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Acute effect of copper oxychloride and butachlor on the "freshwater shrimp" Cryphiops caementarius (Molina 1782)/Efecto agudo del oxicloruro de cobre y del butaclor sobre el "camaron de rio" Cryphiops caementarius (Molina 1782).

Introduccion.

El empleo de agroquimicos diversos en la actividad agricola aun no ha superado la problematica del tratamiento de los mismos antes de ser vertidos a los rios, que suelen ser los receptores intermediarios de dicha actividad. Distintas sustancias (fertilizantes, pesticidas, extractos vegetales, entre otros), terminan finalmente siendo vertidos directa e indirectamente en los cuerpos de agua epicontinentales, rios y lagos, superficiales y subterraneos, los que a su vez acaban llevando estas aguas al receptor final, conformado por las aguas litorales de los mares.

La produccion de uno de los recursos de mayor importancia en la acuicultura como lo es el camaron de rio se ve constantemente amenazada y afectada muchas veces por la presencia de dichos agroquimicos influyendo directamente en su desarrollo biologico. Una de las maneras de conocer estos efectos es evaluandolos controladamente en el laboratorio y determinado que niveles de dichas sustancias se vuelven toxicas para este recurso de tan relevante importancia economica.

Asi, la ecotoxicologia contribuira con la gestion ambiental del recurso desde un punto de vista tecnico, incorporando esta herramienta cientifica, que permitira la vigilancia y el control del uso de estos pesticidas para evitar que una actividad economica, como la agricultura, influya negativamente en otra, como la pesca y la acuicultura.

El 2-cloro 2, 6 dietil N butoxymetil acetamida es un herbicida empleado principalmente en los cultivos de arroz, maiz, algodon, vegetales y mani. Niveles toxicos pueden generar efectos que van desde dificultad respiratoria, bioacumulacion y otros efectos neurologicos al inhibir la acetilcolinesterasa (Tilak et al., 2007; Didigwu et al., 2012).

El oxicloruro de cobre ([Cu.sub.2] [(OH).sub.3] Cl) es un compuesto inorganico que es empleado como fungicida de accion sistemica o de contacto que inhibe la proliferacion de hongos fitopatogenos originados en el suelo o trasladados por el aire a partes aereas de las plantas. El cobre contenido en el compuesto puede ser acumulado en suelos y aguas. El cobre es un metal toxico a concentraciones altas para muchas especies de invertebrados marinos, de agua dulce, y terrestres (Gladstone, 2002).

El objetivo del estudio fue determinar el efecto agudo del oxicloruro de cobre y del butaclor en el camaron de rio. Ambos agroquimicos se encuentran entre los principales plaguicidas importados a nuestro pais desde el 2004, segun el proyecto PNI-COP (2006) (CONAM, DIGESA, SENASA 2006).

Materiales y metodos.

Se siguio el protocolo propuesto por la U.S. EPA (2002). Se emplearon ejemplares juveniles de camaron de rio Cryphiops caementarius (Molina 1782) colectados de la localidad de Canete (diciembre 2013) que se mantuvieron aclimatados por un mes en acuarios, alimentados con pellets de alimento balanceado para crustaceos, hasta 48 horas antes del inicio del bioensayo. Estos presentaron una biomasa aproximada de 0.55 [+ or -] 0.123 mg y tallas entre 4 a 5 cm y fueron sometidos a un diseno experimental DBCA (Diseno en bloques completamente aleatorizado) 5 x 5 expuestos por 96 h a dos agroquimicos de amplio uso en la agricultura, como son el butaclor (3.18, 6.25, 12.5, 25, 50 mg/l) y el oxicloruro de cobre (132.81, 265.63, 531.25, 1,062.50, 2,125.00 mg/l), y sus controles negativos, respectivamente. Ademas, se incluyo una sustancia de referencia como control positivo, [K.sub.2][Cr.sub.2][O.sub.7] o Dicromato de potasio (0.03, 0.3, 3, 30, 300 mg/l). Para las diluciones se empleo agua potable declorinada y aireada, siendo el bioensayo agudo del tipo estatico. En la Tabla 1 se muestran las condiciones de la prueba que incluye el criterio de aceptabilidad del bioensayo.

Se reportaron los camarones muertos y se realizaron analisis de varianzas (ANDEVA) de una via con el proposito de detectar las diferencias entre las concentraciones de las soluciones problema, entre las repeticiones y entre los tiempos de exposicion relevantes. Los grados de significancia fueron finalmente evaluados con una prueba Tukey HSD. El nivel de significancia fue de 0.05 (Zar, 1996). Todos los calculos estadisticos fueron analizados por el paquete SPSS ver. 14. Se determino ademas el C[L.sub.50], empleando el paquete estadistico Probit, proporcionado por la U.S. EPA.

A continuacion, en la Tabla 2, se muestran los promedios registrados de las condiciones fisicoquimicas basicas a las que fueron sometidos los camarones en el bioensayo.

Resultados.

Los resultados del analisis de varianza y la Concentracion Letal Media (C[L.sub.50]), estimada con el programa Probit (U.S. EPA) en mg/l, se muestran en la Tabla 3. En el analisis de varianza de una via no se encontro diferencia significativa entre concentraciones o los tratamientos analizados y se estimo la concentracion letal media de los agroquimicos evaluados, donde para el caso de butaclor a las 96 h se obtuvo un rango de C[L.sub.50] de 3.18-6.25 mg/l, para el oxicloruro de cobre un C[L.sub.50] de 2,607.72 mg/l. El dicromato de potasio mostro un rango de CL50 de 0.3 - 3 mg/l.

Discusion.

En la base de datos de pesticidas de la Universidad de Hertfordshire se menciona que el butaclor en pruebas con el crustaceo Americamysis bahia reporto una C[L.sub.50] a las 96 h de < 0.19 mg/l (http://medind. nic.in/ica/t07/i3/icat07i3p135.pdf, consultado 21 feb. 2015). Tilak (2007) reporta una CL50 a las 48 h de 0.546 mg/l en el pez machete Channa punctata (Bloch). Yin et al. (2008), Liu et al. (2011) y Geng et al. (2005), trabajaron con distintas especies de anfibios expuestos a butaclor en distintas presentaciones y determinaron CL50 a las 96 h en rangos entre 0.53-1.52 mg/l. Por otro lado, Nasser et al. (2007), determinaron el efecto del herbicida butaclor como inductor de hepatitis toxica en humanos. En el presente estudio se estimo la concentracion letal media de los agroquimicos evaluados, donde para el caso de butaclor a las 96 h se obtuvo un rango de C[L.sub.50] de 3.18-6.25 mg/l. A pesar de que no se han reportado estudios con camarones de rio y considerando el pariente mas cercano de crustaceo, podriamos decir que el camaron de rio de Canete, Cryphiops caementarius, es relativamente mas tolerante que Americamysis bahia y que es recomendable evaluar a futuro con pruebas cronicas los efectos de concentraciones menores y evaluar otros efectos en el tiempo.

Para el oxicloruro de cobre, la Universidad de Hertfordshire menciona que en pruebas con el microcrustaceo Daphnia magna se reporto una C[L.sub.50] a las 48 h de 0.29 mg/l. Cyrino et al (2004) realizo estudios con Daphnia similis donde reporta un CL50 a las 48 h de 0.065 mg/l. Tambien, concluye que niveles altos de cobre biodisponible afectan dramaticamente los ecosistemas acuaticos y por ende a una variedad de especies no destinatarias. Estudios de Ferreira et al. (2004) reportan C[L.sub.50] en la Rana catesbeiana a las 48 h de 4.3 mg/l, mientras que Herkovits et al. (2000) realizaron pruebas de 96 horas con embriones de Bufo arenarum, obteniendo una C[L.sub.100] de 0.24 mg/l. Finalmente, Johnson & Finley (1980) y Lombardi et al (2000), realizaron estudios de C[L.sub.50] con otros organismos acuaticos como la gamba Macrobrachium rosenbergii (0.05 mg/l), los peces Salmo gairdneri (0.14 mg/l), Pimephales promelas (0.84 mg/l), Lepomis macrochirus (0.89 mg/l) y Carassius auratus (1.38 mg/l). Muchos productos comerciales coinciden en su peligrosidad de moderada a alta, sin embargo, en nuestro estudio el valor registrado de la C[L.sub.50] a las 96 h para el oxicloruro de cobre fue de 2,607.72 mg/l, es mas de 5 000 veces lo registrado para el pariente mas cercano como lo es la gamba, mientras que dicho valor supera en 600 veces el de R. catesbiana, un anfibio. Esto sugiere que la especie ha encontrado una estrategia fisiologica que le permite tolerar dichos niveles.

Y para descartar la posibilidad de que la especie de camaron de rio de Canete, Cryphiops caementarius, se haya vuelto tolerante a cualquier agente toxico, es que se empleo una sustancia de referencia muy empleada en organismos acuaticos como lo es el dicromato de potasio y los valores registrados de C[L.sub.50], nos indican que la especie se halla dentro de los rangos aceptables de sensibilidad para las pruebas ecotoxicologicas tradicionales. Incluso, segun Marin et al. (2002), el anfipodo Gammarus aequicauda, siendo un crustaceo menor, expuesto al dicromato de potasio, tiene un C[L.sub.50] de 9.52 [+ or -] 4.7 mg/l, mostrando que el camaron de rio es mas sensible que ese anfipodo a la sustancia de referencia tradicionalmente empleada.

Finalmente, los datos obtenidos sugieren la necesidad de ampliar los estudios con otras pruebas de otras formas de cobre y/o llevarlos a niveles de analisis cronico para establecer posibles efectos distintos a la mortalidad que pudieran estar generando cambios en su comportamiento, fisiologia o en su reproduccion.

Conclusiones.

Individuos juveniles del camaron de rio frente a 96 horas de exposicion a butaclor muestran una CL50 en el siguiente rango (3.18-6.25 mg/l) y frente al oxicloruro de cobre, una C[L.sub.50] de 2,607.72 mg/l. En otras palabras, entre los dos agroquimicos estudiados, el butaclor es mucho mas toxico que el oxicloruro de cobre.

El camaron de rio expuesto a la sustancia de referencia, dicromato de potasio, mostro un rango de C[L.sub.50] entre 0.3-3 mg/l.

Presentado: 09/03/2014

Aceptado: 03/07/2015

Agradecimientos.

Un agradecimiento a la tesista bachiller en Biologia, Diana Sotelo de la Universidad Ricardo Palma, a los bachilleres en Biologia, Ricardo Dioses e Iris Coral, de la Universidad Nacional Federico Villarreal, y al Ing. Manuel Mendoza, del Instituto del Mar del Peru, por su apoyo durante la evaluacion de las pruebas ecotoxicologicas.

Literatura citada.

CONAM, DIGESA, SENASA. 2006. "Plan Nacional de Implementation del Convenio de Estocolmo sobre los Contaminantes Organicos Persistentes en el Peru (PNICOP)". Proyecto GEF/PNUMA No. GFL-2328-2761--4747. 58 pp.

Cyrino de O.E., Matos L.R., Roma P. F.J. 2004. Estudio comparativo sobre la susceptibilidad de las especies de agua dulce a los pesticidas a base de cobre. Chemosphere 56 (2004) 369-374. 6 pp.

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Ferreira C.M., Lombardi J.V., Machado-Neto J.G., Bueno-Guimaraes H.M., Soares S.R.C., Saldiviva P.H.N. 2004. Efectos de oxicloruro de cobre en renacuajos Rana catesbiana: Aspectos toxicologicos y bioacumulativas. Bull. Environ. Contam. Toxicol. (2004) 73:465-470.

Geng B.R., Yao D., Xue Q.Q, 2005. Acute toxicity of the pesticide dichlorvos and the herbicide butachlor to tadpoles of four anuran species. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 75(2), 343-349.

Gladstone S. 2002. Informe de consultoria preparado para PROARCA/SIGMA. Contaminacion por plaguicidas en las Cuencas Hidrograficas que desembocan en el Golfo Fonseca y oportunidades para su prevencion y mitigacion. USAID.

Herkovits J., Perez-Coll C., Dominguez P.O. 2000. Toxicidad del cobre en los embriones de Bufo arenarum: valores umbrales de letalidad. In: VI Encuentro de Ecotoxicologia y Desenvolvimento Sustentable: Perspectivas para el Siglo XXI y III Reunion de SETAC Latino-americana. SETAC-America Latina, San Carlos SP, p 102.

Johnson W.W., Finley M.T. 1980. Handbook of acute toxicity of chemicals to fish and aquatic invertebrates. Res. Publ. 137. Fish Wildlife Service, Washington, DC. Liu W., Wang C., Wang T., Fellers G.M., Lai B., Kam Y., 2011. Impacts of the herbicide butachlor on the larvae of a paddy field breeding frog (Fejervarya limnocharis) in subtropical Taiwan. Ecotoxicology, 20(2), 377-384

Lombardi J.V., Machado-Neto J.G., Brossi-Garcia A.L., Marques H.L.A., Kubo E. 2000. Acute toxicity of the fungicide copper Oxychloride to the freshwater prawn Macrobrachium rosenbergii De Man. Bull Environ. Contam. Toxicol. 65:383-390.

Marin G.C.L., Vita R. Marin A. 2002. Sensitivity of Mediterranean amphipods and sea urchins to reference toxicants. Ciencias Marinas, vol. 28, num. 4, diciembre, 2002, pp. 407-417, Universidad Autonoma de Baja California. Mexico.

Nasser E., Hosseini P., Bashashati M. 2007. Butachlor induced acute toxic hepatitis. Indian J. Gastroenterol.; 26:135-136

Probit Program Version 1.5. 1993. Ecological Monitoring Research Division. Environmental Monitoring Systems Laboratory. U. S. Environmental Protection Agency. Cincinnati, Ohio 45268.

Sanchez G., Vera G. 2001. Manual Introductorio de Ecotoxicologia Acuatica. 48 pp. Informe del Instituto del Mar del Peru (161):40 pp.

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Yin X.H., Li S.N., Zhang L., Zhu G.N., Zhuang H.S. 2008. Evaluation of DNA damage in Chinese toad (Bufo bufo gargarizans) after in vivo exposure to sublethal concentrations of four herbicides using the Comet assay, Ecotoxicology, 17(4), 280-286.

Zar J.H. 1996. Analisis bioestadistico. Prentice-Hall. 3 ed. New Jersey, USA. 718 pp.

Christian Paredes (1) y Roberta Anaya (2)

(1) Instituto del Mar del Peru, Esquina Gamarra y General Valle s/n Chucuito, Callao, Lima-Peru, cparedes@imarpe.gob.pe.

(2) Universidad Nacional de San Cristobal de Huamanga, Portal Independencia No. 57 Ayacucho-Peru, banaya13@hotmail.com.
Tabla 1. Resumen de condiciones de la prueba con
camarones de rio.

Agitacion                   No

Aireacion                   Constante

Agua de dilucion            Agua potable
                            declorinada y
                            aireada

Numero de organismos por    1 organismo
unidad de prueba

Numero de replicas por      5 replicas
concentraciones

Numero de organismos por    5 individuos
concentracion

Alimentacion                No requiere
                            alimentacion

Concentraciones de prueba   5, un control
                            negativo y un
                            control positivo

Respuesta                   Muerte
                            (inmovilizacion
                            total por 15 s)

Criterio de aceptabilidad   > 90 %
de la prueba                sobrevivientes en
                            controles negativos

Tabla 2. Parametros fisicoquimicos basicos.

                   Butaclor

Temperatura        23.4 [+ or -] 0.07[degrees]C
Oxigeno Disuelto   8.29 [+ or -] 0.093 mg/l
pH                 6.0 [+ or -] 1.00

                   Oxicloruro de
                   cobre

Temperatura        23.4 [+ or -] 0.11[degrees]C
Oxigeno Disuelto   8.19 [+ or -] 0.144 mg/l
pH                 6.5 [+ or -] 0.26

                   Dicromato de
                   potasio

Temperatura        23.3 [+ or -] 0.15[degrees]C
Oxigeno Disuelto   7.84 [+ or -] 0.728 mg/l
pH                 6.7 [+ or -] 0.13

Tabla 3. Promedios y desviaciones estandar de los agroquimicos y
la sustancia de referencia empleada a las 96 h en Cryphiops
caementarius y C[L.sub.50]

mg/l          Butaclor

0.00          0.5a [+ or -] 0.91
3.18          0.5a [+ or -] 0.91
6.25          1.6a [+ or -] 0.00
12.50         1.6a [+ or -] 0.00
25.00         1.6a [+ or -] 0.00
50.00         1.6a [+ or -] 0.00
C[L.sub.50]   3.18-6.25 mg/l

mg/l          Oxicloruro de cobre

0,00          0.0a [+ or -] 0.00
132.81        0.0a [+ or -] 0.00
265.63        0.5a [+ or -] 0.91
531.25        0.0a [+ or -] 0.00
1,062.50      0.5a [+ or -] 0.91
2,125.00      1.0a [+ or -] 0.91
C[L.sub.50]   2,607.72 mg/l

mg/l          Dicromato de Potasio

0.00          0.0a [+ or -] 0.00
0.03          0.0a [+ or -] 0.00
0.30          0.0a [+ or -] 0.00
3.00          0.1a [+ or -] 0.00
30.00         0.1a [+ or -] 0.00
300.00        0.1a [+ or -] 0.00
C[L.sub.50]   0.3--3 mg/l
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Author:Paredes, Christian; Anaya, Roberta
Publication:Ecologia Aplicada
Date:Jan 1, 2015
Words:2660
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