Joele Schmitt Baumart

Acetylcholinesterase enzyme activity in carp brain and muscle after acute exposure to diafuran

Exposicao a inseticidas em concentracoes elevadas no ambiente podem ocasionar efeitos adversos subletais em organismos aquaticos. Alevinos de carpa hungara (Cyprinus carpio, Linnaeus, 1758), carpa capim (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) e carpa cabeca grande (Aristichthys nobilis, Richardson, 1845) foram expostos ao diafuran, um inseticida utilizado na cultura do arroz no sul do Brasil. O objetivo deste estudo foi verificar a relacao entre concentracao letal mediana (CL50) do diafuran e a atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) em cerebro e musculo dessas especies, como um possivel biomarcador inicial da exposicao a este inseticida. A CL50 foi determinada com peixes expostos a concentracoes de diafuran em 96 h: carpa hungara: controle; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0 mg L-1; carpa capim: controle; 1,0; 2,0; 3,0 e 3,5 mg L-1 e carpa cabeca grande: controle; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 e 4,0 mg L-1, bem como a determinacao da AChE em concentracoes proximas da CL50 para essas especies. Valores de CL50 (concentracoes nominais) foram de 1,81 mg L-1 para carpa hungara, 2,71 mg L-1 para carpa capim e 2,37 mg L-1 para carpa cabeca grande. Todas as carpas expostas ao diafuran estavam letargicas (menores concentracoes) ou imoveis. Diafuran inibiu significativamente a atividade da AChE em cerebro (~38 %) e musculo (~50 %) de todas as especies estudadas. Atividade da AChE em musculo para carpa cabeca grande foi mais alta que cerebro (14,44 contra 5,94 µmol min-1 g proteina-1, respectivamente). Este estudo demonstrou que concentracoes de diafuran utilizadas na cultura do arroz podem afetar o comportamento de Cyprinus carpio, Ctenopharyngodon idella e Aristichthys nobilis, e a atividade da acetilcolinesterase cerebral e muscular pode ser um biomarcador inicial de toxicidade deste inseticida.Exposicao a inseticidas em concentracoes elevadas no ambiente podem ocasionar efeitos adversos subletais em organismos aquaticos. Alevinos de carpa hungara (Cyprinus carpio, Linnaeus, 1758), carpa capim (Ctenopharyngodon idella, Valenciennes, 1844) e carpa cabeca grande (Aristichthys nobilis, Richardson, 1845) foram expostos ao diafuran, um inseticida utilizado na cultura do arroz no sul do Brasil. O objetivo deste estudo foi verificar a relacao entre concentracao letal mediana (CL50) do diafuran e a atividade da enzima acetilcolinesterase (AChE) em cerebro e musculo dessas especies, como um possivel biomarcador inicial da exposicao a este inseticida. A CL50 foi determinada com peixes expostos a concentracoes de diafuran em 96 h: carpa hungara: controle; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0 mg L-1; carpa capim: controle; 1,0; 2,0; 3,0 e 3,5 mg L-1 e carpa cabeca grande: controle; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 e 4,0 mg L-1, bem como a determinacao da AChE em concentracoes proximas da CL50 para essas especies. Valores de CL50 (concentracoes nominais) foram de 1,81 mg L-1 para carpa hungara, 2,71 mg L-1 para carpa capim e 2,37 mg L-1 para carpa cabeca grande. Todas as carpas expostas ao diafuran estavam letargicas (menores concentracoes) ou imoveis. Diafuran inibiu significativamente a atividade da AChE em cerebro (~38 %) e musculo (~50 %) de todas as especies estudadas. Atividade da AChE em musculo para carpa cabeca grande foi mais alta que cerebro (14,44 contra 5,94 µmol min-1 g proteina-1, respectivamente). Este estudo demonstrou que concentracoes de diafuran utilizadas na cultura do arroz podem afetar o comportamento de Cyprinus carpio, Ctenopharyngodon idella e Aristichthys nobilis, e a atividade da acetilcolinesterase cerebral e muscular pode ser um biomarcador inicial de toxicidade deste inseticida.

Radio-telemetry techniques in the study of displacement of freshwater anomurans

In an ecological context, information on the movement and activity is important for understanding the requirements of habitat, resource usage patterns and the potential of interspecific interactions. The aim of this study was to examine the displacement pattern on daily activity and occupancy of substrates by Aegla manuinflata using radio-telemetry technique on field on Southern Brazil. Four adult males were monitored during nine days. The aeglids showed a significantly greater displacement toward upstream than downstream. Aegla manuinflata individuals showed higher displacement activity during the night period. Although activity was not constant: the animals spent one or more days without displacement. All aeglids showed locomotion activity concentrated between 11:43 p.m. and 02:25 a.m., although it was not restrict to sunset period and night. Individuals showed specific occupation of different types of substrate, but a pattern in the occupation of substrates as a function of the photoperiod was not observed. In this study, using a new technique for tracking aeglids, it was concluded that A. manuinflata is capable of actively dislocate throughout the stream, either toward upstream and downstream, passing through obstacles which may represent ability of re-colonization. The animals are more active during the night period, probably a strategy to avoid predators that are active during the day; the selection of substrate is not associated to sediment texture.

Cladocers, Copepods and Rotifers in rice-fish culture handled with metsulfuron-methyl and azimsulfuron herbicides and carbofuran insecticide

O presente estudo determinou o efeito de metsulfuron-metilico, azimsulfuron e carbofuran nas comunidades: Cladocera, Copepoda e Rotifera presentes em lavouras de arroz irrigado com o sistema de rizipiscicultura. O experimento foi conduzido durante a safra agricola 2004/05 com oito tratamentos. As especies de peixes utilizadas foram: Cyprinus carpio, Ctenopharyngodon idella e Aristichthys nobilis, introduzidas sete dias apos a aplicacao dos tratamentos. Amostras de agua foram coletadas 17 dias antes e no(s) 1°, 3°, 10°, 18°, 31°, 51° e 75° dias apos a aplicacao dos tratamentos para a identificacao e a avaliacao de zooplâncton. Os resultados indicam que os herbicidas estudados nao afetaram a comunidade zooplanctonica e a aplicacao do inseticida carbofuran provocou efeitos negativos em Cladocera. Copepoda e Rotifera foram pouco afetados pelo carbofuran.

The Impact of Herbicides on Benthic Organisms in Flooded Ricefields in Southern Brazil

Agricultural production is always directly associated with the use of agrochemicals to control the harmful organisms that attack the crops and reduce the harvest. In spite of their benefits, the use of agrochemicals usually causes great problems, considering that these often-toxic chemicals are used in large quantities over large areas, and generally persist in the environment for some time (Prime et al., 2005). As a consequence of agrochemical application, water quality and aquatic biodiversity have been compromised due to the destructuring of the physical and chemical environment and alteration of the natural dynamics of the biological communities (Goulart & Callisto, 2003). According to Biggs et al. (2007), it is highly important to regulate the use of an agrochemical and its action against non-target organisms in the aquatic environment. However, specific data on the occurrence and population dynamics of aquatic organisms in agricultural areas are very limited. Studies by Mesleard et al. (2005) indicate that the use of herbicides, insecticides, and fertilizers can modify the feeding pattern and alter the development of animal communities present in rice fields, especially the invertebrates. Because they are sedentary organisms and have relatively short life cycles (compared to fish), benthic macroinvertebrates are considered good indicators of water quality. Due to their short life cycles, they express more rapidly the changes in the environment through changes in structure of their populations and communities (Rosemberg & Resh, 1993). Because they also have great biological diversity, they tend to exhibit a greater variability of responses to different kinds of environmental impacts (Rosemberg & Resh, 1993). Another aspect refers to adaptive strategies to environmental instabilities of the environment, in general, resilience and persistence. A resilient biota can rapidly recolonize areas disturbed by flooding; and a persistent biota demonstrates a good capacity to resist disturbances (Winterbotton et al., 1997). The use of herbicides can indirectly influence the zoobenthic community, since, as seen in experiments carried out by Moreby & Southway (1999), the use of selective herbicides against a species of weed is essential to conserve the invertebrates that feed on plants. The use of broad-spectrum herbicides risks negative effects on the food chain of these herbivores and thus causing an imbalance in the community.

Persistência na água e influência de herbicidas utilizados na lavoura arrozeira sobre a comunidade zooplanctônica de Cladocera, Copepoda e Rotifera

In the rice paddy field it is used a large amount of agrochemical that, depending on their field persistence and toxicity, can contaminate water bodies and may affect living organism. With the objective of determining the effect of field concentrations of Clomazone, Quinclorac, Metsulfuron-methyl and Propanil herbicides on zooplankton community (Cladocers, Copepods and Rotifers), it was carried an experiment in aquaculture ponds, during March to May 2005, in autumn season. In the 1st, 2nd, 3rd, 7th, 10th, 18th, 31th and 51th days after the herbicides application, water samples were collected to evaluate the physical chemical water parameters, herbicides concentration and zooplankton community. The water physical chemical parameters means were: dissolved oxygen (3.5mg L-1), temperature (20.1°C), pH (6.0), total hardness (18mg L-1 CaCO3) and total alkalinity (9mg L-1 CaCO3). The decreasing of herbicides persistence in water was: Clomazone = Quinclorac > Propanil > Metsulfuron-methyl with average of 31, 31, 10 and 7 days, respectively. The results indicated that the herbicides provoke little alteration in density of Rotifers and, Copepods (Adults and Nauplii). The Cladocers group density remained low for the whole experiment period.

Effects of carbofuran and metsulfuron-methyl on the benthic macroinvertebrate community in flooded ricefields

OBJETIVO: O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito do inseticida carbofurano e do herbicida metsulfuron-methyl na abundância e diversidade de macroinvertebrados bentonicos em campo de arroz irrigado. METODOS: Para isto, dois tratamentos com agrotoxicos [o inseticida carbofurano (IC) e o herbicida metsulfuron-methyl (HM)] e um controle (Co), tratamento sem pesticida, foram aplicados em uma area experimental no Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria. Amostras de solo foram coletadas em triplicatas em cada tratamento 30 dias antes (DBA) e 1, 10 e 51 dias apos a aplicacao dos pesticidas, posteriormente a macrofauna foi identificada. RESULTADOS: Vinte e um (21) taxa foram identificados, entre esses Trichoceridae esteve presente apenas em Co, enquanto que Hydroptilidae foi coletado apenas em IC, e Corixidae em HM. Em Co e IC, o grupo mais abundante foi Annelida, e em HM foi Diptera (Chironomidae) que prevaleceu. Diferencas significativas foram observadas entre Co e IC, na densidade de Odontoceridae (Co>IC) e Hydrophilidae (Co HM) e Hirudinea (Co<HM). CONCLUSAO: Entretanto, apesar dos possiveis efeitos negativos dos pesticidas sobre a comunidade bentonica verificados nos primeiros dias apos a aplicacao, verificou-se que de forma geral a comunidade recuperou-se rapidamente.