Determinación enzimática y metales pesados en cerebro e hígado del modelo ecotoxicológico Gambusia punctata (Poeciliidae) / Enzymatic determination and heavy metals in the brain and liver in ecotoxicological model Gambusia punctata (Poeciliidae)

Se realizó un estudio durante el 2011, con vistas a evaluar los niveles de actividad enzimática y metales pesados bioacumulados en cerebro e hígado de la especie Gambusia punctata, que habita en los ecosistemas San Juan y Filé de Santiago de Cuba, para lo cual se seleccionaron 3 estaciones, correspondientes a la parte alta, media y baja de ambos sistemas. Se escogieron ejemplares que midieron biométricamente de 2,1-3,0 cm de longitud total. Se determinó la enzima acetilcolinesterasa en el cerebro y la glutation-S-transferasa y catalasa, respectivamente, en el hígado. En ambos órganos se analizaron concentraciones de cobre, cinc, plomo y cadmio, tratados por vía húmeda y cuantificados por espectroscopia de plasma inductivamente acoplado con vista axial. En la especie del San Juan, los niveles enzimáticos variaron entre las estaciones, siendo mayores y estadísticamente diferentes para las hembras (p<0,05); sin embargo, en la del Filé, fueron similares entre las partes y sexos. En cuanto a los metales, no se detectaron concentraciones en el cerebro, ni plomo ni cadmio en el hígado. Las concentraciones de cobre y cinc fueron mayores en la parte baja y menores en la alta, de manera que hubo diferencias con respecto a la especie del Filé. Se concluyó que las enzimas variaron desde una estación ambientalmente diferente a otra y que los metales cobre y cinc, a pesar de ser esenciales, representan un riesgo ecotoxicológico en la especie del San Juan, debido a sus elevadas capacidades bioacumulativas.

A study during 2011 was carried out in order to evaluate the levels of enzymatic activity and heavy metals bioaccumulated in brain and liver of the species Gambusia punctata, inhabiting San Juan and Filé ecosystems in Santiago de Cuba. For this purpose 3 stations were selected, corresponding to the upper, middle and lower parts of both systems. Specimens biometrically measuring 2.1-3.0 cm in total length were chosen. Acetylcholinesterase enzyme in the brain and glutathione-S-transferase and catalase in the liver were determined, respectively. Copper, zinc, lead and cadmium concentrations were analyzed in both organs, wet processed and quantified by axial view inductively coupled plasma spectroscopy. In San Juan species the enzymatic levels varied between the stations, being higher and statistically different for females (p<0.05), but in that from Filé they were similar between the parts and genders. Regarding metals, concentrations were not detected in brain, neither lead nor cadmium in the liver. Copper and zinc concentrations were higher in the lower part and lower in the upper one, so that there were differences regarding the Filé species. It was concluded that the enzymes varied from an environmentally different station to another and copper and zinc metals, in spite of being essential, pose an ecotoxicological risk in the San Juan species, due to their high bioaccumulative capabilities.

Proteínas totales y factor de bioconcentración por exposición a metales en la Gambusia punctata (Poeciliidae) / Total proteins and bioconcentration factor by metal exposure in Gambusia punctata (Poeciliidae)

El objetivo del presente trabajo fue evaluar niveles de proteínas totales y el factor de bioconcentración por exposición a metales en la Gambusia punctata. La especie fue muestreada en el ecosistema Filé y luego trasladada hacia condiciones de laboratorio, donde fueron diseñados 3 tratamientos a 2 réplicas con 25 ejemplares. Se determinó la concentración letal media (CL-50) como parámetro de toxicidad durante 48 horas de bioensayo. Los metales analizados fueron plomo y cadmio, cuantificados por espectroscopia de plasma inductivamente acoplados con vista axial. Transcurrido el experimento, la CL-50 correspondió a 0,1, ensayándose las concentraciones 0,06 y 5,78 mg/L, además del control negativo. Posteriormente se cuantificó el nivel de proteínas totales y los metales en agua, tejido y su relación mediante el factor de bioconcentración. El menor valor de proteínas fue ante la exposición al cadmio, con 43,9 por ciento de inhibición (p< 0,05) en comparación con el control; en el caso del plomo se determinó 2,5 por ciento de estimulación. Las mayores concentraciones en agua y tejido correspondieron a este último, no así para el factor de bioconcentración. Se concluyó que los resultados mostraron sensibilidad en la respuesta del contenido de proteínas totales y alta capacidad bioacumulativa para ambos metales.

The aim of this study was to evaluate levels of total proteins and the bioconcentration factor by metal exposure in Gambusia punctata. The species was sampled in the ecosystem Filé and then transferred to the laboratory, where 3 treatments in 2 replications with 25 copies were designed. Mean lethal concentration (CL-50) was determined as a toxicity parameter for 48 hours of bioassay. The analyzed metals were lead and cadmium, quantified by plasma spectroscopy inductively coupled with axial view. After the experiment, the CL-50 corresponded to 0.1 and concentrations of 0.06 and 5.78 mg/L and the negative control were tested. Then the level of total proteins and metals in water, tissue and its relationship by means of the bioconcentration factor were quantified. The lower value of proteins was by exposure to cadmium with 43.9 percent of inhibition (p <0.05) compared with the control; for lead 2.5 percent of stimulation was determined. The highest concentrations in water and tissue corresponded to the latter, but not for the bioconcentration factor. It was concluded that the results showed sensitivity in the response of total protein content and a high bioaccumulative capacity for both metals.

Factor de condición biológico-ambiental en la Gambusia punctata y sus efectos para el control biológico larval / Environmental and biological condition factor in the Gambusia punctata and its effects for larval biological control

En este artículo se evaluó el factor de condición biológico en la especie Gambusia punctata como expresión de daño ambiental del río San Juan de Santiago de Cuba, para lo cual se relacionó la longitud total de los peces con respecto al peso total. Fueron seleccionadas 2 estaciones de estudio en las cuencas alta y baja del río y los muestreos se realizaron durante la época poco lluviosa de 2011. Se escogieron individuos de ambos sexos, que biométricamente midieron entre 1,8 y 3,1 cm de longitud total y se establecieron 2 intervalos de clases. Los peces que habitaron en la parte alta del río presentaron mayor factor de condición biológico (0,068>0,038). Se concluyó que dado los valores de dicho factor, la calidad ambiental del ecosistema afecta el desarrollo de la especie, lo cual podría influir en su capacidad depredadora y, por tanto, como control biológico de larvas de mosquitos.

In this paper the biological condition factor was evaluated in the species Gambusia punctata as an expression of environmental damage of San Juan river in Santiago de Cuba, for which the total length of the fish was related to the total weight. Two study sites were selected in the upper and lower river basins, and samplings were performed during the dry season of 2011. Individuals of both sexes were chosen which biometrically measured between 1.8 and 3.1 cm in total length and 2 class intervals were established. The fishes living in the upper river had higher biological condition factor (0.068 > 0.038). It was concluded that given the values of this factor, the environmental quality of the ecosystem affects the development of the species, which could influence their predatory capacity and therefore as biological control of mosquito larvae.

Evaluación ambiental del río San Juan de Santiago de Cuba por exposición bioacumulativa a metales pesados / Environmental evaluation of San Juan river in Santiago de Cuba due to bioaccumulative exposure to heavy metals

Se evaluó la salud ambiental del río San Juan de Santiago de Cuba, expuesto a metales pesados, mediante la utilización de la especie biorreguladora Gambusia punctata. Se analizaron 271 individuos adultos clasificados por sexo, para lo cual se escogieron los intervalos de clases de edades 2,1-3,0 y 3,1-4,0 cm, según la longitud total, respectivamente. La mezcla ácida aplicada estuvo compuesta por ácido perclórico - ácido sulfúrico; (7:1) ácido nítrico para determinar los niveles bioacumulados en hígado, branquias y cerebro como órganos diana. Los metales analizados: cobre, zinc, plomo y cadmio, se cuantificaron mediante espectrometría por plasma inductivamente acoplado con vista axial. Se hallaron diferencias significativas (p<0,05) en los valores bioacumulados entre los intervalos y sexos. Se concluyó que los niveles de metales pesados bioacumulados superaron los valores permisibles, de manera que representan un riesgo ambiental en la salud de esas aguas.

The environmental health of San Juan river in Santiago de Cuba, exposed to heavy metals was evaluated by means of the bioregulatory species Gambusia punctata. Two hundred and seventy five adults were analyzed and classified by sex, for whom the intervals of age classes 2.1-3.0 and 3.1-4.0 cm were chosen, according to the total longitude, respectively. The applied acid mixture was composed by perchloric acid - sulphuric acid; (7:1) nitric acid to determine the bioaccumulated levels in liver, branchiae and brain as target organs. The analyzed metals: copper, zinc, lead and cadmium, were quantified by means of spectrometry by plasma inductively coupled with axial view. There were significant differences (p <0.05) in the bioaccumulated values between intervals and sexes. It was concluded that the levels of bioaccumulated heavy metals overcame the permissible values, so that they represent an environmental risk in the quality of those waters.

Eficacia del control de larvas de mosquitos (Diptera: Culicidae) con peces larvívoros / Effectiveness of the mosquito larvae control (Diptera: Cullicidae) by larvivorous fish

OBJETIVO: se realizó un estudio de cohorte en los Consejos Populares de Báez y Guaracabulla, pertenecientes al municipio Placetas, provincia Villa Clara, para determinar la eficacia de 3 especies de peces fluviales: Gambusia punctata Poey, 1854, Gambusia puncticulata Poey, 1854 y Poecilia reticulata Peter, 1895, en el control de larvas de mosquitos en depósitos utilizados por la población para almacenar agua. MÉTODOS: la investigación se inició en el mes de abril de 2006 y culminó en mayo de 2007, se seleccionaron solo los tanques bajos (interior y exterior de las viviendas) por ser más factibles de evaluar, se trabajó con una muestra de 1 740 depósitos que se dividieron en 2 grupos, los cuales se evaluaron por espacio de 1 año. RESULTADOS: el riesgo de encontrar focos de mosquitos fue superior en el grupo de depósitos que no estaban expuestos a la presencia de peces, la diferencia de riesgo permitió plantear que por cada 100 depósitos tratados con peces, se logró evitar 8 focos de mosquitos. CONCLUSIONES: los peces larvívoros constituyen una excelente alternativa contra las poblaciones larvales de culícidos en depósitos utilizados por la población para almacenar agua, que resulta un factor de protección ante la incidencia de focos de mosquitos.

OBJECTIVE: a cohort study was conducted in People´s councils in Báez and Guaracabulla located in Placetas municipality, Villa Clara province, for the purpose of determining the effectiveness of three river fish called Gambusia punctata Poey, 1854, Gambusia puncticulata Poey, 1854 y Poecilia reticulata Peter, 1895 in the control of mosquito larvae inside water reservoirs used by the population. METHODS: the study began in April 2006 and ended May, 2007; the selected water tanks were placed inside and outside the houses) since they were more easy to be evaluated. The sample covered 1 740 tanks divided into 2 groups and evaluated for one year. RESULTS: the risk of finding mosquito foci was higher in the group of reservoirs non-exposed to the action of fish; this difference allowed stating that 8 mosquito foci were prevented per every 100 reservoirs treated with fish. CONCLUSIONS: larvivorous fish are an excellent choice to treat Cullicidae larval populations existing in water tanks and also a protective factor against incidence of mosquito foci.