Acute Toxicity of the Insecticide Cypermethrin (CYPERMON ® 20 EC) on Four Species of Colombian Anurans / Toxicidad aguda del insecticida cipermetrina (cypermon ® 20 ec) en cuatro especies de anuros colombianos

RESUMEN El insecticida cipermetrina (CY) es usado en la agricultura para el control de plagas; sin embargo, por su acción neurotóxica puede afectar organismos no blanco como los anuros. El objetivo del trabajo fue determinar la toxicidad (concentración letal media: CL50, y algunos efectos subletales: retrasos en el desarrollo, capacidad de natación y longitud total de las larvas) del insecticida CY (Cypermon® 20EC) expuesto durante 96 horas en embriones y renacuajos de cuatro especies de anuros bajo pruebas de laboratorio y microcosmos. Los embriones de Rhinella humboldti fueron los más sensibles en condiciones de laboratorio (CL50= 6,27 mg/L) y Boana xerophylla en microcosmos (CL50= 88,32 mg/ha), mientras que los de Engystomops pustulosus fueron los más resistentes (laboratorio: CL50= 1 1,80 mg/L; microcosmos: CL50= 1 12,37 mg/ha). Rhinella marina mostró una sensibilidad intermedia. En los renacuajos no fue posible calcular los valores CL50 debido a la alta mortalidad registrada en las concentraciones experimentales en laboratorio y microcosmos, las cuales fueron 40 y 122 veces menores al valor de aplicación del insecticida (500 mg/L y 1,52 mg/ha, respectivamente). Por otra parte, se encontró una reducción significante en la longitud total y la capacidad de natación de las larvas obtenidas de los embriones expuestos a la CY, pero no en el tiempo de desarrollo. En conclusión, la exposición a la cipermetrina provocó una letalidad alta en los renacuajos y efectos subletales en estadíos tempranos del desarrollo, por lo que a las concentraciones recomendadas de aplicación, este insecticida es tóxico para las especies de estudio.

ABSTRACT The cypermethrin (CY) insecticide is used in agriculture for the control of pests; however, due to its neurological action can affect non-target organisms such as anurans. The aim of this study was to evaluate the toxicity (median lethal concentration: LC50, and some sublethal effects: developmental delays, swimming performance and total length of larvae) of the insecticide CY (Cypermon® 20EC) exposed during 96 hours to embryos and tadpoles of four anuran species under laboratory and microcosm tests. The embryos of Rhinella humboldti were the most sensitive in laboratory conditions (LC50= 6.27 mg/L) and Boana xerophylla in microcosms (LC50= 88.32 mg/ha), whereas Engystomops pustulosus (laboratory: LC50= 1 1.80 mg/L, microcosms: LC50= 1 12.37 mg/ha) was the most resistant species. Rhinella marina showed an intermediate sensitivity. It was not possible to calculate the tadpole LC50 values due to the high mortality recorded in the experimental concentrations, both in laboratory and microcosms, which were 40 and 122 times lower than the value suggested for the application of the insecticide in field (500 mg/L and 1.52 mg/ha, respectively). On the other hand, it was found a significant decreasing in the total length and swimming performance of the larvae obtained from the embryos exposed to CY, but not in the embryonic developmental time. In conclusion, the exposure to the cypermethrin produced a high tadpole lethality and sublethal effects on developing embryos; therefore, under the recommended concentrations of field exposition, this insecticide is toxic for the study species.

Toxicidad del herbicida propanil (propanil trust® 500ec) en embriones y renacuajos de tres especies de anuros / Toxicity of the Herbicide Propanil (Propanil Trust® 500EC) to Embryos and Tadpoles of three Anuran Species

El Propanil es un herbicida empleado en el control de arvenses que puede afectar organismos no blanco como los anuros. El objetivo del trabajo fue evaluar los efectos letales (concentración letal media, CL50) y subletales (retrasos en el desarrollo, longitud total y máxima distancia de natación) del Propanil (Propanil Trust® 500EC) sobre embriones y renacuajos de tres especies de anuros bajo condiciones de laboratorio y microcosmos, que incluyen algunos componentes de campo (sedimentos y material vegetal). La especie más sensible fue Rhinella humboldti (embriones: laboratorio CL50= 9,14 mg/L y microcosmos CL50= 83,92 mg/ha; renacuajos: laboratorio CL50= 5,09 mg/L y microcosmos CL50= 44,52 mg/ha), y la más resistente Hypsiboas crepitans (embriones: laboratorio CL50= 19,58 mg/L y microcosmos CL50= 179,53 mg/ha; renacuajos: laboratorio CL50= 16,54 mg/L y microcosmos CL50= 190,72 mg/ha). Engystomops pustulosus mostró una sensibilidad intermedia. En general, en laboratorio los CL50 indicaron una letalidad alta y se encontraron cambios significantes en la longitud total y la máxima distancia de natación de los organismos expuestos al Propanil, contrario a los resultados en microcosmos, aunque el tiempo de desarrollo embrionario no mostró diferencias entre tratamientos. Al comparar los CL50 se encontró que los renacuajos fueron más sensibles al herbicida que los embriones. En conclusión, el Propanil resultó tóxico para los embriones y renacuajos en condiciones de laboratorio pero tuvo un efecto menor en microcosmos. Esto demuestra que los componentes de campo de los microcosmos y la falta de renovación de las soluciones reducen la toxicidad del Propanil en los anuros de estudio.

Propanil is an herbicide used to control weeds that can affect non-target organisms such as anurans. The aim of this study was to assess the lethal (median lethal concentration, LC50) and sublethal effects (delays in development, total length and maximum swimming distance) of Propanil (Propanil Trust® 500EC) on embryos and tadpoles of three species of anurans under laboratory and microcosm conditions, which include some field components (sediments and vegetal materials). The most sensitive species was Rhinella humboldti (embryos: laboratory LC50= 9.14 mg/L and microcosm LC50= 83.92 mg/ha; tadpoles: laboratory LC50= 5.09 mg/L and microcosm LC50= 44.52 mg/ha), whereas the most resistant was Hypsiboas crepitans (embryos: laboratory LC50= 19.58 mg/L and microcosm LC50= 179.53 mg/ha; tadpoles: laboratory LC50= 16.54 mg/L and microcosm LC50= 190.72 mg/ha). Engystomops pustulosus showed an intermediate sensitivity. In general, in laboratory the LC50 indicated a high lethality and were found significant changes in the total length and maximum swimming distance of the organisms exposed to Propanil, as opposed to the microcosm results, although the time of embryonic development did not show differences between treatments. Comparing the LC50, it was established that tadpoles were more sensitive to the herbicide than embryos. In conclusion, the Propanil was toxic to embryos and tadpoles in laboratory tests but had a low effect in microcosms. This demonstrates that the field components of the microcosms and the lack of solution renewals notably decrease the toxicity of Propanil on the anurans studied.

Evaluación de l toxicidad de dos agroquímicos,roundup® activo y cosmo-flux®4111f, en renacuajos de anuros Colombiaoss / Toxicity Assesment of Two Agrochemicals, Roundup® Active and Cosmo-Flux®411F, to Colombian Anuran Tadpoles

El Roundup® Activo es un herbicida elaborado a base de glifosato ampliamente utilizado en Colombia para el control de malezas. Sin embargo, para su aplicación requiere ser mezclado con un coadyuvante que facilite su acción, tal como el Cosmo-Flux®411F el cual mejora la adherencia y fijación del herbicida en las hojas de las plantas. El objetivo de este estudio fue determinar la concentración letal media (CL50) y algunos efectos subletales (cambios en el tamaño corporal y en el desempeño natatorio) del Roundup® Activo y del Cosmo-Flux®411F en renacuajos de cuatro especies de anuros colombianos expuestos bajo condiciones controladas de laboratorio y en microcosmos. La especie más sensible a la exposición del Roundup® Activo fue Hypsiboas crepitans (Laboratorio: CL50 = 1414 µg a.e. de glifosato/L y microcosmos: CL50= 4 kg a.e. de glifosato/ha) y para el Cosmo-Flux®411F Rhinella humboldti (Laboratorio: CL50= 319 mg/L y microcosmos: CL50 = 632,3 L/ha). En laboratorio y microcosmos, la exposición al Roundup® Activo no alteró el tamaño corporal ni el desempeño natatorio de los renacuajos, mientras que el Cosmo-Flux®411F generó alteraciones del tamaño corporal pero no afectó el desempeño natatorio. Al comparar los CL50 de los dos agroquímicos con las concentraciones empleadas en campo, el Roundup® Activo generó un riesgo moderado mientras que el Cosmo-Flux®411F no resultó letal. Además, el Roundup® Activo fue notablemente más tóxico que el Cosmo-Flux®411F.

Roundup® Active is an herbicide based on glyphosate widely used in Colombia for control of illicit crops and weeds. However, it must be mixed with an adjuvant that facilitates its action, such as the Cosmo-Flux®411F which improves the adhesion and fixation of the herbicide into the leaves of the plants. The aim of this study was to determine the median lethal concentration (LC50) and some sublethal effects (changes in body size and swimming performance) of the Roundup® Active and the Cosmo-Flux®411F to tadpoles of four Colombian anuran species exposed under laboratory and microcosm conditions. The most sensitive species to exposure of Roundup® Active was Hypsiboas crepitans (Laboratory: LC50= 1414 µg a.e. glyphosate/L; microcosm: LC50= 4 kg a.e. glyphosate/ha), and for Cosmo-Flux®411F was Rhinella humboldti (Laboratory: LC50= 319 mg/L; microcosm: LC50= 632.3 L/ha). In laboratory and microcosms, Roundup® Active did not alter the tadpole body size nor the swimming performance, while the Cosmo-Flux®411F generated changes in the body size but not in the swimming performance. Comparing the LC50 of the two agrochemicals with respect to concentrations used in field, the Roundup® Active exerted a moderate risk whereas the Cosmo-Flux®411F was not lethal. In addition, the Roundup® Active was notably more toxic than the Cosmo-Flux®411F.

Efectos letalesyy subletales del glifosato (roudup® activo) en embriones de annuros Colombianos / Lethal and Sublethal Effects of Glyphosate (Roundup® Active) to Embryos of Colombian Anurans

El glifosato es un herbicida usado en la agricultura que puede afectar especies no blanco. El objetivo del trabajo fue determinar los efectos letales (concentración letal media - CL50) y subletales (cambios en el tamaño corporal y desarrollo) del glifosato (Roundup® Activo) sobre embriones de cuatro especies de anuros expuestos durante 96 horas en pruebas de laboratorio y microcosmos. En laboratorio, la especie más tolerante fue Engystomops pustulosus (CL50 = 3033,18 µg a.e./L) y la más sensible Rhinella marina (CL50 = 1421,46 µg a.e./L), la cual mostró una reducción significativa en el tamaño corporal y retrasos en el desarrollo de los individuos. Las demás especies tuvieron un CL50 intermedio (Rhinella humboldti = 2899,36 µga.e./L; Hypsiboas crepitans = 2151,88 µg a.e./L). En todos los casos el CL50 fue menor a la concentración empleada en campo (5392,92 µg a.e./ L) indicando un efecto tóxico alto. En los microcosmos, los embriones de E. pustulosus fueron los más tolerantes (CL50 = 19,41 kg a.e./ha), mientras que los de R. humboldti los más sensibles (CL50 = 10,61 kg a.e./ha). Sin embargo, todas las especies tuvieron un CL50 superiora la concentración asperjada en campo (3,69 kg a.e./ ha), mostrando un efecto tóxico leve, y no hubo diferencias en el tamaño corporalni en el desarrollo de los individuos. Este resultado muestra que el glifosato, en su presentación comercial como Roundup® Activo, genera una mortalidad moderada en los embriones de anuros.

Glyphosate is an herbicide widely used in agriculture, which may affect non-target species. The aim of this study was to determine the lethal (Median lethal concentration - LC50) and sublethal effects (changes on body size and development) of glyphosate (Roundup® Active) to embryos of four anuran species, exposed during 96 hours under laboratory and microcosmtests. Under laboratory conditions, Engystomops pustulosus was the most tolerant species (LC50 = 3033,18 µg a.e./L) and Rhinella marina was the most sensitive (LC50 = 1421,46 µg a.e./L), which also showed a delayed development and significantly reduced body size. The other species had an intermediate LC50 (Rhinella humboldti = 2899,54 µg a.e./L; Hypsiboas crepitans = 2151,88 µg a.e./L). In all cases, the laboratory LC50 was lower than the concentration used in field (5392,92 µg a.e./L), indicating a high toxic effect. In the microcosm tests, embryos of E. pustulosus were the most tolerant (LC50 = 19,41 kg a.e./ha), while R. humboldti were the most sensitive (LC50 = 10,61 kg a.e./ha). In this case, all four study species had a higher LC50 than the concentration sprayed in field (3,69 kg a.e./ ha), so a lower lethal effect, and there were no significant differences in body size and development. This result shows that the glyphosate, as the commercial presentation Roundup® Active, produce a moderate mortality on anuran embryos.