Valoración ecotoxicológica del herbicida propanil mediante el estudio de las alteraciones fisiológicas inducidas en la anguila (Anguilla anguilla) del Parque Natural de la Albufera de Valencia.

Abstract

En el presente trabajo se han estudiado los posibles efectos que concentraciones<br/>subletales de un herbicida de uso común en los arrozales del Parque Natural de la<br/>Albufera, el propanil, pueden tener sobre una especie típica de este ecosistema, la<br/>anguila europea, Anguilla anguilla. La anguila se encuentra en fase de crecimiento y<br/>engorde durante su permanencia en el Lago, de modo que resulta relevante determinar si<br/>la contaminación por estos plaguicidas altera su equilibrio fisiológico, lo que afectaría a<br/>su normal crecimiento y desarrollo y que en último término repercutiría negativamente<br/>en funciones vitales como la reproducción y la supervivencia.<br/>En primer lugar se procedió a la evaluación de la toxicidad aguda del propanil sobre<br/>la citada especie determinando para ello su efecto sobre la mortalidad de los individuos.<br/>Posteriormente se realizó un seguimiento de las alteraciones fisiológicas inducidas en<br/>esta especie bajo la influencia de dos concentraciones subletales del mismo herbicida,<br/>durante una fase de exposición de 72 h de duración, seguida de una fase de recuperación<br/>en agua exenta de herbicida (144 h) mediante un sistema de flujo continuo de<br/>circulación de medio (Flow-through test system). Paralelamente se efectuó un<br/>experimento Control efectuado bajo las mismas condiciones experimentales, a<br/>excepción de la adición del herbicida al medio.<br/>Así, se observó una clara respuesta de estrés en la anguila, caracterizada por<br/>hiperglucemia, hiperlactemia, hiperlipemia e hipoproteinemia, que se acompañó de una<br/>reducción de los niveles de glucógeno, proteínas totales y lípidos en diferentes órganos<br/>y tejidos, en los que un aumento de lactato fue también cuantificable como resultado de<br/>la situación de hipoxia provocada. Los animales necesitaron movilizar sus reservas<br/>energéticas, como puso de manifiesto el descenso del contenido calórico en órganos de<br/>reserva como el hígado y el músculo. El periodo de recuperación estipulado fue<br/>insuficiente para la restauración de los parámetros estudiados una vez eliminado el<br/>herbicida del medio, independientemente de la concentración de propanil utilizada.<br/>El hígado resultó un órgano muy "extenuado" durante la exposición al propanil,<br/>como se deduce del descenso observado de los niveles plasmáticos de albúmina y<br/>proteínas totales, junto con el aumento de las actividades enzimáticas<br/>Aminotransferasas, Fosfatasa alcalina y Lactato deshidrogenasa hepáticas, y el descenso<br/>de la actividad gamma-Glutamil transferasa hepática, apoyado por el aumento del índice<br/>hepatosomático, y del contenido hídrico de este órgano. Este deterioro hepático fue más<br/>acusado en los animales expuestos a la concentración de herbicida más alta.<br/>Se cuantificó la actividad enzimática Fosfatasa alcalina, que mostró una gran<br/>sensibilidad a la presencia de propanil en el medio. Su actividad en general aumentó en<br/>todos los órganos y tejidos analizados, indicativo de lesiones en los tejidos y necrosis<br/>celular. Su grado de alteración fue mayor con la concentración más elevada de herbicida<br/>y su posterior recuperación fue función del tejido u órgano, de la concentración de<br/>herbicida y del tiempo de exposición.<br/>La función gamma-Glutamil transferasa, indicativa de la activación de rutas de<br/>detoxificación de xenobióticos y de estrés oxidativo, mostró una disminución de su<br/>actividad en el hígado paralela a su aumento en el músculo esquelético y el corazón,<br/>durante la exposición al tóxico. Tras la transferencia a agua libre de propanil, la<br/>actividad se "normalizó" en el corazón; mientras que continuó alterada en el músculo y<br/>en el hígado.<br/>El periodo de recuperación de seis días fue suficiente para observar la tendencia al<br/>restablecimiento de la mayoría de las actividades enzimáticas medidas en las anguilas<br/>expuestas a la concentración menor de propanil. Sin embargo, en los animales<br/>expuestos a la concentración más elevada, el periodo de recuperación estipulado (el<br/>doble que el periodo de exposición) no fue suficiente.

Propanil is one of the major herbicides employed on rice farming around the world<br/>being widely used in the Albufera Natural Park (Valencia, Spain). Populations of<br/>European eel, Anguilla anguilla, commonly inhabit this protected ecosystem. It is<br/>essential to determine whether this herbicide affects the individuals of this species.<br/>Alterations in the physiology, biochemistry or even behaviour of fish are being<br/>investigated as potential diagnostic tools for assessing environmental effects of the<br/>contaminants. The lethal toxicity (LC50) of propanil in the European eel was<br/>determined resulting in 31.55 ppm at 96 hours exposure. In order to investigate<br/>sublethal effects of propanil on fish physiology, two sublethal concentrations (1/10 and<br/>1/50 LC50-96h) were selected. Eels from Albufera Lake were exposed to 0.63 and 3.16<br/>mg/L of propanil for 72 hours in a continuous flow-through system and allowed to<br/>recover in propanil-free water for 144 additional hours. Parallel a third group of eels<br/>was kept in clean water as Control experiment. The parameters studied were not altered<br/>during the control experiment. Propanil induced a stress response in the eels. A increase<br/>in glucose, lactate and lipids (cholesterol and triglycerides) joint to a decrease in total<br/>proteins and albumin levels in the plasma were observed. Glycogen, total proteins and<br/>lipids decreased in several organs and tissues, accompanied by a reduction in hepatic<br/>and muscular caloric content, indicative of the elevated cost of propanil exposure to the<br/>eel in terms of energy reserves. A general increase in lactate levels in all tissues sampled<br/>was observed, indicative of anaerobiosis condition. Propanil also induced disturbances<br/>in the activity of key enzymes as Alanine aminotransferase, Aspartate aminotransferase,<br/>Alkaline phosphatase, Lactate dehydrogenase and gamma-Glutamil Transferase. Water<br/>content increased in several tissues studied as well as Liver Somatic Index (LSI). Most<br/>of the metabolic disorders persisted after a recovery period in pesticide-free water<br/>during 144 hours. These results revealed that propanil affects the intermediary<br/>metabolism of A. anguilla, and most of the parameters assayed can be used as good<br/>biomarkers of herbicide contamination.