Effects of two glyphosate-based herbicides for a neotropical fish, with emphasis on biochemical biomarkers

O Roundup® (RD) é um herbicida a base de glifosato e é um dos mais utilizados no mundo por ser considerado pouco tóxico, apresentar alta eficiência, baixo custo e o fato de ser rapidamente degradado pelo meio ambiente. Nessa formulação, além do glifosato o POEA é adicionado como surfactante. O Roundup Transorb® (RDT) é um produto lançado mais recentemente, que contém o mesmo princípio ativo, mas que utiliza em sua formulação uma mistura de surfactantes. Os efeitos destes dois produtos foram avaliados para o peixe neotropical Prochilodus lineatus, utizando-se parâmetros de estresse oxidativo, com a atividade hepática das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), glutationa transferase (GST), o conteúdo hepático de glutationa reduzida (GSH) e a ocorrência de peroxidação lipídica (LPO). Foi analisada também a atividade da acetilcolinesterase (AChE) no cérebro e no músculo, e no caso do RDT foram analisados parâmetros hematológicos. Em uma série experimental juvenis de P. lineatus foram expostos a 10 mg.L-1 de Roundup® (RD) ou apenas à água (CTR). Em outra série de experimentos os peixes foram expostos a 1mg.L-1 de Roundup Transorb® (RDT1), 5mg.L-1 de Roundup Transorb® (RDT5) ou apenas a água (CTR). Em ambas as séries os peixes foram expostos aos diferentes meios experimentais por 6, 24 e 96 h, em testes de toxicidade estáticos. Após a exposição, os peixes foram amostrados para a coletada de amostras de fígado, cérebro e músculo, e nos experimentos com RDT amostras de sangue também foram coletadas. Os peixes expostos ao RD, durante 24h, apresentaram redução na atividade da SOD e GPx e aumento no conteúdo de GSH, em relação aos respectivos CTR. Após 24 e 96h os peixes dos grupos RD apresentaram aumento da LPO e na atividade da GST em relação aos respectivos CTR. A atividade da AChE foi inibida no cérebro após 96h e no músculo após 24 e 96h de exposição ao RD. Já nos experimentos com RDT, os animais expostos a maior concentração testada durante 24 e 96h, apresentaram aumento no número de eritrócitos, e de leucócitos após 96h. Nos peixes do grupo RDT5 ocorreu redução significativa da SOD após 6 h e da CAT após 6 e 24 h de exposição. A CAT também foi menor nos peixes do grupo RDT1, após 24 h de exposição, em relação ao respectivo CTR. A atividade da GPx foi maior nos peixes do grupo RDT5, após 24 e 96h de exposição, a em relação aos respectivos CTR. O conteúdo de GSH foi menor nos RDT1 e RDT5 após 24h, mas aumentou significativamente após 96h de exposição ao RDT5, em relação aos respectivos controles. Nos peixes expostos ao RD5 a atividade da GST foi reduzida após 6 e 24 h de exposição, em relação aos grupos CTR. Verificou aumento significativo da LPO apenas no grupo RDT1, após 6 h de exposição. A atividade da AChE foi inibida no cérebro dos peixes dos grupos RDT1 e RDT5 após 96h, em relação aos respectivos controles. Com base nos resultados apresentados conclui-se que a exposição aguda ao RD e ao RDT interfere nas enzimas antioxidantes, na biotransformação e reduzem a atividade da acetilcolinesterase. Observou-se também que o RDT é mais tóxico para P.lineatus que o RD, embora apenas o RD tenha promovido lipoperoxidação. Desta forma, percebeu-se que as vias pelas quais estes herbicidas atuam devem se diferentes, visto que as alterações observadas não foram correspondentes.Roundup® (RD), a glyphosate-based herbicide, is one of the most used pesticides over the world, probably because its active ingredient is relatively nontoxic and degrade rapidly in the environment, besides its high efficiency and low cost. However, this herbicide also contains polyethoxylated tallowamines (POEA), which acts as the surfactant. Roundup Transorb® (RDT) is a more recent Roundup formulation, which contains a surfactant blend containing 15% POEA. However, the composition of this surfactant blend is considered a trade secret and more information about it is not given. The effects of these two herbicides were evaluated on the Neotropical fish Prochilodus lineatus, by using some oxidative stress parameters, such as liver activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), glutathione transferase (GST), the hepatic content of reduced glutathione (GSH) and the occurrence of lipid peroxidation (LPO). The activity of brain and muscle acetylcholinesterase (AChE) was also measured. In fish exposed to RDT hematological parameters were also analyzed. In one experimental series, juveniles of P. lineatus were exposed to 10 mg.L-1 of Roundup® (RD), or only to clean water (CTR). In the other series, fish were exposed to 1mg.L-1 of Roundup Transorb® (RDT1), 5mg.L-1 of Roundup Transorb® (RDT5) or only to clean water (CTR). In both series fish were exposed to the experimental medium for 6, 24 e 96 h, in static toxicity tests. After exposure, fish were sampled in to collect liver, brain and muscle, and in the experiments with RDT, blood samples were taken. Fish exposed to RD for 24h showed SOD and GPx activity reduction and an increase in GSH content. After 24 and 96h fish from RD groups showed an increase in GST activity and LPO. AChE was inhibited in the brain after 96h and in muscle tissue after 24 and 96h of exposure to RD. Fish exposed to RDT5 for 24 e 96h showed an increased in the number of erythrocytes, and in the number of leucocytes after 96h exposure. In fish exposed to RDT5 there was a reduction in SOD activity after 6h, and in CAT activity after 6 and 24 h of exposure. CAT activity was also reduced in fish exposed to RDT1, after 24h. GPx activity was higher in fish exposed to RDT5, for 24 and 96h. GSH content was lower in fish exposed to RDT1 and RDT5 for 24h, but increased after 96h exposure to RDT5. Fish exposed to RD5 for 6 and 24h showed a decrease in GST activity. An increase in LPO was verified only in fish exposed to RDT1, for 6h. AChE activity was inhibited in the brain of fish exposed to RDT1 e RDT5 for 96h. Considering these results, we can conclude that acute exposures to RD and RDT interfered with antioxidant defenses and biotransformation and inhibited AChE activity. It was also verified that RDT is more toxic in comparison to RD, although only RD has led to LPO. Thus, it can be suggested that both glyphosate-based herbicides promote a disruption in antioxidant defenses, however they probably act thought different mechanisms or routes, since the alterations observed were not corresponded between them. This distinction in mechanisms of toxicity probably reflects the differences in the surfactant composition used in each formulation of Roundup