Pesticides Research, 84 – The Effects of Selected Pyrethroids on Embryos of Bombina bombina during different Culture and Semi-field Conditions

The Effects of Selected Pyrethroids on Embryos of Bombina bombina during different Culture and Semi-field Conditions

Dansk sammendrag

Del I

Udviklingsmæssige effekter af pesticidet esfenvalerat på klokkefrøen Bombina bombina blev i dette studie undersøgt ved forskellige temperaturer og i forskellige medier. Endvidere blev effektstudierne forlænget til også at inkludere recovery-forsøg af haletudserne efter overførsel til frisk medium uden pesticid med det formål at undersøge de mulige effekter, der kunne opstå ved metamorfosen 6-7 uger, efter embryoner var blevet udsat for en kortvarig eksponering med esfenvalerat.

Spasmoide vridninger var den mest iøjefaldende effekt af esfenvalerat, og efter 216 timer ved slutningen af forsøget blev denne effekt fundet i embryoner udsat til så lave koncentrationer som 1 μg/l esfenvalerat. Ved koncentrationer over 50 μg/l blev embryoner fastlåst på samme sted på grund af konstante spasmoider vridninger, og blister og ødemer blev observeret. Ved koncentrationer over 100 μg/l var blister og ødemer talrige, og hoved- og hjernemisdannelser blev observeret. Hjerteslaget var langsomt og alvorlige hjertemisdannelser blev set ved 100, 150 og 300 μg/l. De mest signifikante misdannelser var hjertemisdannelser, alvorlige sidebøjninger af kroppen, ødemer, hjerne- og tarmmisdannelser.

Hverken væksten eller overlevelsen blev påvirket af de koncentrationer af esfenvalerat der var anvendt i denne undersøgelse (1-300 μg/l).

Når der i forsøget blev anvendt vand fra et vandhul i stedet for FETAX-opløsningen, der anvendes i standard FETAX-testen, blev der set færre effekter af esfenvalerat. Forskelle i ionsammensætningen og indholdet af opløst organisk stof kan være mulige forklaringer på denne forskel. Tilsyneladende har det anvendte vandhulsvand en mere passende ionsammensætning og koncentration end FETAX-opløsningen, da EC₅₀-værdien for misdannelser var henholdsvis 43,7 og 24,7 μg/l i vandhulsvand og FETAX-opløsning. Det er et velkendt fænomen, at pyretroider absorberes stærkt til organisk stof, og at dette kan reducere biotilgængligheden. Da der ikke er tilsat organiske stoffer til FETAX-opløsningen, er det sandsynligt, at indholdet af opløst organisk stof kan forklare den mindre effekt i vandhulsvandet.

Effekterne af esfenvalerat tilført i de forskellige koncentrationer, var næsten sammenlignelige ved to forskellige temperaturer, men forskudt i tid. Det samme mønster af misdannelser blev fundet ved begge temperaturer, men embryoner ved 20°C havde flere misdannelser og lavere EC₅₀ (henholdsvis, 32,7 og 24,7 μg/l ved 24 og 20°C).

Omkring 70% af embryoner, der var præ-eksponeret til 20 μg/l esfenvalerat, kom sig i løbet af 24 timer efter overførslen til pesticidfrit medium, mens kun 20% af embryonerne præ-eksponeret til 125 μg/l esfenvalerat kom sig. Efter to dage svømmede alle haletudserne rundt og spiste alger. En udtalt effekt af esfenvalerat blev dog fundet 6 uger efter overførsel til nyt medie uden esfenvalerat. I metamorfosen blev det tydeligt, at esfenvalerat ved begge koncentrationer inducerede misdannede forlemmer på Bombina bombina hele 6 uger efter behandlingen var afsluttet.

De mange misdannelser, som er fundet i denne undersøgelse, understreger den alvorlige indvirkning, som dette toksiske stof kan have på populationer af amphibier i naturen. Ud fra denne undersøgelse kan det konkluderes, at Bombina bombina er meget følsom overfor sublethale koncentrationer af pyrethroider og vil sandsynligvis dø som følge af de udviklingsmæssige abnormaliteter forårsaget af kortvarig kontakt til endda ret lave pyrethroid-koncentrationer.

Del II

Udviklingsmæssige effekter af fire pyrethroider, sprøjtet samtidigt på et kunstigt vandhul, på Bombina bombina embryoer anbragt i åbne kamre i vandhullet, blev studeret for at undersøge muligheden for at anvende naturlige forhold ved monitering af effekter af giftige stoffer på amphibier i vandmiljøet.

En ny toksicitetstest med Bombina bombina som forsøgsorganisme (Larsen & Sørensen, 2004) blev anvendt. Embryoerne blev undersøgt for in vivo effekter af pyrethroider hver dag i forsøgsperioden indtil dag 9. Misdannelser, væksthæmning og mortalitet blev undersøgt ved forsøgets slutning.

En af effekterne af pyrethroid-behandlingen var spasmoide vridninger af embryoerne, og det forårsagede, at mere end halvdelen af embryoerne blev fastlåst på samme sted. Denne effekt aftog, da vandkoncentrationen af pyrethroid gik ned som følge af absorbtion i sedimentet og på makrofytterne. Endvidere forårsagede pyrethroiderne, at mortaliteten steg fra 5-10% i kontrollerne til 51% i testvandhullet og havde synlig udviklingsmæssige effekter, da 85% af embryoerne udviste flere forskellige misdannelser ved slutningen af forsøget. Væksten af embryoerne blev dog ikke påvirket.

Fra dette studie kan det konkluderes, at den nye toksicitetstest med Bombina bombina som forsøgsorganisme (Larsen & Sørensen, 2004) også kan anvendes under in situ forhold for at teste udviklingsmæssige effekter af giftige stoffer og dermed øge realismen af toxicitetstests ved at inkludere naturlige fødekæder, nedbrydere, sediment, fysiske forhold, etc., i forsøgene.