Presence of selected organochlorine pesticides (OCPs) in sediments and biota of River Satluj, Pakistan: first report / Presença de pesticidas organoclorados selecionados (OCPs) em sedimentos e biota do Rio Satluj, Paquistão: primeiro relatório

In the developed countries, the use of OCPs (organochlorine pesticides) has been banned. However, in South Asia several of them are still in use. In Pakistan and India a constant addition of OCPs into the atmosphere has been indicated by various researchers. In this study levels of selected organochlorine pesticide residues were assessed in sediment and biota collected from four (4) water reservoirs (3 Barrages & 1 Siphon) on the River Satluj Pakistan, along 231 miles (372 km) of River stretch which was further divided into 12 sampling sites. It was aimed to find out the levels of organochlorine pesticide (OCPs) residues in sediments and from selected fish species (Labeo rohita, Wallagu attu, Cyprinus carpio) of the River Satluj Pakistan. The Organochlorine residues (seven pesticides) present in samples of sediments and biota were investigated through multi residue method, using Gas Chromatograph (GC-ECD).In the current study, the concentration of DDT, was investigated in Wallago attu (0.786-3.987 ppb), Labeo rohita (0.779-4.355 ppb) and Cyprinus carpio (1.234-5.654 ppb). DDE was also found in Cyprinus carpio (1.244-6.322 ppb), Wallag attu (0.877-4.221 ppb) and Labeo rohita (2.112-5.897 ppb). Aldrin was not observed in Labeo rohita and Wallago attu. Currently, lindane and DDE was found predominately high in the sediments of study area at SZ-4 (Panjnad Barrage) ranging (2.238-8.226 ppb) and (4.234-6.876 ppb), respectively. Heaptachlor was found only at SZ-4 (Panjnad Barrage) from the sediments with concentration ranging (0.032-234 ppb). In short all other residues investigated were found below the MCL (maximum concentration level) in all the compartments of the study area set by various agencies like WHO/FAO- Codex Alimenterious.

Nos países desenvolvidos, o uso de OCPs (pesticidas organoclorados) foi proibido. No entanto, no sul da Ásia, vários deles ainda estão em uso. No Paquistão e na Índia, uma adição constante de OCPs na atmosfera foi indicada por vários pesquisadores. Neste estudo, os níveis de resíduos de pesticidas organoclorados selecionados foram avaliados em sedimentos e biota coletados de 4 reservatórios de água (3 barragens e 1 sifão) no rio Satluj, Paquistão, ao longo de 231 milhas (372 km) do trecho do rio, que foi posteriormente dividido em 12 locais de amostragem. O objetivo foi descobrir os níveis de resíduos de pesticidas organoclorados (OCPs) em sedimentos e de espécies de peixes selecionadas (Labeo rohita, Wallagu attu, Cyprinus carpio) do rio Satluj, Paquistão. Os resíduos de organoclorados (7 pesticidas) presentes em amostras de sedimentos e biota foram investigados através do método multirresíduos, utilizando cromatógrafo a gás (GC-ECD). No presente estudo, a concentração de DDT foi investigada em Wallago attu (0,786-3,987 ppb ), Labeo rohita (0,779-4,355 ppb) e Cyprinus carpio (1,234-5,654 ppb). DDE também foi encontrado em Cyprinus carpio (1.244-6.322 ppb), Wallag attu (0.877-4.221 ppb) e Labeo rohita (2.112-5.897 ppb). Aldrin não foi observada em Labeo rohita e Wallago attu. Atualmente, lindano e DDE foram encontrados predominantemente altos nos sedimentos da área de estudo em SZ-4 (Panjnad Barrage) variando (2.238-8.226 ppb) e (4.234-6.876 ppb), respectivamente. Heaptacloro foi encontrado apenas em SZ-4 (Panjnad Barrage) dos sedimentos com concentração variando (0,032-234 ppb). Em suma, todos os outros resíduos investigados foram encontrados abaixo do MCL (nível de concentração máxima) em todos os compartimentos da área de estudo definidos por várias agências como a OMS / FAO-Codex Alimenterious.

The level and distribution of selected organochlorine pesticides in water of River Satluj Pakistan / Nível e distribuição de pesticidas organoclorados selecionados na água do Rio Satluj Paquistão

The study was aimed to identify different environmental factors (selected organochlorine pesticides) affecting the river water of Satluj. River Sutlej is about 1400 kilometers long and its water is extensively used for irrigation in Punjab, located both in India and Pakistan, which was also a reason of dispute between both countries for its water share. The study area was divided into four zones, Sulemanki Zone, Islam Zone, Mailsi Syphone Zone and Panjnad Zone. Liquid Liquid Extraction (LLE) technique was used for the collected water samples followed by high performance liquid chromatography (HPLC) UV-Visible detector The current finding revealed that aldrin was not detected during summer period in water samples of SZ-1 (Sulemanki Barrage), SZ-2 and SZ-3 (Maisli Siphon) of the study area. Lindane and DDE were found more in the samples of sediments from the study area at SZ-4 ranging from 2.238-8.226 ppb and 4.234-6.876 ppb, respectively. Heaptachlor (in sediments) was found to be0.032-234 ppb only at SZ-4.Endosulfan concentrations in water (winter) at SZ-3 was 0.06 ppb and at SZ-4,it was 0.05 ppb; dieldrin in water (winter) at SZ-4 was 0.0314 ppb and heptachlor was detected at SZ-1 (0.0315 ppb) and SZ-2 (0.0310 ppb) in water during winter season, were reaching to the Maximum Concentrations Limits (MCL), while all other residues investigated were found below the MCLin all the compartments of the study area set by various agencies like WHO/FAO- Codex Alimenterious. Present findings revealed that although the organochlorine pesticides are banned for agricultural use in many countries, including Pakistan, their presence in various samples might be due to illegal use of these pesticides in the study area and its neighboring regions. The overall study area comprises of mainly urban, suburban and agricultural land being the largest cotton growing area of the country. There is a need to take serious steps to minimize water pollution caused by pesticides to achieve a healthy lifestyle.

O estudo teve como objetivo identificar diferentes fatores ambientais (pesticidas organoclorados selecionados) que afetam a água do rio Satluj. O rio Sutlej tem cerca de 1.400 quilômetros de extensão e sua água é amplamente utilizada para irrigação no Punjab, localizado tanto na Índia quanto no Paquistão, o que também foi motivo de disputa entre os dois países por sua cota de água. A área de estudo foi dividida em quatro zonas, Zona Sulemanki, Zona Islam, Zona Mailsi Syphone e Zona Panjnad. A técnica de extração líquida líquida (LLE) foi usada para as amostras de água coletadas seguida de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) Detector UV-Visível, SZ-2 e SZ-3 (Sifão Maisli) da área de estudo. Lindano e DDE foram mais encontrados nas amostras de sedimentos da área de estudo na SZ-4 variando de 2.238-8.226 ppb e 4.234-6.876 ppb, respectivamente. O heptacloro (em sedimentos) foi encontrado em 0,032-234 ppb apenas em SZ-4. As concentrações de endosulfan na água (inverno) em SZ-3 foram de 0,06 ppb, e em SZ-4, de 0,05 ppb; dieldrin em água (inverno) em SZ-4 foi de 0,0314 ppb e heptacloro foi detectado em SZ-1 (0,0315 ppb) e SZ-2 (0,0310 ppb) em água durante o inverno, atingindo os Limites Máximos de Concentrações (LCM), enquanto todos os demais resíduos investigados foram encontrados abaixo do MCL em todos os compartimentos da área de estudo definidos por diversos órgãos, como OMS/FAO ­ Codex Alimenterious. Os resultados atuais revelaram que, embora os pesticidas organoclorados sejam proibidos para uso agrícola em muitos países, incluindo o Paquistão, sua presença em várias amostras pode ser devido ao uso ilegal desses pesticidas na área de estudo e regiões vizinhas. A área total de estudo compreende principalmente áreas urbanas, suburbanas e agrícolas, sendo a maior área de cultivo de algodão do país. Há uma necessidade de tomar medidas sérias para minimizar a poluição da água causada por pesticidas para alcançar um estilo de vida saudável.

Exogenously applied nutrients can improve the chickpea productivity under water stress conditions by modulating the antioxidant enzyme system / Nutrientes aplicados exogenamente melhoram a produtividade do grão-de bico em condições de estresse hídrico, modulando o sistema de enzimas antioxidantes

Water stress is one of the major factor restricting the growth and development of chickpea plants by inducing various morphological and physiological changes. Therefore, the present research activity was designed to improve the chickpea productivity under water stress conditions by modulating antioxidant enzyme system. Experimental treatments comprised of two chickpea genotypes i.e. Bhakhar 2011 (drought tolerant) and DUSHT (drought sensitive), two water stress levels i.e. water stress at flowering stage and water stress at flowering + pod formation + grain filling stage including well watered (control) and three exogenous application of nutrients i.e. KCl 200 ppm, MgCl2, 50 ppm and CaCl2, 10 mM including distilled water (control). Results indicated that water stress at various growth stages adversely affects the growth, yield and quality attributes of both chickpea cultivars. Exogenous application of nutrients improved the growth, yield and antioxidant enzyme activities of both chickpea genotypes even under water stress conditions. However, superior results were obtained with foliar spray of potassium chloride on Bhakhar 2011 under well-watered conditions. Similarly, foliar spray of potassium chloride on chickpea cultivar Bhakhar 2011 cultivated under stress at flowering + pod formation + grain filling stage produced significantly higher contents of superoxide dismutase, peroxidase and catalase. These results suggests that the application of potassium chloride mitigates the adverse effects of water stress and enhanced tolerance in chickpea mainly due to higher antioxidant enzymes activity, demonstrating the protective measures of plant cells in stress conditions.

O estresse hídrico é um dos principais fatores que restringem o crescimento e o desenvolvimento das plantas de grão-de-bico, induzindo várias alterações morfológicas e fisiológicas. Portanto, a presente atividade de pesquisa foi projetada para melhorar a produtividade do grão-de-bico em condições de estresse hídrico, por meio da modulação do sistema de enzimas antioxidantes. Tratamentos experimentais compostos de dois genótipos de grão-de-bico, ou seja, Bhakhar 2011 (tolerante à seca) e DUSHT (sensível à seca), dois níveis de estresse hídrico, ou seja, estresse hídrico na fase de floração e estresse hídrico na floração + formação de vagens + estágio de enchimento de grãos incluindo bem irrigado (controle) e três aplicações exógenas de nutrientes, ou seja, KCl 200 ppm, MgCl2 50 ppm e CaCl2 10 mM, incluindo água destilada (controle). Os resultados indicaram que o estresse hídrico em vários estágios de crescimento afeta negativamente os atributos de crescimento, rendimento e qualidade de ambas as cultivares de grão-de-bico. A aplicação exógena de nutrientes melhorou o crescimento, o rendimento e as atividades das enzimas antioxidantes de ambos os genótipos de grão-de-bico, mesmo em condições de estresse hídrico. No entanto, resultados superiores foram obtidos com pulverização foliar de cloreto de potássio em Bhakhar 2011, em condições bem irrigadas. Da mesma forma, a pulverização foliar de cloreto de potássio na cultivar de grão-de-bico Bhakhar 2011 cultivada sob estresse na fase de floração + formação de vagens + enchimento de grãos produziu teores significativamente maiores de superóxido dismutase, peroxidase e catalase. Esses resultados sugerem que a aplicação de cloreto de potássio atenua os efeitos adversos do estresse hídrico e aumenta a tolerância no grão-de-bico, principalmente em razão de mais atividade de enzimas antioxidantes, demonstrando as medidas protetoras das células vegetais em condições de estresse.

Exogenously applied nutrients can improve the chickpea productivity under water stress conditions by modulating the antioxidant enzyme system

Abstract Water stress is one of the major factor restricting the growth and development of chickpea plants by inducing various morphological and physiological changes. Therefore, the present research activity was designed to improve the chickpea productivity under water stress conditions by modulating antioxidant enzyme system. Experimental treatments comprised of two chickpea genotypes i.e. Bhakhar 2011 (drought tolerant) and DUSHT (drought sensitive), two water stress levels i.e. water stress at flowering stage and water stress at flowering + pod formation + grain filling stage including well watered (control) and three exogenous application of nutrients i.e. KCl 200 ppm, MgCl2, 50 ppm and CaCl2, 10 mM including distilled water (control). Results indicated that water stress at various growth stages adversely affects the growth, yield and quality attributes of both chickpea cultivars. Exogenous application of nutrients improved the growth, yield and antioxidant enzyme activities of both chickpea genotypes even under water stress conditions. However, superior results were obtained with foliar spray of potassium chloride on Bhakhar 2011 under well-watered conditions. Similarly, foliar spray of potassium chloride on chickpea cultivar Bhakhar 2011 cultivated under stress at flowering + pod formation + grain filling stage produced significantly higher contents of superoxide dismutase, peroxidase and catalase. These results suggests that the application of potassium chloride mitigates the adverse effects of water stress and enhanced tolerance in chickpea mainly due to higher antioxidant enzymes activity, demonstrating the protective measures of plant cells in stress conditions.

Resumo O estresse hídrico é um dos principais fatores que restringem o crescimento e o desenvolvimento das plantas de grão-de-bico, induzindo várias alterações morfológicas e fisiológicas. Portanto, a presente atividade de pesquisa foi projetada para melhorar a produtividade do grão-de-bico em condições de estresse hídrico, por meio da modulação do sistema de enzimas antioxidantes. Tratamentos experimentais compostos de dois genótipos de grão-de-bico, ou seja, Bhakhar 2011 (tolerante à seca) e DUSHT (sensível à seca), dois níveis de estresse hídrico, ou seja, estresse hídrico na fase de floração e estresse hídrico na floração + formação de vagens + estágio de enchimento de grãos incluindo bem irrigado (controle) e três aplicações exógenas de nutrientes, ou seja, KCl 200 ppm, MgCl2 50 ppm e CaCl2 10 mM, incluindo água destilada (controle). Os resultados indicaram que o estresse hídrico em vários estágios de crescimento afeta negativamente os atributos de crescimento, rendimento e qualidade de ambas as cultivares de grão-de-bico. A aplicação exógena de nutrientes melhorou o crescimento, o rendimento e as atividades das enzimas antioxidantes de ambos os genótipos de grão- de-bico, mesmo em condições de estresse hídrico. No entanto, resultados superiores foram obtidos com pulverização foliar de cloreto de potássio em Bhakhar 2011, em condições bem irrigadas. Da mesma forma, a pulverização foliar de cloreto de potássio na cultivar de grão-de-bico Bhakhar 2011 cultivada sob estresse na fase de floração + formação de vagens + enchimento de grãos produziu teores significativamente maiores de superóxido dismutase, peroxidase e catalase. Esses resultados sugerem que a aplicação de cloreto de potássio atenua os efeitos adversos do estresse hídrico e aumenta a tolerância no grão-de-bico, principalmente em razão de mais atividade de enzimas antioxidantes, demonstrando as medidas protetoras das células vegetais em condições de estresse.

Exogenously applied nutrients can improve the chickpea productivity under water stress conditions by modulating the antioxidant enzyme system / Nutrientes aplicados exogenamente melhoram a produtividade do grão-de bico em condições de estresse hídrico, modulando o sistema de enzimas antioxidantes

Water stress is one of the major factor restricting the growth and development of chickpea plants by inducing various morphological and physiological changes. Therefore, the present research activity was designed to improve the chickpea productivity under water stress conditions by modulating antioxidant enzyme system. Experimental treatments comprised of two chickpea genotypes i.e. Bhakhar 2011 (drought tolerant) and DUSHT (drought sensitive), two water stress levels i.e. water stress at flowering stage and water stress at flowering + pod formation + grain filling stage including well watered (control) and three exogenous application of nutrients i.e. KCl 200 ppm, MgCl2, 50 ppm and CaCl2, 10 mM including distilled water (control). Results indicated that water stress at various growth stages adversely affects the growth, yield and quality attributes of both chickpea cultivars. Exogenous application of nutrients improved the growth, yield and antioxidant enzyme activities of both chickpea genotypes even under water stress conditions. However, superior results were obtained with foliar spray of potassium chloride on Bhakhar 2011 under well-watered conditions. Similarly, foliar spray of potassium chloride on chickpea cultivar Bhakhar 2011 cultivated under stress at flowering + pod formation + grain filling stage produced significantly higher contents of superoxide dismutase, peroxidase and catalase. These results suggests that the application of potassium chloride mitigates the adverse effects of water stress and enhanced tolerance in chickpea mainly due to higher antioxidant enzymes activity, demonstrating the protective measures of plant cells in stress conditions.(AU)

O estresse hídrico é um dos principais fatores que restringem o crescimento e o desenvolvimento das plantas de grão-de-bico, induzindo várias alterações morfológicas e fisiológicas. Portanto, a presente atividade de pesquisa foi projetada para melhorar a produtividade do grão-de-bico em condições de estresse hídrico, por meio da modulação do sistema de enzimas antioxidantes. Tratamentos experimentais compostos de dois genótipos de grão-de-bico, ou seja, Bhakhar 2011 (tolerante à seca) e DUSHT (sensível à seca), dois níveis de estresse hídrico, ou seja, estresse hídrico na fase de floração e estresse hídrico na floração + formação de vagens + estágio de enchimento de grãos incluindo bem irrigado (controle) e três aplicações exógenas de nutrientes, ou seja, KCl 200 ppm, MgCl2 50 ppm e CaCl2 10 mM, incluindo água destilada (controle). Os resultados indicaram que o estresse hídrico em vários estágios de crescimento afeta negativamente os atributos de crescimento, rendimento e qualidade de ambas as cultivares de grão-de-bico. A aplicação exógena de nutrientes melhorou o crescimento, o rendimento e as atividades das enzimas antioxidantes de ambos os genótipos de grão-de-bico, mesmo em condições de estresse hídrico. No entanto, resultados superiores foram obtidos com pulverização foliar de cloreto de potássio em Bhakhar 2011, em condições bem irrigadas. Da mesma forma, a pulverização foliar de cloreto de potássio na cultivar de grão-de-bico Bhakhar 2011 cultivada sob estresse na fase de floração + formação de vagens + enchimento de grãos produziu teores significativamente maiores de superóxido dismutase, peroxidase e catalase. Esses resultados sugerem que a aplicação de cloreto de potássio atenua os efeitos adversos do estresse hídrico e aumenta a tolerância no grão-de-bico, principalmente em razão de mais atividade de enzimas antioxidantes, demonstrando as medidas protetoras das células vegetais em condições de estresse.(AU)

Exogenously applied nutrients can improve the chickpea productivity under water stress conditions by modulating the antioxidant enzyme system / Nutrientes aplicados exogenamente melhoram a produtividade do grão-de-bico em condições de estresse hídrico, modulando o sistema de enzimas antioxidantes

Water stress is one of the major factor restricting the growth and development of chickpea plants by inducing various morphological and physiological changes. Therefore, the present research activity was designed to improve the chickpea productivity under water stress conditions by modulating antioxidant enzyme system. Experimental treatments comprised of two chickpea genotypes i.e. Bhakhar 2011 (drought tolerant) and DUSHT (drought sensitive), two water stress levels i.e. water stress at flowering stage and water stress at flowering + pod formation + grain filling stage including well watered (control) and three exogenous application of nutrients i.e. KCl 200 ppm, MgCl2, 50 ppm and CaCl2, 10 mM including distilled water (control). Results indicated that water stress at various growth stages adversely affects the growth, yield and quality attributes of both chickpea cultivars. Exogenous application of nutrients improved the growth, yield and antioxidant enzyme activities of both chickpea genotypes even under water stress conditions. However, superior results were obtained with foliar spray of potassium chloride on Bhakhar 2011 under well-watered conditions. Similarly, foliar spray of potassium chloride on chickpea cultivar Bhakhar 2011 cultivated under stress at flowering + pod formation + grain filling stage produced significantly higher contents of superoxide dismutase, peroxidase and catalase. These results suggests that the application of potassium chloride mitigates the adverse effects of water stress and enhanced tolerance in chickpea mainly due to higher antioxidant enzymes activity, demonstrating the protective measures of plant cells in stress conditions.

O estresse hídrico é um dos principais fatores que restringem o crescimento e o desenvolvimento das plantas de grão-de-bico, induzindo várias alterações morfológicas e fisiológicas. Portanto, a presente atividade de pesquisa foi projetada para melhorar a produtividade do grão-de-bico em condições de estresse hídrico, por meio da modulação do sistema de enzimas antioxidantes. Tratamentos experimentais compostos de dois genótipos de grão-de-bico, ou seja, Bhakhar 2011 (tolerante à seca) e DUSHT (sensível à seca), dois níveis de estresse hídrico, ou seja, estresse hídrico na fase de floração e estresse hídrico na floração + formação de vagens + estágio de enchimento de grãos incluindo bem irrigado (controle) e três aplicações exógenas de nutrientes, ou seja, KCl 200 ppm, MgCl2 50 ppm e CaCl2 10 mM, incluindo água destilada (controle). Os resultados indicaram que o estresse hídrico em vários estágios de crescimento afeta negativamente os atributos de crescimento, rendimento e qualidade de ambas as cultivares de grão-de-bico. A aplicação exógena de nutrientes melhorou o crescimento, o rendimento e as atividades das enzimas antioxidantes de ambos os genótipos de grão- de-bico, mesmo em condições de estresse hídrico. No entanto, resultados superiores foram obtidos com pulverização foliar de cloreto de potássio em Bhakhar 2011, em condições bem irrigadas. Da mesma forma, a pulverização foliar de cloreto de potássio na cultivar de grão-de-bico Bhakhar 2011 cultivada sob estresse na fase de floração + formação de vagens + enchimento de grãos produziu teores significativamente maiores de superóxido dismutase, peroxidase e catalase. Esses resultados sugerem que a aplicação de cloreto de potássio atenua os efeitos adversos do estresse hídrico e aumenta a tolerância no grão-de-bico, principalmente em razão de mais atividade de enzimas antioxidantes, demonstrando as medidas protetoras das células vegetais em condições de estresse.

Studies on bioaccumulation patterns, biochemical and genotoxic effects of copper on freshwater fish, Catla catla: an in vivo analysis

Abstract During present study, the copper (Cu) mediated oxidative stress was measured that induced DNA damage by concentrating in the tissues of fish, Catla catla (14.45±1.24g; 84.68±1.45mm) (Hamilton,1822). Fish fingerlings were retained in 5 groups for 14, 28, 42, 56, 70 and 84 days of the exposure period. They were treated with 2/3, 1/3, 1/4 and 1/5 (T1-T4) of 96h lethal concentration of copper. Controls were run along with all the treatments for the same durations. A significant (p 0.05) dose and time dependent concentration of Cu was observed in the gills, liver, kidney, muscles, and brain of C. catla. Among organs, the liver showed a significantly higher concentration of Cu followed by gills, kidney, brain, and muscles. Copper accumulation in these organs caused a significant variation in the activities of enzymes viz. superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD). The SOD activity varied significantly in response to the exposure time of Cu as 56 > 70 > 42 > 84 > 28 > 14 days while CAT activity exhibited an inverse relationship with the increase in Cu concentration. POD activity showed a significant rise with an increase in Cu exposure duration. Comet assay exhibited significant DNA damage in the peripheral erythrocytes of Cu exposed C. catla. Among four exposure concentrations, 2/3rd of LC50 (T1) caused significantly higher damage to the nuclei compared to control. Increased POD and SOD activity, as well as a decrease in CAT activity in response to Cu, demonstrates the involvement of a protective mechanism against reactive oxygen species (ROS), whereas increased ROS resulted in higher DNA damage. These above-mentioned molecular markers can be efficiently used for the biomonitoring of aquatic environments and conservation of edible fish fauna.

Resumo Durante o presente estudo, o estresse oxidativo mediado pelo cobre (Cu) foi medido que induziu danos ao DNA por concentração nos tecidos de peixes, Catla catla (14,45 ± 1,24g; 84,68 ± 1,45mm) (Hamilton, 1822). Os alevinos foram retidos em 5 grupos por 14, 28, 42, 56, 70 e 84 dias do período de exposição. Eles foram tratados com 2/3, 1/3, 1/4 e 1/5 (T1-T4) de 96h de concentração letal de cobre. Os controles foram executados junto com todos os tratamentos para as mesmas durações. Uma significativa (p 0,05) concentração dependente do tempo e da dose de Cu foi observada nas brânquias, fígado, rim, músculos e cérebro de C. catla. Entre os órgãos, o fígado apresentou uma concentração significativamente maior de cobre, seguido por guelras, rins, cérebro e músculos. O acúmulo de cobre nesses órgãos causou uma variação significativa nas atividades das enzimas viz. superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e peroxidase (POD). A atividade de SOD variou significativamente em resposta ao tempo de exposição de Cu como 56> 70> 42> 84> 28> 14 dias, enquanto a atividade de CAT exibiu uma relação inversa com o aumento na concentração de Cu. A atividade POD mostrou um aumento significativo com um aumento na duração da exposição ao Cu. O ensaio do cometa exibiu dano significativo ao DNA induzido por Cu nos eritrócitos periféricos de C. catla. Entre as quatro concentrações de exposição, 2/3 do LC50 (T1) causou danos significativamente maiores aos núcleos em comparação com o controle. O aumento da atividade de POD e SOD, bem como uma diminuição na atividade de CAT em resposta ao Cu, demonstra o envolvimento de um mecanismo protetor contra espécies reativas de oxigênio (ROS), enquanto o aumento de ROS resultou em maior dano ao DNA. Esses marcadores moleculares mencionados acima podem ser usados de forma eficiente para o biomonitoramento de ambientes aquáticos e conservação da ictiofauna comestível.

Studies on bioaccumulation patterns, biochemical and genotoxic effects of copper on freshwater fish, Catla catla: an in vivo analysis / Estudos sobre padrões de bioacumulação, efeitos bioquímicos e genotóxicos do cobre em peixes de água doce, Catla catla: uma análise in vivo

During present study, the copper (Cu) mediated oxidative stress was measured that induced DNA damage by concentrating in the tissues of fish, Catla catla (14.45±1.24g; 84.68±1.45mm) (Hamilton,1822). Fish fingerlings were retained in 5 groups for 14, 28, 42, 56, 70 and 84 days of the exposure period. They were treated with 2/3, 1/3, 1/4 and 1/5 (T1-T4) of 96h lethal concentration of copper. Controls were run along with all the treatments for the same durations. A significant (p < 0.05) dose and time dependent concentration of Cu was observed in the gills, liver, kidney, muscles, and brain of C. catla. Among organs, the liver showed a significantly higher concentration of Cu followed by gills, kidney, brain, and muscles. Copper accumulation in these organs caused a significant variation in the activities of enzymes viz. superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD). The SOD activity varied significantly in response to the exposure time of Cu as 56 > 70 > 42 > 84 > 28 > 14 days while CAT activity exhibited an inverse relationship with the increase in Cu concentration. POD activity showed a significant rise with an increase in Cu exposure duration. Comet assay exhibited significant DNA damage in the peripheral erythrocytes of Cu exposed C. catla. Among four exposure concentrations, 2/3rd of LC50 (T1) caused significantly higher damage to the nuclei compared to control. Increased POD and SOD activity, as well as a decrease in CAT activity in response to Cu, demonstrates the involvement of a protective mechanism against reactive oxygen species (ROS), whereas increased ROS resulted in higher DNA damage. These above-mentioned molecular markers can be efficiently used for the biomonitoring of aquatic environments and conservation of edible fish fauna.

Durante o presente estudo, o estresse oxidativo mediado pelo cobre (Cu) foi medido que induziu danos ao DNA por concentração nos tecidos de peixes, Catla catla (14,45 ± 1,24g; 84,68 ± 1,45mm) (Hamilton, 1822). Os alevinos foram retidos em 5 grupos por 14, 28, 42, 56, 70 e 84 dias do período de exposição. Eles foram tratados com 2/3, 1/3, 1/4 e 1/5 (T1-T4) de 96h de concentração letal de cobre. Os controles foram executados junto com todos os tratamentos para as mesmas durações. Uma significativa (p <0,05) concentração dependente do tempo e da dose de Cu foi observada nas brânquias, fígado, rim, músculos e cérebro de C. catla. Entre os órgãos, o fígado apresentou uma concentração significativamente maior de cobre, seguido por guelras, rins, cérebro e músculos. O acúmulo de cobre nesses órgãos causou uma variação significativa nas atividades das enzimas viz. superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e peroxidase (POD). A atividade de SOD variou significativamente em resposta ao tempo de exposição de Cu como 56> 70> 42> 84> 28> 14 dias, enquanto a atividade de CAT exibiu uma relação inversa com o aumento na concentração de Cu. A atividade POD mostrou um aumento significativo com um aumento na duração da exposição ao Cu. O ensaio do cometa exibiu dano significativo ao DNA induzido por Cu nos eritrócitos periféricos de C. catla. Entre as quatro concentrações de exposição, 2/3 do LC50 (T1) causou danos significativamente maiores aos núcleos em comparação com o controle. O aumento da atividade de POD e SOD, bem como uma diminuição na atividade de CAT em resposta ao Cu, demonstra o envolvimento de um mecanismo protetor contra espécies reativas de oxigênio (ROS), enquanto o aumento de ROS resultou em maior dano ao DNA. Esses marcadores moleculares mencionados acima podem ser usados ​​de forma eficiente para o biomonitoramento de ambientes aquáticos e conservação da ictiofauna comestível.

Morphometric and gut microbial evaluation of Tilapia (Oreochromis niloticus) fed on different levels of Moringa oleifera / Avaliação morfométrica e microbiana intestinal de tilápia (Oreochromis niloticus) alimentada com diferentes níveis de Moringa oleifera

In current study, different feeding levels of Moringa oleifera formulated diet was compared to analyze the growth performance, feed conversion ratio, feed conversion efficiency and gut microbiology of Oreochromis niloticus. The study was comprised of four treatment groups including 4%, 8% and 12% Moringa oleifera and one control group which was devoid of Moringa leaves. The experimental trial was conducted at the Zoology laboratory of Pakistan Institute of Applied and Social Sciences, (PIASS) Kasur. The physicochemical parameters of water such as temperature, dissolve oxygen, pH, total dissolved solids and salinity in all aquaria were found non-significantly different from each other. In control condition T1, the average weight gain was 14.89±16.90a grams, while average length gain was 11.52±7.444a cm. However, the total viable count on Eosin methylene blue was 7.4×107, 5.8×107 on Tryptic soy agar and 5.8×107on Nutrient agar. In T2, the average weight gain was 16.22±16.09b grams and average length gain was 12.97±7.79b cm. The total viable count on Eosin methylene blue was 7×107, 5.5×107 on Tryptic soy agar and 5.8×107on Nutrient agar. In T3, the average weight gain was 37.88±27.43c grams, while the average length gain was recorded as 16.48±12.56c cm. However, the total viable count for treatment 3 was 6.4×10 on Eosin methylene blue, 4.8×107 on Tryptic soy agar and 5.2×107on Nutrient agar. In T4, the average weight gain was 44.22±31.67d grams, while the average length gain was 15.25±10.49d cm. The total viable count was 4.3×107on Eosin methylene blue, 3.1×107 on Tryptic soy agar and 3.8×107 on Nutrient agar. The effect of Moringa oleifera on the growth of Oreochromis niloticus was found to be significant and 12% Moringa extract showed maximum length and weight gain and minimum feed conversion ratio with the least microbial count in fish intestine.

No presente estudo, diferentes níveis de alimentação da dieta formulada com Moringa oleifera foram comparados para analisar o desempenho de crescimento, taxa de conversão alimentar, eficiência de conversão alimentar e microbiologia intestinal de Oreochromis niloticus. O estudo foi composto por quatro grupos de tratamento, incluindo 4%, 8% e 12% de Moringa oleifera e um grupo de controle sem folhas de Moringa. O ensaio experimental foi realizado no laboratório de Zoologia do Instituto de Ciências Aplicadas e Sociais do Paquistão (PIASS), Kasur. Os parâmetros físico-químicos da água como temperatura, oxigênio dissolvido, pH, sólidos totais dissolvidos e salinidade em todos os aquários foram encontrados não significativamente diferentes entre si. Na condição controle T1, o ganho médio de peso foi de 14,89±16,90a gramas, enquanto o ganho médio de comprimento foi de 11,52±7,444a cm. No entanto, a contagem total viável em azul de metileno de eosina foi de 7,4×107, 5,8×107 em ágar de soja Tryptic e 5,8×107 em ágar Nutriente. Em T2, o ganho médio de peso foi de 16,22±16,09b gramas e o ganho médio de comprimento foi de 12,97±7,79b cm. A contagem total viável em azul de metileno de eosina foi 7×107, 5,5×107 em ágar de soja Tryptic e 5,8×107 em ágar Nutriente. Em T3, o ganho médio de peso foi de 37,88±27,43c gramas, enquanto o ganho médio de comprimento foi registrado como 16,48±12,56c cm. No entanto, a contagem total viável para o tratamento 3 foi de 6,4×10 em azul de metileno de eosina, 4,8×107 em ágar soja Tryptic e 5,2×107 em ágar Nutriente. Em T4, o ganho médio de peso foi de 44,22±31,67d gramas, enquanto o ganho médio de comprimento foi de 15,25±10,49d cm. A contagem total viável foi de 4,3×107 em Eosin metileno blue, 3,1×107 em Tryptic soy agar e 3,8×107 em Nutrient agar. O efeito da Moringa oleifera no crescimento de Oreochromis niloticus foi significativo e o extrato de Moringa a 12% apresentou ganho máximo de comprimento e peso e conversão alimentar mínima com a menor contagem microbiana no intestino dos peixes.