Effects of the insecticide β-endosulfan on tadpoles of Isthmohyla pseudopuma (Anura: Hylidae)

Abstract

Conventional agriculture uses pesticides intensively. Once pesticides are released into the environment, they can be toxic to non-target organisms. Exposure of amphibians to pesticides can be lethal and affect their growth, development and behavior. β-endosulfan is a persistent organochlorine that has been detected in environmental samples within protected sites in Costa Rica, far from agricultural areas. The aim of this study was to evaluate the lethal and sublethal effects, as well as changes in three biomarkers (Cholinesterase activity [ChE], glutathione S- transferase activity [GST] and lipid peroxidation [LPO]) in tadpoles of Isthmohyla pseudopuma exposed to β-endosulfan. A 96-h acute test (20, 40, 60, 80, 100 and 200 µg/L) was performed in order to calculate the median lethal concentration (LC 50 ), while effects on growth and development were assessed during a 4-weeks chronic test (10, 20, 30 and 50 µg/L). In addition, we measured the aforementioned biomarkers in tadpoles exposed to concentrations below the LC 50 . The 96-h LC 50 for this species was 123.6 µg/L. We found no evidence of β-endosulfan influencing any of the three biomarkers evaluated. At 50 µg/L, both length and total weight of tadpoles decreased with respect to the control. Also, at 30 and 50 µg/L we observed that individuals showed a slower development. Therefore, we demonstrated that at sublethal concentrations, β-endosulfan negatively affects I. pseudopuma at early stages causing tadpoles to develop slower and smaller than normal.

La agricultura convencional utiliza plaguicidas de forma intensiva. Una vez liberados en el medio ambiente, pueden ser tóxicos para los organismos a los que no van dirigidos. La exposición de los anfibios a los plaguicidas puede ser letal y afectar a su crecimiento, desarrollo y comportamiento. El β-endosulfán es un organoclorado persistente que se ha detectado en muestras ambientales dentro de sitios protegidos en Costa Rica, lejos de las zonas agrícolas. El objetivo de este estudio fue evaluar los efectos letales y subletales, así como los cambios en tres biomarcadores (actividad colinesterasa [ChE], actividad glutatión S-transferasa [GST] y peroxidación lipídica [LPO]) en renacuajos de Isthmohyla pseudopuma expuestos a β-endosulfán. Se realizó un ensayo agudo de 96 h (20, 40, 60, 80, 100 y 200 µg/L) para calcular la concentración letal media (CL 50 ), mientras que los efectos sobre el crecimiento y el desarrollo se evaluaron durante un ensayo crónico de 4 semanas (10, 20, 30 y 50 µg/L). Además, medimos los biomarcadores mencionados en renacuajos expuestos a concentraciones inferiores a la CL 50 . La CL 50 de 96 h para esta especie fue de 123,6 µg/L. No encontramos pruebas de que el β-endosulfán influyera en ninguno de los tres biomarcadores evaluados. A 50 µg/L, tanto la longitud como el peso total de los renacuajos disminuyeron con respecto al control. Además, a 30 y 50 µg/L observamos que los individuos mostraban un desarrollo más lento. Por lo tanto, demostramos que a concentraciones subletales, β-endosulfán afecta negativamente a I. pseudopuma en estadios tempranos provocando que los renacuajos se desarrollen más lentamente y sean más pequeños de lo normal.