Efectos fitotóxicos de Ivermectina en la especie acuática flotante Salvinia biloba nativa de llanuras inundables
Phytotoxic effects of Ivermectin on the floating aquatic species Salvinia biloba native to floodplains
DOI:
https://doi.org/10.47069/estudios-ambientales.v12i2.2776Palabras clave:
fitotoxicidad, ivermectina, macrófitas, humedales, phytotoxicity, ivermectin, macrophytes, wetlandsResumen
El incremento en la producción ganadera en humedales y la modalidad de explotación intensiva son foco de enfermedades asociadas al hacinamiento, como las parasitosis.
La Ivermectina (IVM), es ampliamente utilizada para el control de endo y ectoparásitos gastrointestinales. Posee un corto periodo de retención y asimilación parcial por parte del animal, planteando preocupaciones en torno a su posible riesgo ecotoxicológico.
Las macrófitas son habituales en humedales. Salvinia biloba ha sido estudiada debido a su uso en procesos de fitorremediación. Sin embargo, el análisis de los efectos fitotóxicos de la IVM sobre esta especie es un campo pendiente de investigación.
El presente trabajo propone analizar los efectos fitotóxicos de la IVM. Se expusieron 10 g de biomasa fresca vegetal en sistemas de 0,5 L a concentraciones de IVM 10, 20 y 30 mg/l, y un control con solución nutritiva durante 15 días. Se evaluaron parámetros morfológicos y pigmentos fotosintéticos. Diferencias significativas fueron observadas entre tratamientos y el control, los parámetros morfológicos fueron los más afectados. El número de hojas marrones presentó variaciones significativas en concentraciones superiores a 20 mg/L IVM. Cabe señalar que la cobertura total de los sistemas presenta variaciones significativas en los tratamientos 10 mg/L IVM y 20 mg/L IVM. La cobertura de hojas marrones aumentó significativamente en los tratamientos con IVM, en contraposición disminuyó la cobertura de hojas verdes en dichos tratamientos. Los pigmentos fotosintéticos (clorofila a, b y carotenoides) no presentaron diferencias significativas.
Los parámetros morfológicos resultaron los más sensibles frente a la exposición a la IVM. Por lo tanto, es posible considerar el número de hojas totales, verdes y marrones, así como también el área foliar como un marcador temprano del estado de salud de S. biloba por exposición a la IVM. Los presentes resultados permiten sentar las bases para futuros estudios de S. biloba como una potencial especie fitorremediadora de IVM.
Abstract
Livestock production growth in wetlands and intensive farming practices are linked to overcrowding-related diseases, such as parasitosis. Ivermectin (IVM) is widely used to control gastrointestinal endo- and ectoparasites, but its short retention time and partial assimilation raise concerns about its potential ecotoxicological risks. Macrophytes, such as Salvinia biloba, are common in wetlands and have been studied for their potential in phytoremediation. However, the phytotoxic effects of IVM on this species remain underexplored. This study investigated the phytotoxic effects of IVM on S. biloba. A sample of 10 g of fresh biomass was exposed to IVM concentrations of 10, 20, and 30 mg/L in 0.5 L systems for 15 days, with a control sample exposed to a nutrient solution. Morphological parameters and photosynthetic pigment levels were assessed. Significant differences were observed in the morphological parameters of the treated samples compared to controls, with the number of brown leaves showing notable changes at IVM concentrations greater than 20 mg/L. Additionally, the total cover of the systems exhibited significant variations at 10 and 20 mg/L IVM. IVM treatment resulted in an increase in the coverage of brown leaves and a decrease in green leaf coverage. No significant differences were found in the levels of photosynthetic pigments (chlorophyll a, b, and carotenoids). Morphological parameters, particularly the number of green and brown leaves and leaf area, were the most sensitive indicators of IVM exposure. These findings suggest that these parameters could serve as early markers of S. biloba health in response to IVM exposure, providing a foundation for future research on the use of S. biloba in IVM phytoremediation.
Citas
Boné E., V. Casa, G. Mataloni, Sfara, V. (2019). Ganadería y calidad de agua en el Delta del Paraná, Desafíos y recomendaciones. Ed. Quintana R. D.; Andelman M. Fundación Humedales / Wetlands International. Buenos Aires, Argentina.
Carvalho, P. N., Basto, M. C. P., Almeida, C. M. R., Brix, H. (2014). A review of plant–pharmaceutical interactions: from uptake and effects in crop plants to phytoremediation in constructed wetlands. Environmental Science and Pollution Research, 21(20):11729–11763. doi: 10.1007/s11356-014-2550-3.
Clemens, S. (2006). Toxic metal accumulation, responses to exposure and mechanisms of tolerance in plants. Biochimie, 88(11):1707–1719. doi: 10.1016/j.biochi.2006.07.003.
Convención de Ramsar sobre los Humedales. (2018). Global Wetlands Outlook: The State of the World's Wetlands and Their Services to People/Perspectiva mundial sobre los humedales: Estado de los humedales del mundo y sus servicios a las personas. Gland (Suiza). Secretaría de la Convención de Ramsar.
Cruz, A., Fortes, D., Herrera, R., García, M. González, S., Romero, A. (2009). Comportamiento de los pigmentos fotosintéticos, según la edad de rebrote después del pastoreo de Pennisetum purpureum vc. Cuba CT-115 en la estación poco lluviosa. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 43 (2): 183-186.
Foster, G., Bennett, J., Bateman, M. (2014). Effects of ivermectin residues on dung invertebrate communities in a UK farmland habitat. Insect Conservation and Diversity, 7 (1): 64-72. doi: 10.1111/icad.12030
Jampeetong, A., Brix, H. (2009). Effects of NaCl salinity on growth, morphology, photosynthesis and proline accumulation of Salvinia natans. Aquatic Botany, 91(3):181–186. doi: 10.1016/j.aquabot.2009.05.003
Kandus, P., Quintana, R. D., Bó, R. (2006). Landscape patterns and biodiversity of the Lower Delta of the Paraná River. Map of Environments/Patrones de paisaje y biodiversidad del Bajo Delta del Río Paraná. Mapa de Ambientes. Pablo Casamajor Ediciones, Buenos Aires, Argentina.
Lichtenthaler, H. K., Wwllburn, A. R. (1983). Determinations of total carotenoids and chlorophyllsaandbof leaf extracts in different solvents. Biochemical Society Transactions, 11(5):591–592. doi: 10.1042/bst0110591
Liu, N., Zhong, G., Zhou, J., Liu, Y., Pang, Y., Cai, H., Wu, Z. (2018). Separate and combined effects of glyphosate and copper on growth and antioxidative enzymes in Salvinia natans (L.) All. Science of the Total Environment: 1448 – 1456. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.11.213
Loureiro, D.B., Lario, L.D., Herrero, M.S., Salvarierra, M.S., Novo, L.A.B., Pérez, L.M. (2023). Potential of Salvinia biloba Raddi for removing atrazine and carbendazim from aquatic environments. Environmental Science and Pollution Research, 30:22089–22099. https://doi.org/10.1007/s11356-022-23725-y
Mendes, E. J., Malage, L., Rocha, D. C., Kitamura, R. S. A., Gomes, S. M. A., Navarro-Silva, M. A., Gomes, M. P. (2021). Isolated and combined effects of glyphosate and its by-product aminomethylphosphonic acid on the physiology and water remediation capacity of Salvinia molesta. Journal of Hazardous Materials, 417: 125694. doi: 10.1016/j.jhazmat.2021.125694.
Mesa, L. M., Lindt, I., Negro, L., Gutierrez, M. F., Mayora, G., Montalto, M., Ballent, L., Lifschitz, A. (2017). Aquatic toxicity of ivermectin in cattle dung assessed using microcosms. Ecotoxicology and Environmental Safety, 144:422–429. doi: 10.1016/j.ecoenv.2017.06.016.
Mesa, L., Gutiérrez, M. F., Montalto, L., Perez, V., Lifschitz, A. (2020). Concentration and environmental fate of ivermectin in floodplain wetlands: An ecosystem approach. Science of the Total Environment, 706:135692. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.135692.
Molinari G. B. (2010). Ivermectins: Evaluation of their deleterious effect through genotoxicity tests/Ivermectinas: Evaluación de su efecto deletéreo mediante ensayos de genotoxicidad. (Tesis doctoral). Universidad Nacional de La Plata (UNLP), Argentina.
Pereira, J. R. (2009). The efficiency of avermectins (abamectin, doramectin and ivermectin) in the control of Boophilus micropulus, in artificially infested bovines kept in field conditions. Veterinary Parasitology 162:116-119. doi: 10.1016/j.vetpar.2009.02.014
Rápó, E., Posta, K., Csavdári, A., Vincze, B.É., Mara, G., Kovács, G., Haddidi, I., Tonk, S (2020). Performance comparison of Eichhornia crassipes and Salvinia natans on azo dye (Eriochrome Black T) phytoremediation. Crystals 10(7):565. doi: 10.3390/cryst10070565
Ulfah, M., Nurussalma, M., Budi Minarti, I. (2022). Phytoremediation potential of Salvinia molesta for organic matter coffee liquid waste. BIOEDUKASI: Jurnal Biologi dan Pembelajarannnya, 20 (1): 26-30. doi: 10.19184/bioedu.v20i1.30460
Vokřál, I., Michaela, Š. Radka, P., Jiří, L., Lukáš, P., Dominika, S., Lokvencová K., Szotáková B., Lenka, S. (2019). Ivermectin environmental impact: Excretion profile in sheep and phytotoxic effect in Sinapis alba. Ecotoxicology and Environmental Safety, 169, 944–949. doi: 10.1016/j.ecoenv.2018.11.097
