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TOXICIDAD DEL PROPINEB TÉRMICO 85% EN LA MACROFITA

LEMNA MINOR (LINNAEUS, 1753) CON RESPECTO AL NÚMERO DE

HOJAS Y CANTIDAD TOTAL DE CLOROFILA

TOXICITY OF HEAT PROPINEB 85% ON THE MACROPHYTE LEMNA MINOR

(LINNAEUS, 1753) WITH RESPECT TO FROND NUMBER AND CHLOROPHYLL

Fiorella Briceño1, Giovana García

1 & Eduardo Hidalgo

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1. Laboratorio de Cordados. Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Ricardo Palma. Av. Benavides

#5440 Urb. Las Gardenias, Surco-Lima.

RESUMEN

El Propineb [(C5H8N2S4Zn)x] es un fungicida empleado en el mercado nacional

peruano para combatir las enfermedades presentes en la agricultura. Se evaluó la

actividad fitotóxica del Propineb Térmico 85% utilizando como bioindicador la

macrofita Lemna minor L., planta acuática flotante que posee una velocidad de

crecimiento bastante alta por lo que es usada frecuentemente en estudios toxicológicos.

Se determinaron los parámetros de multiplicación de las frondas y la cuantificación del

contenido total de clorofila. Respecto a la multiplicación de las frondas, a excepción de

la concentración más alta (10 mg.L-1

), no se encontraron efectos negativos significativos

en las concentraciones utilizadas. El contenido total de clorofila fue un parámetro

determinante para medir la toxicidad del Propineb Térmico 85%, encontrándose un

decaimiento de la clorofila total a mayor exposición de concentración del tóxico.

PALABRAS CLAVE: Lemna minor, Propineb Térmico 85%, multiplicación de frondas,

contenido total de clorofila

ABSTRACT

Propineb [(C5H8N2S4Zn)x] is a fungicide used in the Peruvian domestic market to

combat diseases in agriculture. Phytotoxic activity of Propineb T. 85% are evaluated

using as an bioindicator macrophyte Lemna minor L., floating aquatic plan that has a

fairly high growth rate and it is frequently used in toxicological studies. Paramenters

were determinate for the propagation of the fronds and quantifying the total chlorophyll

content. With respect to the multiplication of frond, except for the highest concentration

(10 mg.L-1

), there were no significant adverse effects on the concentrations used. The

total chlorophyll content was determinining parameter for measuring the toxicity of

Heat Propineb 85%, resulting in a decline of total chlorophyll concentration increased

exposure to poison.

KEY WORDS: Lemna minor, Heat Propineb 85%, frond multiplication, total chlorophyll

content.

Biología de la Conservación. Vol. 1, Num. 1: 1 - 6 p

© Julio-2010 Artículo científico

UNIVERSIDAD RICARDO PALMA

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE BIOLOGÍA

BIOLOGÍA DE LA CONSERVACIÓN

CICLO 2010-I

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INTRODUCCIÓN:

El continuo incremento de la

industrialización y la producción de

nuevos químicos para la agricultura ha

ocasionado un grave problema de

contaminación ambiental por metales

pesados y otros compuestos debido a su

acumulación en el agua, en los suelos y

en los organismos vivos (Khellaf N. et

al. 2009 & Singh B. et al. 2007). La

presencia de estas sustancias en los

ecosistemas, representa un riesgo

latente sobre los seres vivos (Peréz G. et

al. 2001), por lo que es necesaria la

evaluación del tóxico. Los bioensayos

nos permiten determinar el efecto de

plaguicidas sobre distintos componentes

biológicos (Iannacone J. et al., 2008).

El uso de plantas en ensayos de

toxicidad, permite la investigación,

detección y cuantificación del tóxico

activo en el medio natural (Radíc S. et

al., 2010). La Lemna sp. es

frecuentemente utilizada para realizar

ensayos toxicológicos de muchas

sustancias debido a su pequeño tamaño,

rápido crecimiento y por su alta

sensibilidad a varios contaminantes

(Gorsuch J., 1990 & Cassiano E., 2009).

La lentejita de agua (Lemna minor L.)

se usa habitualmente en estudios de la

calidad de los cuerpos de agua ya que es

eficaz en el monitoreo de metales

pesados o de otros contaminantes

acuáticos, porque puede acumular

ciertos químicos y servir como un

monitor biológico (Radíc S. et al.,

2010).

El Propineb [zinc polimérico

propietilen- bis- (ditiocarbamato)]

[(C5H8N2S4Zn)x], es un antifúngico

con una larga actividad residual por la

presencia del grupo ditiocarbomato en

su composición (FAO, 1980). Los

ditiocarbamatos son ampliamente

usados ya que presentan un amplio

espectro frente a las enfermedades

fúngicas de las plantas (Aktar W. et al.,

2009). La toxicidad de esta sustancia,

debe ser evaluada en los diferentes

niveles de la organización biológica

(Hunding C. & Lange R., 1978).

La Comisión Europea para la Salud y

Protección para la salud (European

Comission, 2003) ha evaluado la acción

del plaguicida en ratas, encontrando

efectos teratogénicos (encefalocelia,

hidronefrosis y micrognatia) por el

mecanismo de la reacción del

bis(ditiocarbamato) con trazas de

metales quelados. La CL50 en ratas es de

537 mg/Kg.

El objetivo del presente estudio fue

evaluar la actividad fitotóxica del

propineb en el organismo Lemna minor

L.

MATERIALES Y MÉTODOS

Material biológico y medio de cultivo

Lemna minor L. fue recolectada del

medio natural en los Humedales de

Villa, ubicada en el Distrito de

Chorrillos, Lima. Adicionalmente, se

adquirieron ejemplares en un acuario

del centro de la ciudad de Lima. Las

plantas fueron mantenidas en un

recipiente plástico con agua de mesa

marca Cielo más la solución

hidropónica durante 7 días para las

colonias de los Humedales de Villa y

durante 4 días para las colonias

obtenidas del acuario antes del ensayo.

Se suministró una aireación continua

Biología de la Conservación. Vol. 1, Num. 1: 1 - 6 p Briceño F.; García G. & Hidalgo E.

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para proveer de oxígeno a las hojas de

la Lemna y prevenir enfermedades. Las

macrofitas acuáticas fueron cultivadas a

18ºC ± 1. Se utilizó una lámpara

fluorescente de una luminiscencia de

75W (CDL B22/14W, Philips) para

proveer una iluminación vertical

continua de 58 lm/W.

Ensayo de toxicidad

Se seleccionaron 120 individuos de

Lemna minor con tres frondas, las

cuales fueron expuestas a diferentes

concentraciones del tóxico durante 8

días sin aireación y con iluminación

continua. Las colonias seleccionadas no

presentaron lesiones visibles o cambios

de color antes del ensayo.

El tóxico usado para este estudio fue el

Propineb Térmico al 85%. En total se

realizaron 5 concentraciones para

averiguar la respuesta de las plantas

expuestas; se preparó una solución

stock de 10 mg.L-1

en 500 mL

realizando las siguientes diluciones: 2

mg.L-1

, 0.4 mg.L-1

, 0.08 mg.L-1

y 0.016

mg.L-1

. El diseño experimental incluyó

4 repeticiones por tratamiento. El

número inicial de frondas de Lemna

minor por cada repetición fue de 15,

colocando 5 ejemplares de 3 frondas en

recipientes de plástico con

aproximadamente 15 mL de medio de

cultivo más el tóxico por cada

repetición. Se usó el tratamiento control

(sin el tóxico) para comparar los

resultados.

Análisis de los datos

Los cambios observados de las plantas

cultivadas en las diferentes

concentraciones del tóxico, fueron

determinados con una observación

simple, tales como el desprendimiento

de hojas y la clorosis (las hojas se

tornan amarillas) seguido de necrosis

(presencia de tejido muerto en la

fronda). Adicionalmente, se midieron la

temperatura y el pH en cada lectura.

La tasa de producción de nuevas

frondas (µ), la tasa de inhibición del

crecimiento (Ir) de las concentraciones,

el área de crecimiento bajo la curva (A)

y la inhibición del crecimiento bajo la

curva (Ia), se calcularon siguiendo el

protocolo de la OECD (2002).

Determinación del peso fresco y seco

Las colonias fueron recolectadas

inmediatamente después de la segunda

lectura. Se calculó el peso fresco en una

balanza digital por cada concentración y

se secaron durante 24 horas a 40ºC.

Durante la colecta de las colonias, se

observó un fino precipitado en todas las

concentraciones con el tóxico.

Luego, se calculó el peso seco en una

balanza analítica y se realizó la prueba

del contenido total de clorofila. Para

esta prueba, las muestras fueron

pulverizadas y sumergidas en etanol 96º

en tubos de ensayo; posteriormente,

fueron cubiertas con papel platino y

guardadas durante 96 horas en un

ambiente frio. Finalizado el tiempo de

extracción de la clorofila, se midió la

absorbancia a 653 nm y 666 nm para

calcular el contenido total de la clorofila

a y la clorofila b, siguiendo la siguiente

fórmula:

Cchl a = 15.65 x A666 – 7.37 x A653

Cchl b = 27.05 x A653 – 11.21 x A666

Cchl total = Cchl a + Cchl b

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RESULTADOS

Síntomas de toxicidad

De manera general, se observó clorosis

en todas las concentraciones,

incluyendo C0. En la segunda lectura

disminuyó la clorosis en todas las

concentraciones (ver Tabla 1) por lo que

se infiere que la sensibilidad de Lemna

minor es menor a mayor tiempo de

exposición.

La necrosis disminuyó en las tres

primeras concentraciones incluido el

control, aunque se registró un nivel

medio de necrosis en la C4 (2 mg.L-1

) y

alto en la C5 (10 mg.L-1

).

El pH en la primera lectura fue de 7 con

excepción de la C5 (10 mg.L-1

) que fue

de 6. La temperatura (17ºC) no varió

para ninguna concentración. En la

segunda lectura el pH fue de 6 en todas

las concentraciones con el tóxico, el

control tuvo un pH de 7 y la

temperatura fue 18ºC para todos los

ensayos.

La producción de nuevas frondas se

visualizó en todas las concentraciones,

aunque fue muy limitado en la

concentración más alta (10 mg.L-1

). En

la concentración 3 (0.4 mg.L-1

) se

registró una mayor tasa de crecimiento.

Hubo un aumento de la tasa de

multiplicación a lo largo del período de

ensayo, independientemente de la

concentración del tóxico. El porcentaje

de inhibición de crecimiento fue

negativo en todas las concentraciones,

excepto en la concentración más alta

(10 mg.L-1

), que registro una inhibición

de crecimiento por el tóxico de más del

82%. También se evidencia un escaso

efecto del tóxico en el crecimiento de

las frondas bajo el área de la curva (que

determina el valor logarítmico del

número de frondas con relación al grupo

control). El porcentaje de inhibición del

área bajo la curva muestra valores

negativos excepto en la concentración

C5 (10 mg.L-1

), donde se observa cierta

Fig. 1. Lemna minor en las distintas

concentraciones a los 8 días (C0 = control;

C1= 0.016 mg.L-1

; C2=0.08 mg.L

-1; C3=0.4

mg.L-1

; C4= 2 mg.L-1

Y C5 = 10 mg.L-1)

).

C0 C1 C2 C3 C4 C5

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inhibición del crecimiento en el área

(Ver tabla 2).

Las cuatro primeras concentraciones del

tóxico (0.016 mg.L-1

, 0.08 mg.L-1

, 0.4

mg.L-1

y 2 mg.L-1

) mostraron una

mayor biomasa final que el control,

contrario a la última concentración del

tóxico (10 mg.L-1

) (Ver tabla 3).

Sin embargo, el cálculo de la cantidad

total de clorofila mostró inhibición en la

actividad fotosintética sobre Lemna

minor L. en todas las concentraciones y

de forma secuencial (ver tabla 4).

DISCUSIÓN:

Según el protocolo de la OECD (2002),

para que el ensayo sea válido, debe

aplicarse la siguiente fórmula:

Donde el tiempo de duplicación (Td) del

número de frondas en el control debe

ser inferior a 2,5 días (60 h), que

corresponde aproximadamente a un

aumento de siete veces en siete días. En

este ensayo el tiempo de duplicación fue

de 3,7 días, más del Td normal u

óptimo. Numerosos autores han

utilizado en sus ensayos irradiancias

que oscilan entre los 80 y 110 μEm-2

s-1

(Sobrero C. et al., 2007; Radic S., 2010;

Khellaf N. et al., 2009; entre otros). La

OECD (2002) recomienda que, la

irradiancia en los ensayos debe estar

entre los 85 y 125 μEm-2

s-1

. La

irradiancia utilizada en el presente

ensayo, puede haber sido más alta de los

valores establecidos por lo que estimuló

a una mayor tasa de crecimiento en

Lemna minor, en especial sobre la C2 y

C3 que tuvieron una mayor incidencia

de luz y presentaron la mayor tasa de

crecimiento (Ver figura 1).

Del mismo modo, las colonias que

provienen del medio natural deben

permanecer en el medio de cultivo al

menos durante ocho semanas antes del

ensayo reduciendo el tiempo a 3

semanas a aquellas colonias obtenidas

de otro laboratorio o una casa

proveedora (OECD, 2002). También,

numerosos autores han mencionado que

la elección de las concentraciones se

han realizado a partir de ensayos

preliminares con la finalidad de evaluar

si las concentraciones elegidas son las

adecuadas (Sobrero C. et al., 2007;

Isabel M. et al., 2006, entre otros).

Debido a que estos resultados son

preliminares, es conveniente realizar

más ensayos para verificar y completar

el estudio.

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Briceño F.; García G. & Hidalgo E.

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Biología de la Conservación. Vol. 1, Num. 1: 1 - 6 p

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