Evaluación de toxicidad de mezclas de plaguicidas en Palaemon argentinus y Dolichospermum spiroides como indicadores de contaminación acuática

• Autores: González, María Florencia
• Año de publicación: 2025
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Amé, María Valeria; Monferran, Magdalena Victoria; Bollati, Flavia Andrea; Borgnino Bianchi, Laura C.; Lavarías, María Luisa
• Materia: Palaemonidae; Plaguicidas; Producto fitoquímico; Cianobacterias; Contaminación del agua; Marcadores biológicos; Ecotoxicología; Toxicología; Toxicología del medio ambiente; Fungicidas
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2025
Fil: González, María Florencia Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
El crecimiento poblacional trajo aparejado un cambio significativo en el uso de suelo, generado mayor escorrentía superficial de áreas cultivadas con el consecuente arrastre de fertilizantes y plaguicidas hacia los cuerpos de agua. Como consecuencia, en condiciones reales, los organismos acuáticos se encuentran expuestos a diferentes y múltiples estresores, entre los que pueden encontrarse el herbicida metolacloro (MET), el fungicida epoxiconazol (EP) y el insecticida clorantraniliprol (CAP). Sin embargo, el riesgo asociado a mezclas complejas de los plaguicidas podría ser subestimado ya que la mayor parte de los estudios toxicológicos se basan en la toxicidad individual, sin tener en cuenta los efectos aditivos o las posibles interacciones. En la actualidad, las evaluaciones ecotoxicológicas utilizan como punto final la evaluación de la mortalidad y la reproducción, buscando establecer un efecto predictivo a nivel individual y sobre la población. Sumado a esto, se buscan identificar y evaluar otros criterios de valoración de respuesta temprana, que brinden información sobre la toxicidad de los compuestos químicos y su potencial interacción, cuando se utilizan en mezclas, sobre los organismos expuestos. Por otra parte, si bien los estudios de toxicidad de contaminantes ambientales sobre organismos nativos se han incrementado en Argentina y Sudamérica en los últimos años, aún la legislación aplicada se basa en evaluaciones realizadas en especies que no se encuentran presentes en los ambientes naturales de la región, probablemente debido a la falta de información relacionada con la biota local. En base a esta problemática, en este trabajo se propuso como objetivo general “Evaluar el uso de biomarcadores de contaminación acuática que manifiesten una respuesta temprana a concentraciones ambientales del herbicida metolacloro, el fungicida epoxiconazol y el insecticida clorantraniliprol en forma individual y en mezclas, a los que pueden estar sometidos diversos integrantes de la biota acuática”. Para analizar las concentraciones del MET, EP y CAP durante los ensayos de toxicidad, se desarrolló y validó una metodología analítica basada en EFS-UPLC-MS-MS (extracción en fase sólida, por sus siglas en español; Ultra-high performance liquid chromatography MS/MS, por sus siglas en inglés) que permitió cuantificar las mezclas de dichos plaguicidas en agua dulce artificial. Los límites de detección y cuantificación obtenidos para la metodología cubrieron un amplio rango de concentraciones para MET, EP y CAP, detectando concentraciones de MET y CAP por debajo de los niveles guía internacionales de calidad del agua para la biota acuática y permitiendo conocer la estabilidad de los compuestos en las condiciones de ensayo, mostrando la necesidad de realizar la renovación del medio de exposición cada 48 h. Se evaluaron biomarcadores de respuesta temprana a nivel molecular, celular y tisular en los organismos acuáticos propuestos en este trabajo: el camarón de agua dulce Palaemon argentinus y la cianobacteria filamentosa Dolichospermum spiroides. Se observaron cambios en las respuestas fisiológicas en ambas especies, luego de la exposición a concentraciones ambientales de los plaguicidas, tanto de forma individual como en las mezclas binarias y ternaria. Para P. argentinus, las respuestas observadas dependieron tanto del nivel de concentración de exposición como de la sección evaluada, cefalotórax y abdomen. Se observó daño oxidativo en biomoléculas como lípidos, proteínas y ADN; así como también daño neurotóxico, evaluado mediante actividad acetil y butiril colinesterasa. Respecto a la cianobacteria D. spiroides, los ensayos toxicológicos de concentración inhibitoria media (CI50) mostraron una mayor sensibilidad al insecticida CAP, seguida del herbicida MET y, por último, el fungicida EP de manera individual. En comparación con las microalgas, clorófitas y diatomeas, la cianobacteria D. spiroides resultó tener una mayor tolerancia a la exposición de los tres plaguicidas individualmente. En los ensayos toxicológicos realizados con D. spiroides, expuesta a concentraciones ambientales de los plaguicidas tanto de forma individual como en mezclas, los biomarcadores empleados mostraron cambios en la gran mayoría de los tratamientos. Se observaron alteraciones en la respuesta del sistema antioxidante, daño a nivel del sistema fotosintético, cambios en el metabolismo energético y un aumento en el contenido de especies reactivas del oxígeno (ERO). De las interacciones en las mezclas de plaguicidas reportadas en este trabajo, la potenciación y el antagonismo predominaron en las respuestas de los biomarcadores evauados en ambos organismos. En el análisis del riesgo ecológico, se observó una dependencia del riesgo con el nivel de concentración, siendo los plaguicidas individuales asociados a riesgos medios a altos, mientras que para las mezclas binarias y ternaria, el escenario empeoró, representando riesgos medios a muy altos para los modelos biológicos estudiados. Los resultados reportados en este trabajo muestran la importancia de realizar estudios en la biota acuática nativa para comprender los efectos de las mezclas de plaguicidas en organismos no objetivo y evaluar su posible impacto en los distintos niveles tróficos. Los daños ocasionados a las diferentes biomoléculas pueden desencadenar muerte celular programada, pérdida de funciones tisulares e incluso muerte celular, así como alteraciones en enzimas neurológicas y en la conducta, afectando los hábitos alimentarios, la protección frente a depredadores y la reproducción, entre otros. En la actualidad, en Argentina no existen niveles guías para protección de biota acuática en relación a los plaguicidas evaluados en este estudio. A nivel internacional sólo existen niveles guías para la protección de la biota acuática para el MET y CAP, los cuales, no protegen adecuadamente la biota acuática nativa, según las respuestas observadas en P. argentinus, en este trabajo. Además, para EP no existen niveles guías internacionales, probablemente debido a la falta de datos ecotoxicológicos, como los generados en este trabajo. Por esta razón, es necesario ampliar los estudios sobre los efectos de las mezclas de plaguicidas en concentraciones ambientales sobre organismos acuáticos nativos, empleando biomarcadores de respuesta temprana, ya que éstos pueden advertir de los posibles riesgos ecológicos y, a partir de los datos recolectados, como los aportados en este trabajo, desarrollar medidas de control y mitigación.
2027-05-31
Fil: González, María Florencia Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.