Ensayo estandarizado (ISO 17512) de comportamiento de evitación de suelos contaminados. Efecto del pesticida dimetoato sobre la lombriz de tierra Aporrectodea caliginosa / Standardized avoidance test (ISO 17512) for contaminated soils. Effect of the pesticide dimethoate on the earthworm Aporrectodea caliginosa

La creciente preocupación por el bienestar animal ha propiciado el rechazo por parte de la sociedad a la utilización de animales en experimentación. Por este motivo, actualmente se están desarrollando métodos alternativos que cumplan con el principio de las 3Rs (reemplazar, reutilizar y refinar). Muchos de estos métodos se basan en la utilización de organismos inferiores, como las lombrices de tierra. El presente estudio desarrolla el ensayo estandarizado de la Organización Internacional de Normalización (ISO) 17512-1:2008, en el que se evalúa la toxicidad producida por el plaguicida organofosforado dimetoato en el suelo, utilizando la capacidad de repulsión o evitación que presentan las lombrices de tierra pertenecientes a la especie Aporrectodea caliginosa. Las concentraciones seleccionadas han sido 0,06, 0,3 y 1,5 mg/kg de suelo, ensayada cada una de ellas por triplicado, empleando 10 lombrices por cada réplica. Los resultados reflejan la capacidad de las lombrices de tierra de la especie Aporrectodea caliginosa para evitar suelos contaminados con el formulado comercial de dimetoato. Por otra parte, se confirma la tendencia de las lombrices a evitar el suelo contaminado a medida que aumenta la concentración de plaguicida ensayada, con significación estadística a la dosis más alta empleada (1,5 mg/kg). (AU)

The increasing concern about animal wellness has induced the repulse of society to the use of animals in research. For this reason, alternative methods which comply with the 3Rs principle (Replace, Reuse and Refine) are currently being developed. Many of these methods are based on the use of lower organisms on the evolutionary scale, such as earthworms. The present study develops the standardized test of the International Organization of Standardization (ISO) 17512-1:2008, in which the toxicity produced by the pesticide organophosphate dimethoate in the soil is evaluated, using the capacity of repulsion or avoidance that presents the earthworms Aporrectodea caliginosa. The assayed concentrations were 0.06, 0.3 and 1.5 mg/kg of soil, each one tested in triplicated, using 10 earthworms for each repetition. The results reflect the ability of earthworms of the species Aporrectodea calliginosa to avoid soils contaminated with the commercial formulation of dimethoate. On the other hand, the tendency of worms to avoid contaminated soils is confirmed as the concentration of pesticide increases, with statistical significance at the highest concentration used (1.5 mg/kg). (AU)

Ensayo estandarizado (ISO 17512) de comportamiento de evitación de suelos contaminados II. Respuesta de distintos biomarcadores tras la exposición a dimetoato en la lombriz de tierra Aporrectodea caliginosa / Standardized avoidance test (ISO 17512) for contaminated soils II. Response of different biomarkers after exposure to dimethoate in earthworm Aporrectodea caliginosa

En la primera parte del presente estudio, publicado en 2021, se mostraron los resultados obtenidos al aplicar el ensayo estandarizado de la Organización Internacional de Normalización (ISO) 17512-1:2008. En dicho trabajo se evaluó la toxicidad producida por el plaguicida organofosforado dimetoato en el suelo, utilizando la capacidad de repulsión o evitación que presentan las lombrices de tierra de la especie Aporrectodea caliginosa. En esta segunda parte, para evaluar los efectos subletales producidos por el dimetoato sobre las lombrices, se han determinado como biomarcadores la actividad de la enzima acetilcolinesterasa (AChE, cuya inhibición es el principal mecanismo de acción de este tipo de compuestos) y la actividad glutatión S-transferasa (GST, que comúnmente se activa como mecanismo de detoxificación de plaguicidas). Las concentraciones seleccionadas han sido 0,06, 0,3 y 1,5 mg/kg de suelo, ensayada cada una de ellas por triplicado, empleando 10 lombrices por cada réplica.La actividad AChE se inhibió significativamente en la exposición a las tres concentraciones empleadas. No se ha producido aumento de la actividad GST que, por el contrario, aparece significativamente inhibida a la concentración más alta de plaguicida ensayada. La falta de una inducción de la actividad GST puede deberse a que el mecanismo de detoxificación no se ha puesto en marcha por el corto tiempo de exposición al plaguicida. Estos resultados reflejan la sensibilidad de la AChE como biomarcador de la contaminación de los suelos con organofosforados. (AU)

In the first part of this study, published in 2021, the results obtained when applying the standardized test of the International Organization of Standardization (ISO) 17512-1:2008 were shown. In this study, the toxicity produced by the pesticide organophosphate dimethoate in the soil was evaluated, using the capacity of repulsion or avoidance that presents the earthworms Aporrectodea caliginosa. To evaluate the sublethal effects produced by dimethoate on worms, the activities of the acetylcholinesterase enzyme (AChE, the inhibition of which is the main mechanism of action of this type of compound) and glutathione S-transferase enzyme (GST, which is commonly activated as a pesticide detoxification mechanism) have been determined. The commercial product called DIMAFID40, whose active substance is the organophosphate pesticide dimethoate, was used. The selected concentrations were 0.06, 0.3 and 1.5 mg / kg of soil, each one tested in triplicate, using 10 worms per replicate.The AChE activity was significantly inhibited after exposure to the three assayed concentrations. With respect to GST activity, it was not increased but significantly inhibited after exposition to the highest concentration of pesticide. The non-appearance of an induction of GST activity may be due to the fact that the detoxification mechanism has not been started because the time of exposure to the pesticide has been too short. These results reflect the sensibility of AChE as a biomarker of the contamination in soils with organophosphate. (AU)

Microbial diversity and digestive enzyme activities in the gut of earthworms found in sawmill industries in Abeokuta, Nigeria / Diversidad microbiana y actividad de enzimas digestivas en el intestino de las lombrices de tierra en los aserraderos de Abeokuta, Nigeria

The growing demand for wood has resulted in large volumes of wood wastes that are daily released to the soil from the activities of sawmills in South-Western Nigeria. In an attempt to setup a bioremediation model for sawdust, this study therefore aimed at evaluating microbial diversity, and the level of digestive enzymes in the gut of earthworms (Eudrilus eugeniae, Libyodrilus violaceous and Hyperiodrilus africanus) of sawmill origin. Four major sawmills located in Abeokuta (7o9’12” N - 3o19’35” E), namely Lafenwa, Sapon, Isale-Ake and Kotopo sawmills were used for this study. The arboretum of the Federal University of Agriculture, Abeokuta was used as control. Gut microbial analysis was carried out using the pour-plate method while digestive enzyme activities in the earthworm guts were done by the spectrophotometric method. Higher microbial counts (28.5±0.1x10³-97.0±0.1x10³cfu for bacteria and 7.0±0.1x10³-96.0±0.1x10³cfu for fungi) and microbial diversity were recorded in the gut of earthworms of the sawmill locations than those of the control site (17.5±0.1x10³cfu for bacteria and 4.5±0.1x10³cfu for fungi). Streptococcus mutans and Proteus spp.were common in the gut of E. eugeniae, and L. violaceous from the study sawmills, while Streptococcus mutans were also identified in H. africanus, but absent in the gut of E. eugeniae from the control site. Cellulase (48.67±0.02mg/g) and lipase (1.81±0.01mg/g) activities were significantly higher (p<0.05) in the gut of earthworms from the control site than those of the study sawmills. Furthermore, amylase (α and β) activity was highest in the gut of earthworms from the sawmills. Variations observed in the gut microbial and digestive enzyme activities of earthworms from the study sawmills as compared to the control site suggests that earthworms, especially E. eugeniae, could be a better organism for use as bioremediator of wood wastes. Rev. Biol. Trop. 62 (3): 1241-1249. Epub 2014 September 01.

La creciente demanda de madera ha resultado en grandes volúmenes de residuos de madera que se lanzan diariamente a la tierra, procedentes de las actividades de los aserraderos en el suroeste de Nigeria. Se realizó este estudio en un intento de configurar un modelo de biorremediación de aserrín, con el objetivo de evaluar la diversidad microbiana y el nivel de las enzimas digestivas en el intestino de las lombrices de tierra (Eudrilus eugeniae, Libyodrilus violáceo y Hyperiodrilus africanus) de origen aserradero. Para este estudio se utilizaron cuatro grandes aserraderos ubicados en Abeokuta (7°9’12 ‘’ N - 3°19’35 ‘’ E), a saber: Lafenwa, Sapon, Isale-Ake y Aserraderos Kotopo. El arboreto de la Universidad Federal de Agricultura, Abeokuta se utilizó como control. El análisis microbiano se llevó a cabo utilizando el método de vertido de placa, mientras que las actividades de enzimas digestivas en los intestinos de las lombrices se realizaron por el método espectrofotométrico. Los recuentos microbianos más altos fueron 28.5±97.0±0.1x10³-0.1x10³cfu para las bacterias y 7.0±0.1x10³-96.0±0.1x10³cfu para los hongos y la diversidad microbiana registrada en el intestino de las lombrices de tierra de los lugares de aserraderos y las del sitio de control fueron: 17.5±0.1x10³cfu para bacterias y 4.5±0.1x10³cfu para hongos. Streptococcus mutans y Proteus spp. eran comunes en el intestino de E. eugeniae, y L. violaceous de los aserraderos de estudio, mientras que también se identificaron Streptococcus mutans en H. africanus, que estuvieron ausentes en el intestino de E. eugeniae en el sitio de control. Actividades de celulasa (48.67±0.02mg/g) y lipasa (1.81±0.01mg/g) fueron significativamente mayores (p<0.05) en el intestino de las lombrices de tierra en el sitio de control que las de los aserraderos de estudio. Por otra parte, la actividad de la amilasa (α y β) fue mayor en el intestino de las lombrices de tierra de los aserraderos. Las variaciones observadas en la microbiota intestinal y la actividad de las enzimas digestivas de las lombrices de tierra de los aserraderos de estudio, en comparación con el sitio de control, sugieren que las lombrices de tierra, especialmente E. eugeniae, podrían ser un mejor organismo para su uso como biorremediador de residuos de madera.