Acute toxicity and cholinesterase inhibition of the nematicide ethoprophos in larvae of gar Atractosteus tropicus (Semionotiformes: Lepisosteidae)

ABSTRACT

Biomarkers are a widely applied approach in environmental studies. Analyses of cholinesterase (ChE), glutathione S-transferase (GST) and lipid peroxidation (LPO) are biomarkers that can provide information regarding early effects of pollutants at different biochemical levels on an organism. The aim of this study was to evaluate the biomarker approach on a Costa Rican native and relevant species. For this, larvae of gar (Atractosteus tropicus) were exposed to the organophosphorus nematicide, ethoprophos. Acute (96hr) exposure was conducted with pesticide concentrations ranging from 0.1μg/L to 1 500μg/L. The 96hr LC50 calculated was 859.7μg/L. After exposure, three biomarkers (ChE, GST and LPO) were analyzed in fish that survived the acute test. The lowest observed effect concentration (LOEC) regarding ChE activity inhibition was 50μg/L. This concentration produced a significant inhibition (p<0.05) of the enzyme by 20%. The highest concentration tested without showing any effect on ChE activity and therefore considered as no observed effect concentration (NOEC) was 10μg/L. Ethoprophos concentration of 400μg/L caused a ChE inhibition by 79%. In this study, no significant variations (p>0.05) in GST activity and LPO were observed in A. tropicus larvae after exposure to ethoprophos.

RESUMEN

El proceso de reproducción inducida de Atractosteus tropicus es útil para la acuicultura y la reintroducción en zonas donde las poblaciones silvestres se han reducido considerablemente. En larvas de esta especie se evaluó la toxicidad aguda, así como la respuesta de tres biomarcadores actividad colinesterasa (ChE), actividad de Glutation S-transferasa (GST) y peroxidación de lípidos (LPO). Asimismo, se realizaron exposiciones agudas (96hr) a etoprofos (nematicida organofosforado), en donde se utilizaron concentraciones entre 0.1μg/L y 1 500μg/L del nematicida. La concentración letal 50 (LC50) calculada fue de 859.7μg/L; la máxima concentración sin efecto en los organismos (NOEC) 10μg/L y la concentración más baja en la cual se observó algún efecto (LOEC) 50μg/L. A esa concentración, el efecto observado fue una reducción significativa (p<0.05) en la actividad de la ChE. Una concetración de etoprofos de 400μg/L causó una inhibición del 79% en la actividad ChE. La actividad GST y la LPO no mostraron una respuesta significativa (p>0.05) luego de la exposición de los organismos a etoprofos.