T O X IC ID A D E A G U D A DO H ER B IC ID A C LO M A ZO NE NO PEIXE H y p h e s s o b ry c o n s c h o lz e i: A V A LIA Ç Ã O DA C O N C E N TR A Ç Ã O LETA L M E D IA N A E DE A LTE R A Ç Õ ES NO C O N TEÚDO DE N U TR IEN TES
C LA U D IO M AR TIN JO N SS O N * A L IN E DE H O LAN D A NUNES M A IA *
Avaliou-se a toxicidade aguda do herbicida C lom azone sobre o peixe H yphessobrycon scholzei. Foram também estudadas possíveis alterações no conteúdo de proteína total e de m acro e microelem entos (Na, K, Ca, P, S, Mg, Mn, Zn, Fe e Cu) nos tecidos, decorrentes da exposição aguda. Os resultados demonstraram que o valor da CL50- 96 h foi equivalente a 27,67 (24,29-31,51) mg/L: Este valor representa a concentração do herbicida presente em lâmina de água de 10 cm, decorrente da aplicação de aproxim adam ente 40 vezes a dose agronômica. Não houve evidência de alterações significativas provocadas pelo C lom azone nos níveis dos nutrientes estudados.
1 IN TR O D U Ç Ã O
O uso de herbicidas na agricultura tem crescido nos ú ltim os anos com o intuito de com bater plantas d a ninhas e ga ra n tir m aior oferta de a lim entos. Porém , o uso ilim itado destes produtos pode afetar n e g ativa m e n te organism os não alvo, tais com o peixes, num sistem a aquático.
O C lom azone é um herbicida pós-em ergente a m p la m e n te usado, em sistem as de arroz irrigado no Sul do Brasil, para c o n tro la r a gram ínea E ch in o ch lo a crusgali, entre outras. A dose recom endada deste com posto sob a fo rm a de concentrado em ulsionável é de 700 g/ha. Im portante via de co n tam in a çã o do ecossistem a aquático po r este herbicida pode o correr pela dre n a g e m de água da área de aplicação para a região de entorno.
A literatura pertinente quase não apresenta dados relacionados aos e fe itos adversos do C lom azone sobre im portantes espécies aquáticas bioindicadoras.
* Pesquisadores II, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, C entro Nacional de Pesquisa de Monitoramento e Avaliação de Impacto Am biental (EMBRAPA-CNPMA), Jaguariúna, SP, Brasil, (e-mail: jonsson@cnpma.embrapa.br / ahmaia@cnpma.embrapa.br).
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a toxicidade aguda do herbicida C lom azone através do cálculo d o va lo r da C L50-96 horas no peixe H yp h e sso b iyco n scholzei, uma espécie autóctone pertencente à fam ília C haracidae. A s alterações induzidas pela exposição aguda no conteúdo de proteína total e de macro e m icroelem entos dos tecidos do peixe foram tam bém estudadas.
2 M A TE R IA L E M ÉTO D O S
2.1 P R O D U TO -TE S TE
O C lom azone (2-(2-clorofenil) m etil - 4,4 - dim etil -3 - isoxalidinona) foi usado sob a form a de concentrado em ulsionável com ercial (G A M IT R, FMC), na con ce ntra çã o de 500 g/L.
2.2 A V A LIA Ç Ã O DA T O X IC ID AD E AG U D A
Foram utilizados peixes da espécie H y p h e sso hiycon sch o lze i (família C haracidae), pesando em média 0,35 g e m edindo em media 3,5 cm, adquiridos de fornecedor local. Os peixes foram previam ente aclim atizados nas condições am bientais utilizadas durante a exposição ao agente tóxico (tem peratura = 27 ± 2 °C, fotoperíodo = 16h luz/8h escuro; pH = 7,8; dureza total = 36 m g/L C a C 0 3 e condutividade = 190 uS/cm ). A concentração de o xigênio dissolvido m anteve-se su perior a 60% da saturação. D urante o período de aclim atação e realização do teste foi utilizada água potável proveniente de poço artesiano.
Os peixes fo ra m alim entados diariam ente durante o período de aclim atação com ração floculada, a qual foi suspensa 24 horas antes do início do teste.
O ensaio foi realizado em aquários de vidro com cap a cid ad e de 10 litros, contendo soluções-teste com volum es equivalentes a ü litros. As soluções-teste foram preparadas a partir de solução-estoque contendo 50 g de ingrediente ativo por litro. Diluiu-se o produto-teste direta m e n te na água de m aneira a se o b ter as concentrações nom inais de C lom azone de: 0,0 (controle); 9,0; 16,2; 29,4; 53,1 e 95,6 m g/L. Com auxílio de rede de "nylon" foram introduzidos 20 organism os em cada recipiente, sendo que para cada concentração de exposição o teste foi realizado em duplicata.
O ensaio foi conduzido em sistema estático e teve 96 horas de duração. D urante este período foram m antidas co ndições am bientais sem elhantes às do período de aclim atação.
Em intervalos de 24 horas e no final da exposição, os organism os que não responderam a estím ulos tácteis foram considerados m ortos, sendo im ediatam ente rem ovidos. Para cada concentração de exposição o
núm ero de organism os m ortos foi registrado para se ca lcu la r a concentração letal m ediana de exposição durante 96 horas (C L 50-96 h).
2.3 AN Á LISE DO C O N T E Ú D O DE P R O T E lN A TO TAL E DE M A C R O E M IC R O ELEM EN TO S
No final da exposição, os organism os que sobreviveram aos efeitos tóxicos do herbicida (concentrações de 9,0 e 16,2 m g/L) foram sacrificados com “overdose" de tricaína m etanossulfonato de sódio (Sigm a C hem ical, Co) e guardados em “freezer" para posterior análise de nutrientes nos tecidos .
Os espécim es fo ra m secos em estufa a te m p e ra tu ra de aproxim adam ente 60 °C, du ra n te período m ínim o de 48 horas, até a obtenção de peso constante. O s peixes inteiros de sid ra ta d o s foram triturados em alm ofariz e pesados. A s am ostras foram sub d ivid id as em dois grupos, cada um deles com m assa de 0,1 g e 0,25 g, sendo que o prim eiro e o segundo sofreram digestão sulfúrica e nítrica, respectivam ente. As am ostras digeridas em m eio su lfúrico foram analisadas quanto aos te ores de N, Ca, Na, K, Mg e P. A dig e stão em meio nítrico perm itiu a análise dos seguintes elem entos: S, Zn, Mn, Fe e Cu. C alculou-se o te o r de proteína total a partir da porcentagem de nitrogênio total determ inada pelo m étodo Kjeldahl (sem i-m icro) (22) e m ultiplicando- se este va lo r pelo fator 6,25.
Analisou-se Na e K p or fotom etria de cham a em equipam ento M icronal B262. U tilizou-se o m étodo de T E D ES C O et al. (22) para determ inar os teores de P e S, m ediante espectrofotom etria visível em e quipam ento Bekm an D U -8B, nos com prim entos de onda de 660 e 440 nm, respectivam ente. Os dem ais elem entos foram analisados em equipam ento Shim adzu A A 6 80 , pela técnica de e spectrofotom etria de absorção atôm ica em cham a.
As análises foram realizadas em réplicas de quatro a m ostras para cada concentração de exposição.
2.4 AN Á LISE E S TA TÍS T IC A
2.4.1 C oncentração letal m ediana
E stim ou-se a C L50 - 96 h pelo método S p earm an-K arber (9), pois os m étodos probito, lo g ito ou Litchfield não são adequados, quando apenas uma dose apresenta m ortalidade parcial (entre 0 e 100% ) (20).
2.4.2 C onteúdo de proteína total e de m acro e m icroelem entos
Foram calculados os teores m édios de proteína, m acro e m icroelem entos em cada uma das doses. Para buscar evidências sobre o efeito do Clom azone (aum ento ou decréscim o no teor do nutriente com o a um ento da dose) realizou-se teste perm utacional (13), baseado na alteração (+ ou -) do teor m édio de cada nutriente entre as doses 0,0; 9,0 e 16.2 mg/L.
3 R ES U LTA D O S E DISCU SSÃ O
Os dados dem onstraram que os efeitos agudos letais em 96 horas de exposição, só se m anifestaram em concentrações superiores a 16,2 mg/L de Clom azone. Nas concentrações de exposição que resultaram em m ortalidade parcial (soluções teste de 29,4; 53,1 e 95,6 m g/L) os peixes apresentaram inicialm ente letargia e nado errático no tran sco rre r do tempo, perda total de equilíbrio e m orte. Já, os organism os expostos a doses m enores não dem ostraram sinais aparentes de intoxicação.
Na T abela 1 são apresentados os resultados referentes a m ortalidade dos organism os nas diferentes doses de exposição.
T A B E L A 1 - D O S E -R E SP O STA DO PEIXE H y p h e s s o b ry c o n s c h o lz e i EXPO STO A F O R M U LA Ç Ã O DO HER BICIDA CLO M A ZO N E
Concentração nominal de Clomazone (mg/L)
li0 inicial ile organismos
li0 de organismos mortos por réplica % de mortalidade 24 h 48 h 72 h 96 h 0,0 (controle) 20 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 9,0 20 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 16,2 20 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 / 0 0 29,4 20 4 / 2 1 0 /7 10/11 11/13 60 53,1 20 2 0 /2 0 2 0 /2 0 20/20 20/20 100 95,6 20 2 0 /2 0 2 0 /2 0 20/20 20/20 100
A concentração letal m ediana estim ada (C L50-96 h) foi equivalente a 17,67 m g/L, sendo o intervalo de confiança de 95% d e 24,29 a 31,51 mg/L. Segundo este valor, o Clom azone seria classificado com o "fracam ente óxico" para o organism o teste (23). V a lo r de C L50-96 h com sem elhante >rdem de grandeza (34,6 m g/L) foi calculado para o poecilideo Poecilia
reticulata (8), porém não se tem inform ação precisa se este valor foi expresso em term os de ingrediente ativo ou de produto form ulado.
De acordo com o valor de C L50-96 h calculado neste estudo, a toxicidade aguda do C lom azone para H. s ch o lze i é sem elhante àquela observada para a m icroalga Selenastrum capricorntum e para a macrofita Lemna valdiviana. Para estes bioindicadores aquáticos os valores de CL50-96 h são equivalentes a 31,9 e 32,2 m g/L, respectivam ente (11). A toxicidade do C lom azone é aproxim adam ente duas vezes m aior para o m icrocrustáceo D. sim ilis (11) do que para H. scholzei. Esta constatação levaria a supor que os efeitos adversos do herbicida para peixes nos ecossistem as aquáticos ocorreriam de form a indireta, afetando as populações de organism os zooplanctônicos, o que com prom eteria a disponibilidade de alim ento .
A toxicidade do C lom azone para a espécie aqui estudada é sem elhante à apresentada pelo herbicida Paraquat sobre duas espécies de peixes autóctones sudam ericanas tais com o Bryco n a m e ricu s ineringii e O ncorhynchus m ykiss, tendo-se registrado os va lores de CL50-96 h equivalentes a 20 e 32 mg/L, respectivam ente (4).
C om parando-se a toxicidade aguda do C lom azone com a de outros herbicidas com um ente usados em culturas de a rroz irrigado observa-se que, esta é aproxim adam ente 130 e 23 vezes m en o r que a dos herbicidas M olinate (15) e T hiobencarb (19), respectivam ente, para a espécie Salmo gairdneri. Porém , o C lom azone apresenta m aior to xicid a d e que o herbicida Bensulfuron m etil para a truta arco iris (14). A to xicid a d e do M CPA ((4- cloro-2-m etil-fenoxi) ácido acético) para a carpa ( Cyprinus carpio) (14) m ostrou-se sem elhante a apresentada pelo C lom azone para H. scholzei. Com relação a outros dois herbicidas de am plo uso em culturas de arroz irrigado no Rio G rande do Sul, isto é, o Q u in clo ra c e Propanil, cuja toxicidade aguda em peixes foi tam bém estudada (3,17), o C lom azone se apresenta com o m enos tóxico.
O va lo r de C L50-96 h obtido no presente trabalho corresponde a aproxim adam ente 40 vezes a dose recom endada do herbicida aplicada em cam po e distribuída em lâm ina de água de 10 cm de profundidade. Este valor perm ite ta m bém estim a r as concentrações m áxim as permissíveis para p revenir efeitos agudos e crônicos (2,4), as quais seriam atingidas, respectivam ente, pela aplicação de 13 e 4 vezes a dose recom endada, quando existe lâm ina de água da m esm a profundidade à citada anteriorm ente.
Na T abela 2 são apresentados os dados relativos à análise dos nutrientes no tecido de H. sch o lze i exposto ao C lom azone e de alguns parâm etros estatísticos analisados.
Não foram observadas alterações significativas (p>0,05) nos teores de proteína, m acro e m icroelem entos nos te cid o s dos peixes, com o aum ento da dose de Clom azone. Os elem entos Na, M n e Fe apresentaram alterações consistentes negativas (--), enquanto que o te o r de proteína apresentou alterações consistentes positivas (++) e ntre as doses
TAB ELA 2 - T E OR E S M E D IO S DE N U T R IE N T ES EM H y p h e s s o b ry c o n s c h o lz e i E X P O S T O A D IF E R E N T E S D O S E S DE C L O M A Z O N E DURANTE 96 H O R A S - VA RI AÇ ÃO D O S TE OR ES E N T R E AS D O S E S 0, 0 E 9, 0 (D IF 9, 0 - 0 ,0 ) E 9, 0 E 16 ,2 (D IF 16 ,2 - 9 .0 ) - S E N T ID O DA VA R IA Ç Ã O (+ O U -) E V A L O R P A S S O C IA D O A O T E S T E P E R M U T A C IO N A L
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Os resultados o b tidos no presente estudo discordam de certa form a de alguns trabalhos relatados pela literatura especializada a respeito de alterações bioquím icas ocasionadas por biocidas em peixes. Assim , p or exem plo, EL-D EE N et al. (7) observaram d e créscim o significativo no conteúdo de p ro te in a total no peixe C te n o ph a iyn g o d o n idella, quando exposto ao herbicida D iquat na dose de 53 m g/L, durante o período de 168 horas. SW AR U P et al. (21) verificaram que o te o r de proteína no rim do peixe C irrhinus m rigala dim inuiu em aproxim adam ente 50% quando com parado ao controle após exposição ao inseticida Endosulfan na concentração de 1,1 pg/L, sendo que o valor de LC50-96 h para esta espécie foi e q u ivalente a 1,3 pg/L. A dim inuição dos níveis de proteína em tecidos do peixe Channa sp após a exposição aguda a este inseticida foi tam bém constatada por M U R TY e P R IY AM VA D A DEVI (16). BEG UM e V IJA Y A R A G H A V A N (1) observaram que o conteúdo de proteína total, de tecido m uscular do peixe Ciarias batrachus dim inuiu significativam ente após exposição do organism o-teste a 21,66 m g/L (1/3 LC 50-96 h) de form ulação com ercial do inseticida Dim ethoate.
Com relaçã o a alterações no balanço iônico, que im plicam em m udanças no te o r de m acro e m icro elem entos, tam bém não foram constatados no presente trabalho efeitos deste nível nos tecidos de H. scholzei.
O efeito de agrotóxicos sobre a concentração de íons em diferentes e spécies de peixes tem sido estudado com o bio in d ica do r dos efeitos de poluição por estes produtos. Assim sendo, EIS LER e EDM UN DS (6) o bservaram aum ento nos niveis de sódio, potássio, cálcio, m agnésio e zinco no plasm a do peixe Sphaeroicles m aculatus, exposto a concentrações subletais do inseticida Endrin du ra n te 96 horas, enquanto que a co n centração destes elem entos no fígado estava dim inuída. Portanto, a m obilização dos cátions a partir deste últim o tecido para o plasm a foi evidente. Porém , EISLER (5) expondo esta m esm a espécie a 30 pg/L de M etoxiclor, durante 45 dias, não o b s e iv o u alterações no conteúdo de sódio, potássio, cálcio, m agnésio, zinco e ferro do plasma. O m esm o a utor verificou que os níveis de zinco d ecresceram no plasm a e tecidos quando os organism os foram expostos a M etilparation na concentração de 20 mg/L.
S egundo K A B E E R A H A M M A D SA HIB et al. (12) a exposição ao inseticida M alation prom ove dim inuição do conteúdo corpóreo de sódio, potássio e cálcio em Tilapia sp. JO HAL e DUA (10) constataram que a distribuição e porcentagem de diversos elem entos (S, Cl, Fe, P, Ca, Al e Si) presentes nas escam as de Channa p u n cta tu s foi alterada após a exposição deste organism os a doses subletais de 2,2 e 3,5 pg/L do inseticida Endosulfan, nos prazos de 5 e 15 dias. E studos de exposição durante 96 horas realizados com este com posto no ca ranguejo de água doce, O ziotelphusa s e n e x senex, revelaram d e créscim o dos teores de sódio, cloreto e potássio na hemolinfa, hepatopancreas e m úsculo em
relação ao grupo controle (18). A ausência de efeito sobre os parâm etros bioquím icos em estudo verificada no presente trabalho não perm ite form ular hipóteses sobre o m ecanism o de ação de toxicidade do Clom azone em peixes. Sabe-se porém, que 110 seu o rganism o-alvo, este herbicida atua por inibição enzim ática no p rocesso de síntese de clorofila (8). Os dados tam bém indicam que a análise dos parâm etros aqui estudados não parece funcionar apropriadam ente com o bio in d ica do r de efeito agudo do C lom azone em peixes.
4 C O N C LU SÃ O
A p e sa r de se dispor de escassos trabalhos na literatura relacionados com a ecotoxicidade do Clom azone, o v a lo r de concentração letal m ediana determ inado em H. sch o lze i é m en o r ou se m elhante ao encontrado para este herbicida em outros organism os aquáticos. Tal constatação é tam bém válida com parando-se a toxicidade do Clom azone para H. s ch o lze i com a de alguns herbicidas utilizados em culturas de arroz irrigado em outras espécies de peixes.
A relação dose-efeito, determ inada neste estudo para o herbicida C lom azone, sugere a ausência de efeitos nocivos em curto prazo de exposição para a espécie estudada, quando usado na dose de aplicação recom endada num sistem a convencional de cultura de arroz irrigado.
O C lom azone não prom ove alterações no te o r de proteína total e de alguns elem entos nos tecidos de H. scholzei, indicando que não há evidência de interferência nos processos m etabólicos destes nutrientes na exposição aguda ao herbicida.
Abstract
The herbicide C lom azone (2-(2-chiorophenyl) m ethyl-4,4 -dim ethyl-3-isoxalidinone) is widely used in the southern region of Brazil fo r control of gram inae that grow s in flooded rice fields. D rainage m ay result in Clomazone contam ination of adjacent aquatic environments, prom oting adverse effects in aquatic biota. The acute toxicity o f Clomazone was evaluated in the Brazilian fish Hyphessobrycon scholzei. The LC60 value of 27.29 (24.29 to 31.51) mg/L was obtained in static 96-hour exposure to the herbicide. This LCM value was approxim ately the Clomazone concentration found in a 10 cm layer o f water after an application 40 times greater than the recom m ended am ount. Total protein, Na, K, Ca, P, S, Mg, Zn, Fe, and Cu were measured in fish tissue. No significant differences (p>0.05) in total protein or to the measured elem ents w ere observed in tissues of Clomazone-exposed and unexposed fishes.
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