Phytotoxic and cytogenotoxic assessment of glyphosate on Lactuca sativa L / Avaliação fitotóxica e citogenotóxica do glifosato em Lactuca sativa L

ABSTRACT

The active ingredient glyphosate is the most commercialized herbicide on the world market due to its capability in eliminating weeds. However, it can harm the development of non-target organisms and threaten environmental quality. This study analyzed the effects of potentially toxic concentrations of glyphosate on germination, growth, cell cycle and genomic stability of Lactuca sativa L., and identified the most sensitive variables for assessing the toxicity of this herbicide to this biomonitor. Seeds of L. sativa were germinated in Petri dishes containing a sheet of filter paper moistened with 5 mL of a concentration of glyphosate (1.34, 3.35, 6.70, 10.05, 13.40 mg L-1). Controls consisted of distilled water (negative) and 3 mg L-1 CuSO4 (positive). Macroscopic and microscopic variables were analyzed. The germination of L. sativa was not affected by the concentrations of glyphosate. Root length and shoot height of the plants and the mitotic index decreased from the lowest concentration tested on. The chromosomal anomaly index and frequency of micronuclei increased by 3.2 and 22 times, respectively, with the presence of the lowest concentration of glyphosate compared to the negative control. The observed phytotoxic and cytogenotoxic effects demonstrate the negative influence that glyphosate has on the development of L. sativa. Root length and microscopic variables showed the highest sensitivity. This study warns of the possible harmful effects that glyphosate can have on non-target organisms and suggests greater control over the use of this herbicide to mitigate its environmental impact.

RESUMO

O ingrediente ativo glifosato é o herbicida mais comercializado do mercado mundial, pela sua capacidade de eliminar as plantas daninhas. No entanto, ele pode prejudicar o desenvolvimento dos organismos não-alvo e ameaçar a qualidade do ambiente. O estudo teve como objetivo analisar os efeitos de concentrações potencialmente tóxicas de glifosato sobre a germinação, o crescimento, o ciclo celular e a estabilidade genômica de Lactuca sativa L., e identificar as variáveis mais sensíveis para avaliar a toxicidade deste herbicida ao biomonitor. Sementes de L. sativa foram germinadas em placas de Petri contendo uma folha de papel-filtro umedecida com 5 mL das concentrações de glifosato (1,34, 3,35, 6,70, 10,05, 13,40 mg L-1). Os controles consistiram em água destilada (negativo) e 3 mg L-1 de CuSO4 (positivo). Variáveis macroscópicas e microscópicas foram analisadas. A germinação de L. sativa não foi afetada pelas concentrações de glifosato. O comprimento da raiz e a altura da parte aérea das plantas e o índice mitótico reduziram desde a menor concentração testada. O índice de anomalias cromossômicas e a frequência de micronúcleos aumentaram, respectivamente, 3,2 e 22 vezes na presença da menor concentração de glifosato em comparação ao controle negativo. Os efeitos fitotóxicos e citogenotóxicos observados demonstram a interferência negativa do herbicida no desenvolvimento de L. sativa. O comprimento da raiz e as variáveis microscópicas foram as que apresentaram maior sensibilidade. Este estudo alerta sobre os possíveis efeitos prejudiciais que o glifosato pode provocar nos organismos não-alvo, sugerindo um maior controle quanto à utilização deste herbicida, a fim de mitigar o seu impacto ambiental.