Early Toxic Effects in a Central American Native Fish (Parachromis dovii) Exposed to Chlorpyrifos and Difenoconazole

Abstract

In Costa Rica, agriculture is one of the most important economic activities. Chlorpyrifos and difenoconazole have been identified as agrochemicals widely used in banana and pineapple crops in the Caribbean area of the country and are constantly recorded in aquatic ecosystems. The toxicity of these pesticides in Parachromis dovii was studied. Median lethal concentrations (LC50s) for each substance were obtained from 96‐h acute tests. Then, fish were exposed to sublethal concentrations of both substances (10% of LC50), individually and in mixture, to evaluate biomarker responses. Ethoxyresorufin‐O‐deethylase (EROD), catalase, and glutathione S‐transferase activities as well as lipid peroxidation were measured in liver and gill tissues as markers of biotransformation and oxidative stress processes. Cholinesterase activity in brain and muscle tissue was also quantified as a biomarker of toxicity. The LC50s were 55.34 μg/L (95% confidence interval [CI] 51.06–59.98) for chlorpyrifos and 3250 μg/L (95% CI 2770–3810) for difenoconazole. Regarding the biomarkers, a significant inhibition of brain and muscle cholinesterase activity was recorded in fish exposed to 5.50 μg/L of chlorpyrifos. This activity was not affected when fish were exposed to the mixture of chlorpyrifos with difenoconazole. Significant changes in lactate dehydrogenase activity were observed in fish exposed to 325 μg/L of difenoconazole, whereas fish exposed to th mixture showed a significant increase in EROD activity in the liver. These results suggest harmful effects of chlorpyrifos insecticide at environmentally relevant concentrations. There is also evidence for an interaction of the 2 substances that affects the biotransformation metabolism at sublethal levels of exposure.

En Costa Rica, la agricultura es una de las actividades económicas más importantes. El clorpirifos y el difenoconazol tienen han sido identificados como agroquímicos ampliamente utilizados en los cultivos de banano y piña en la zona caribeña del país y son registrado constantemente en los ecosistemas acuáticos. Se estudió la toxicidad de estos plaguicidas en Parachromis dovii. Letal mediana Las concentraciones (CL50) para cada sustancia se obtuvieron a partir de pruebas agudas de 96 h. Luego, los peces fueron expuestos a sustancias subletales, concentraciones de ambas sustancias (10% de la CL50), individualmente y en mezcla, para evaluar las respuestas de los biomarcadores. Las actividades de etoxiresorufina-O-detilasa (EROD), catalasa y glutatión S-transferasa, así como la peroxidación de lípidos, fueron medidos en tejidos hepáticos y branquiales como marcadores de procesos de biotransformación y estrés oxidativo. El tejido cerebral y muscular también se cuantificó como un biomarcador de toxicidad. Las CL50 fueron de 55,34 μg / L (intervalo de confianza del 95% [IC] 51,06–59,98) para clorpirifos y 3250 μg / L (IC 95% 2770–3810) para difenoconazol. Se registró una inhibición significativa de la actividad de la colinesterasa cerebral y muscular en peces expuestos a 5,50 μg / L de clorpirifos. Esta la actividad no se vio afectada cuando los peces fueron expuestos a la mezcla de clorpirifos con difenoconazol. Se observó actividad lactato deshidrogenasa en peces expuestos a 325 μg / L de difenoconazol, mientras que en peces expuestos a la mezcla mostró un aumento significativo en la actividad EROD en el hígado. Estos resultados sugieren efectos nocivos del clorpirifos. También hay evidencia de una interacción de las 2 sustancias que afecta el metabolismo de la biotransformación a niveles de exposición subletales