloro fueron mayores (10.3, 22.4 y 23.8 μg/L). Además, todos los sitios produjeron significativamente letalidad en la exposición crónica. La letalidad a las 504h fue del 40% para S1, 56,66% para S2 y 93,33% para S3. En exposición aguda, los biomarcadores de estrés oxidativo se alteraron en larvas de R. arenarum expuestas a todos los sitios y los biomarcadores de neurotoxicidad se alteraron en larvas expuestas a S1 y S3. La calidad del agua se vio gravemente degradada por las actividades agrícolas y ganaderas de los alrededores, lo que puede representar una amenaza para los ecosistemas.Instituto de Investigación de Tecnología de Alimentos (ITA)Fil: Peluso, Julieta. Universidad de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (IIIA). Escuela de Hábitat y Sostenibilidad IIIA-UNSAM-CONICET; Argentina.Fil: Peluso, Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Martínez Chehda, Agostina. Universidad de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (IIIA). Escuela de Hábitat y Sostenibilidad IIIA-UNSAM-CONICET; Argentina.Fil: Olivelli, Melisa Soledad. Universidad de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (IIIA). Escuela de Hábitat y Sostenibilidad IIIA-UNSAM-CONICET; Argentina.Fil: Olivelli, Melisa Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Ivanic, Federico Martín. Universidad de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (IIIA). Escuela de Hábitat y Sostenibilidad IIIA-UNSAM-CONICET; Argentina.Fil: Ivanic, Federico Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Pérez Coll, Cristina Silvia. Universidad de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (IIIA). Escuela de Hábitat y Sostenibilidad IIIA-UNSAM-CONICET; Argentina.Fil: Pérez Coll, Cristina Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Gonzalez, Florencia. Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Gerencia Química. Laboratorio de Fluorescencia de Rayos X; Argentina.Fil: Valenzuela, Lautaro. Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). Gerencia Química. Laboratorio de Fluorescencia de Rayos X; Argentina.Fil: Rojas, Dante Emanuel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Investigación Tecnología de Alimentos. Área de Protección de Alimentos; Argentina.Fil: Cristos, Diego Sebastian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Investigación Tecnología de Alimentos; Argentina.Fil: Butler, Matías. Universidad de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (IIIA). Escuela de Hábitat y Sostenibilidad IIIA-UNSAM-CONICET; Argentina.Fil: Butler, Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Candal, Roberto Jorge. Universidad de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (IIIA). Escuela de Hábitat y Sostenibilidad IIIA-UNSAM-CONICET; Argentina.Fil: Candal, Roberto Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Aronzon, Carolina Mariel. Universidad de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental (IIIA). Escuela de Hábitat y Sostenibilidad IIIA-UNSAM-CONICET; Argentina.Fil: Aronzon, Carolina Mariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina