چھوٹے آبی ٹیڈپولس کے لئے تجارتی سائپرمیتھرین کی تیاریوں کی موت اور زہریلا

اس مطالعہ نے تجارتی کی مہلکیت، لطیفیت، اور زہریلا کا اندازہ کیاسائپرمیتھرینانوران ٹیڈپولس کی تشکیل۔ شدید ٹیسٹ میں، 100-800 μg/L کی ارتکاز کو 96 گھنٹے کے لیے جانچا گیا۔ دائمی ٹیسٹ میں، قدرتی طور پر پائے جانے والے سائپرمیتھرین کی تعداد (1، 3، 6، اور 20 μg/L) کو اموات کے لیے جانچا گیا، اس کے بعد 7 دن تک مائکرونیوکلئس ٹیسٹنگ اور خون کے سرخ خلیے کی جوہری اسامانیتاوں کی جانچ کی گئی۔ ٹیڈپولس کے لیے کمرشل سائپرمیتھرین فارمولیشن کا LC50 273.41 μg L−1 تھا۔ دائمی ٹیسٹ میں، سب سے زیادہ ارتکاز (20 μg L−1) کے نتیجے میں 50% سے زیادہ اموات ہوئیں، کیونکہ اس نے ٹیسٹ کیے گئے نصف ٹیڈپولز کو ہلاک کر دیا۔ مائکرونیوکلئس ٹیسٹ نے 6 اور 20 μg L−1 پر اہم نتائج دکھائے اور کئی جوہری اسامانیتاوں کا پتہ چلا، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ کمرشل سائپرمیتھرین فارمولیشن P. gracilis کے خلاف جینٹوکسک صلاحیت رکھتی ہے۔ Cypermethrin اس پرجاتیوں کے لیے ایک اعلی خطرہ ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ یہ متعدد مسائل پیدا کر سکتا ہے اور مختصر اور طویل مدت میں اس ماحولیاتی نظام کی حرکیات کو متاثر کر سکتا ہے۔ لہذا، یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ تجارتی سائپرمیتھرین فارمولیشنز P. gracilis پر زہریلے اثرات مرتب کرتی ہیں۔
زرعی سرگرمیوں کی مسلسل توسیع اور کی گہری درخواست کی وجہ سےکیڑوں کا کنٹرولاقدامات، آبی جانور کثرت سے کیڑے مار ادویات کے سامنے آتے ہیں 1,2۔ زرعی کھیتوں کے قریب آبی وسائل کی آلودگی غیر اہداف والے جانداروں کی نشوونما اور بقا کو متاثر کر سکتی ہے جیسے کہ امبیبین۔
ماحولیاتی میٹرکس کی تشخیص میں ایمفیبیئنز تیزی سے اہم ہوتے جا رہے ہیں۔ انوران کو ان کی منفرد خصوصیات جیسے پیچیدہ زندگی کے چکر، تیز لاروا کی نشوونما کی شرح، ٹرافک حیثیت، پارگمی جلد 10,11، تولید کے لیے پانی پر انحصار12 اور غیر محفوظ انڈے 11,13,14 کی وجہ سے ماحولیاتی آلودگیوں کے اچھے بایو انڈیکیٹر تصور کیے جاتے ہیں۔ پانی کا چھوٹا مینڈک (Physalaemus gracilis) جسے عام طور پر رونے والے مینڈک کے نام سے جانا جاتا ہے، کیڑے مار آلودگی 4,5,6,7,15 کی بایو انڈیکیٹر نسل کے طور پر دکھایا گیا ہے۔ یہ نسل کھڑے پانیوں، محفوظ علاقوں یا ارجنٹائن، یوراگوئے، پیراگوئے اور برازیل میں متغیر رہائش گاہ والے علاقوں میں پائی جاتی ہے اور مختلف رہائش گاہوں کی وسیع تقسیم اور رواداری کی وجہ سے IUCN کی درجہ بندی کے مطابق اسے مستحکم سمجھا جاتا ہے۔
سائپرمیتھرین کی نمائش کے بعد امبیبیئنز میں ذیلی اثرات کی اطلاع دی گئی ہے، بشمول ٹیڈپولس میں طرز عمل، مورفولوجیکل اور بائیو کیمیکل تبدیلیاں 23,24,25، تبدیل شدہ اموات اور میٹامورفوسس کا وقت، انزیمیٹک تبدیلیاں، ہیچنگ کی کامیابی میں کمی کارکردگی 7,28۔ تاہم، امبیبیئنز میں سائپرمیتھرین کے جینٹوکسک اثرات کا مطالعہ محدود ہے۔ لہذا، سائپرمیتھرین کے لیے انوران پرجاتیوں کی حساسیت کا اندازہ لگانا ضروری ہے۔
ماحولیاتی آلودگی امبیبیئنز کی معمول کی نشوونما اور نشوونما کو متاثر کرتی ہے، لیکن سب سے سنگین منفی اثر کیڑے مار ادویات کی نمائش کی وجہ سے ڈی این اے کو ہونے والا جینیاتی نقصان ہے۔ بلڈ سیل مورفولوجی تجزیہ آلودگی اور جنگلی پرجاتیوں کے لیے کسی مادے کی ممکنہ زہریلا ہونے کا ایک اہم بایو انڈیکیٹر ہے۔ مائیکرو نیوکلئس ٹیسٹ ماحول میں کیمیکلز کی جینٹوکسائٹی کا تعین کرنے کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والے طریقوں میں سے ایک ہے۔ یہ ایک تیز رفتار، موثر اور سستا طریقہ ہے جو کہ امیبیئنز 31,32 جیسے جانداروں کی کیمیائی آلودگی کا ایک اچھا اشارہ ہے اور جینٹوکسک آلودگیوں کی نمائش کے بارے میں معلومات فراہم کر سکتا ہے۔
اس مطالعے کا مقصد مائکرو نیوکلئس ٹیسٹ اور ماحولیاتی خطرے کی تشخیص کا استعمال کرتے ہوئے چھوٹے آبی ٹیڈپولس میں تجارتی سائپرمیتھرین فارمولیشنز کی زہریلی صلاحیت کا جائزہ لینا تھا۔
ٹیسٹ کی شدید مدت کے دوران کمرشل سائپرمیتھرین کے مختلف ارتکاز کے سامنے آنے والے P. gracilis tadpoles کی مجموعی اموات (%)۔
P. gracilis tadpoles کی مجموعی اموات (%) ایک دائمی ٹیسٹ کے دوران کمرشل سائپرمیتھرین کے مختلف ارتکاز سے بے نقاب۔
مشاہدہ کیا گیا اعلی شرح اموات سائپرمیتھرین (6 اور 20 μg/L) کے مختلف ارتکاز کے سامنے آنے والے امبیبیئنز میں جینٹوکسک اثرات کا نتیجہ تھی، جیسا کہ مائیکرونوکلی (MN) کی موجودگی اور erythrocytes میں جوہری اسامانیتاوں سے ظاہر ہوتا ہے۔ MN کی تشکیل مائٹوسس میں خرابیوں کی نشاندہی کرتی ہے اور اس کا تعلق مائیکرو ٹیوبلز سے کروموسوم کے ناقص بائنڈنگ، کروموسوم کے اخراج اور نقل و حمل کے لیے ذمہ دار پروٹین کمپلیکس میں نقائص، کروموسوم کی علیحدگی میں خرابیاں اور ڈی این اے کو پہنچنے والے نقصان کی مرمت38,39 میں خرابیاں اور کیڑے مار دوا سے متاثرہ تناؤ سے متعلق ہوسکتی ہیں۔ دیگر اسامانیتاوں کا جائزہ لیا گیا تمام ارتکاز میں دیکھا گیا۔ سائپرمیتھرین کی تعداد میں اضافے نے بالترتیب سب سے کم (1 μg/L) اور سب سے زیادہ (20 μg/L) خوراکوں میں erythrocytes میں جوہری اسامانیتاوں میں 5% اور 20% اضافہ کیا۔ مثال کے طور پر، کسی پرجاتی کے ڈی این اے میں تبدیلیاں قلیل اور طویل مدتی بقا کے لیے سنگین نتائج کا باعث بن سکتی ہیں، جس کے نتیجے میں آبادی میں کمی، تولیدی فٹنس میں تبدیلی، انبریڈنگ، جینیاتی تنوع میں کمی، اور نقل مکانی کی شرح میں تبدیلی آتی ہے۔ یہ تمام عوامل پرجاتیوں کی بقا اور دیکھ بھال کو متاثر کر سکتے ہیں42,43۔ erythroid کی اسامانیتاوں کی تشکیل cytokinesis میں بلاک کی نشاندہی کر سکتی ہے، جس کے نتیجے میں خلیے کی غیر معمولی تقسیم (binucleated erythrocytes)44,45; ملٹی لوبڈ نیوکلی ایک سے زیادہ لابس 46 کے ساتھ جوہری جھلی کے پھیلاؤ ہیں، جبکہ دیگر اریتھرایڈ اسامانیتاوں کا تعلق ڈی این اے ایمپلیفیکیشن سے ہوسکتا ہے، جیسے نیوکلیئر کڈنی/بلیبس47۔ اینوکلیٹیڈ اریتھروسائٹس کی موجودگی آکسیجن کی خراب نقل و حمل کی نشاندہی کر سکتی ہے، خاص طور پر آلودہ پانی48,49 میں۔ اپوپٹوس سیل کی موت 50 کی نشاندہی کرتا ہے۔
دیگر مطالعات نے سائپرمیتھرین کے جینٹوکسک اثرات کو بھی ظاہر کیا ہے۔ Kabaña et al.51 نے 96 گھنٹے کے لیے سائپرمیتھرین (5000 اور 10,000 μg L−1) کی زیادہ تعداد کے سامنے آنے کے بعد Odontophrynus americanus خلیات میں مائکرو نیوکلی اور جوہری تبدیلیوں جیسے بائنوکلیٹڈ خلیات اور اپوپٹوٹک خلیات کی موجودگی کا مظاہرہ کیا۔ P. biligonigerus52 اور Rhinella arenarum53 میں بھی Cypermethrin سے متاثرہ apoptosis کا پتہ چلا۔ یہ نتائج بتاتے ہیں کہ سائپرمیتھرین کے آبی حیاتیات کی ایک حد پر جینٹوکسک اثرات ہیں اور یہ کہ MN اور ENA پرکھ امفبیئنز پر ضمنی اثرات کا اشارہ ہو سکتا ہے اور یہ مقامی پرجاتیوں اور جنگلی آبادیوں پر لاگو ہو سکتا ہے جو زہریلے مادوں سے دوچار ہیں۔
سائپرمیتھرین کے تجارتی فارمولیشنز ایک اعلی ماحولیاتی خطرہ لاحق ہیں (شدید اور دائمی دونوں)، ہیڈکوارٹرز امریکی ماحولیاتی تحفظ ایجنسی (EPA) کی سطح 54 سے زیادہ ہیں جو ماحول میں موجود ہونے کی صورت میں انواع پر منفی اثر ڈال سکتے ہیں۔ دائمی خطرے کی تشخیص میں، اموات کے لیے NOEC 3 μg L−1 تھا، اس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ پانی میں پائے جانے والے ارتکاز سے انواع کے لیے خطرہ ہو سکتا ہے55۔ اینڈوسلفان اور سائپرمیتھرین کے مرکب کے سامنے آنے والے R. ارینارم لاروا کے لیے مہلک NOEC 168 گھنٹے کے بعد 500 μg L−1 تھا۔ یہ قدر 336 گھنٹے کے بعد کم ہو کر 0.0005 μg L−1 ہو گئی۔ مصنفین ظاہر کرتے ہیں کہ نمائش جتنی لمبی ہوگی، انواع کے لیے نقصان دہ ارتکاز اتنا ہی کم ہوگا۔ اس بات کو اجاگر کرنا بھی ضروری ہے کہ NOEC کی قدریں اسی نمائش کے وقت P. gracilis سے زیادہ تھیں، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ cypermethrin کے لیے پرجاتیوں کا ردعمل پرجاتیوں کے لیے مخصوص ہے۔ مزید برآں، شرح اموات کے لحاظ سے، سائپرمیتھرین کے سامنے آنے کے بعد P. gracilis کی CHQ ویلیو 64.67 تک پہنچ گئی، جو کہ US Environmental Protection Agency54 کی طرف سے مقرر کردہ حوالہ قیمت سے زیادہ ہے، اور R. arenarum لاروا کی CHQ قدر بھی اس قدر سے زیادہ تھی (CHQ) h3 کے بعد 8.0> مطالعہ شدہ کیڑے مار ادویات کئی امبیبیئن پرجاتیوں کے لیے بہت زیادہ خطرہ ہیں۔ اس بات پر غور کرتے ہوئے کہ P. gracilis کو میٹامورفوسس 56 کو مکمل کرنے میں تقریباً 30 دن درکار ہوتے ہیں، یہ نتیجہ اخذ کیا جا سکتا ہے کہ سائپرمیتھرین کا مطالعہ شدہ ارتکاز متاثرہ افراد کو کم عمری میں بالغ یا تولیدی مرحلے میں داخل ہونے سے روک کر آبادی میں کمی کا باعث بن سکتا ہے۔
مائکرونیوکلی اور دیگر erythrocyte جوہری اسامانیتاوں کے حسابی خطرے کی تشخیص میں، CHQ کی قدریں 14.92 سے 97.00 تک تھیں، جو اس بات کی نشاندہی کرتی ہیں کہ سائپرمیتھرین کے قدرتی رہائش گاہ میں بھی P. gracilis کے لیے ممکنہ جینٹوکسک خطرہ تھا۔ شرح اموات کو مدنظر رکھتے ہوئے، P. gracilis کے لیے قابل برداشت زینو بائیوٹک مرکبات کی زیادہ سے زیادہ ارتکاز 4.24 μg L−1 تھی۔ تاہم، 1 μg/L سے کم ارتکاز نے بھی جینٹوکسک اثرات دکھائے۔ یہ حقیقت غیر معمولی افراد کی تعداد میں اضافے کا باعث بن سکتی ہے57 اور ان کے رہائش گاہوں میں پرجاتیوں کی نشوونما اور پنروتپادن کو متاثر کرتی ہے، جس کے نتیجے میں امبیبیئن کی آبادی میں کمی واقع ہوتی ہے۔
کیڑے مار دوا سائپرمیتھرین کے تجارتی فارمولیشنوں نے P. gracilis کو زیادہ شدید اور دائمی زہریلا دکھایا۔ زیادہ شرح اموات کا مشاہدہ کیا گیا، ممکنہ طور پر زہریلے اثرات کی وجہ سے، جیسا کہ مائکرونیوکلی اور اریتھروسائٹ جوہری اسامانیتاوں، خاص طور پر سیرٹیڈ نیوکللی، لابڈ نیوکلی، اور ویسکولر نیوکلی کی موجودگی سے ظاہر ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، مطالعہ شدہ پرجاتیوں نے شدید اور دائمی دونوں طرح کے ماحولیاتی خطرات کو ظاہر کیا۔ یہ اعداد و شمار، ہمارے ریسرچ گروپ کے پچھلے مطالعات کے ساتھ مل کر، یہ ظاہر کرتے ہیں کہ سائپرمیتھرین کی مختلف تجارتی فارمولیشنز اب بھی ایسیٹیلکولینسٹیریز (AChE) اور butyrylcholinesterase (BChE) کی سرگرمیوں اور آکسیڈیٹیو تناؤ میں کمی کا باعث بنتی ہیں، اور اس کے نتیجے میں تیراکی کی سرگرمیوں اور زبانی خرابی میں تبدیلیاں آتی ہیں، جس میں کمرشل فارمولیشنز میں پی گریڈیکیس میں کمی واقع ہوئی ہے۔ اس نوع کے لیے مہلک اور مضر صحت زہریلا۔ Hartmann et al. 60 نے پایا کہ سائپرمیتھرین کی تجارتی فارمولیشنز P. gracilis اور اسی جینس کی ایک دوسری نسل (P. cuvieri) کے لیے نو دیگر کیڑے مار ادویات کے مقابلے میں سب سے زیادہ زہریلی تھیں۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ ماحولیاتی تحفظ کے لیے سائپرمیتھرین کی قانونی طور پر منظور شدہ تعداد زیادہ اموات اور طویل مدتی آبادی میں کمی کا باعث بن سکتی ہے۔
امبیبیئنز کے لیے کیڑے مار دوا کے زہریلے ہونے کا اندازہ لگانے کے لیے مزید مطالعات کی ضرورت ہے، کیونکہ ماحول میں پائے جانے والے ارتکاز زیادہ اموات کا سبب بن سکتے ہیں اور P. gracilis کے لیے ممکنہ خطرہ بن سکتے ہیں۔ ایمفبیئن پرجاتیوں پر تحقیق کی حوصلہ افزائی کی جانی چاہئے، کیونکہ ان جانداروں کے بارے میں ڈیٹا بہت کم ہے، خاص طور پر برازیلی انواع پر۔
دائمی زہریلا ٹیسٹ جامد حالات میں 168 گھنٹے (7 دن) تک جاری رہا اور ذیلی ارتکاز یہ تھے: 1، 3، 6 اور 20 μg ai L−1۔ دونوں تجربات میں، فی ٹریٹمنٹ گروپ میں 10 ٹیڈپولس کا اندازہ چھ نقلوں کے ساتھ کیا گیا، کل 60 ٹیڈپولس فی حراستی کے لیے۔ دریں اثنا، صرف پانی کے علاج نے منفی کنٹرول کے طور پر کام کیا. ہر تجرباتی سیٹ اپ میں ایک جراثیم سے پاک شیشے کی ڈش ہوتی ہے جس کی گنجائش 500 ملی لیٹر اور کثافت 1 ٹیڈپول فی 50 ملی لیٹر محلول ہوتی ہے۔ بخارات کو روکنے کے لیے فلاسک کو پولی تھیلین فلم سے ڈھانپ دیا گیا تھا اور اسے مسلسل ہوا میں رکھا گیا تھا۔
0، 96، اور 168 گھنٹے پر کیڑے مار ادویات کی تعداد کا تعین کرنے کے لیے پانی کا کیمیائی تجزیہ کیا گیا۔ سبین وغیرہ کے مطابق۔ 68 اور مارٹنز وغیرہ۔ 69، تجزیے فیڈرل یونیورسٹی آف سانتا ماریا کی پیسٹی سائیڈ اینالیسس لیبارٹری (LARP) میں گیس کرومیٹوگرافی کے ساتھ ٹرپل کواڈروپول ماس اسپیکٹومیٹری (ویرین ماڈل 1200، پالو آلٹو، کیلیفورنیا، USA) میں کیے گئے۔ پانی میں کیڑے مار ادویات کے مقداری تعین کو ضمنی مواد (ٹیبل SM1) کے طور پر دکھایا گیا ہے۔
مائکرونیوکلئس ٹیسٹ (MNT) اور ریڈ سیل نیوکلیئر اسامانیتا ٹیسٹ (RNA) کے لیے، ہر ٹریٹمنٹ گروپ کے 15 ٹیڈپولس کا تجزیہ کیا گیا۔ Tadpoles کو 5% lidocaine (50 mg g-170) کے ساتھ اینستھیٹائز کیا گیا تھا اور ڈسپوزایبل ہیپرینائزڈ سرنجوں کا استعمال کرتے ہوئے کارڈیک پنکچر کے ذریعے خون کے نمونے جمع کیے گئے تھے۔ جراثیم سے پاک مائیکروسکوپ سلائیڈوں پر خون کے داغ تیار کیے گئے، ہوا میں خشک کیا گیا، 100% میتھانول (4 °C) کے ساتھ 2 منٹ کے لیے طے کیا گیا، اور پھر اندھیرے میں 15 منٹ کے لیے 10% Giemsa محلول سے داغ دیا گیا۔ عمل کے اختتام پر، اضافی داغ دور کرنے کے لیے سلائیڈوں کو آست پانی سے دھویا گیا اور کمرے کے درجہ حرارت پر خشک کر دیا گیا۔
MN اور ENA کی موجودگی کا تعین کرنے کے لیے 71 مقصد کے ساتھ 100× خوردبین کا استعمال کرتے ہوئے ہر ٹیڈپول سے کم از کم 1000 RBCs کا تجزیہ کیا گیا۔ ٹیڈپولز سے کل 75,796 RBCs کا جائزہ سائپرمیتھرین کی تعداد اور کنٹرول پر غور کیا گیا۔ جینٹوکسائٹی کا تجزیہ کاراسکو ایٹ ال کے طریقہ کار کے مطابق کیا گیا تھا۔ اور Fenech et al.38,72 درج ذیل جوہری گھاووں کی فریکوئنسی کا تعین کرتے ہوئے: (1) اینوکلیٹ سیل: نیوکلیائی کے بغیر خلیات؛ (2) اپوپٹوٹک خلیات: جوہری ٹکڑے ٹکڑے، پروگرام شدہ سیل کی موت؛ (3) binucleate خلیات: دو مرکزوں والے خلیات۔ (4) نیوکلیئر بڈز یا بلیب سیل: نیوکلیائی کے ساتھ خلیات جوہری جھلی کے چھوٹے پھیلاؤ کے ساتھ، بلبس جس کا سائز مائکرونیوکلی سے ملتا ہے؛ (5) karyolyzed خلیات: خلیات جس میں اندرونی مواد کے بغیر صرف مرکزے کا خاکہ ہوتا ہے۔ (6) نشان والے خلیات: مرکزے والے خلیے جن کی شکل میں واضح دراڑیں یا نشانات ہوتے ہیں، جنہیں گردے کی شکل کا نیوکلی بھی کہا جاتا ہے۔ (7) lobulated خلیات: جوہری پروٹریشن والے خلیے مذکورہ بالا vesicles سے بڑے ہیں۔ اور (8) مائیکرو سیلز: گاڑھا ہوا مرکز اور کم سائٹوپلازم والے خلیات۔ تبدیلیوں کا موازنہ منفی کنٹرول کے نتائج سے کیا گیا۔
شدید زہریلے ٹیسٹ کے نتائج (LC50) کا تجزیہ GBasic سافٹ ویئر اور TSK-Trimmed Spearman-Karber طریقہ74 کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔ دائمی ٹیسٹ کے اعداد و شمار کو غلطی کی نارملٹی (شاپیرو ولکس) اور تغیرات کی یکسانیت (بارٹلیٹ) کے لیے پہلے سے جانچا گیا تھا۔ تغیرات کے یک طرفہ تجزیہ (ANOVA) کا استعمال کرتے ہوئے نتائج کا تجزیہ کیا گیا۔ ٹکی کا ٹیسٹ آپس میں ڈیٹا کا موازنہ کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا، اور ڈنیٹ کا ٹیسٹ ٹریٹمنٹ گروپ اور منفی کنٹرول گروپ کے درمیان ڈیٹا کا موازنہ کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔
LOEC اور NOEC ڈیٹا کا تجزیہ Dunnett کے ٹیسٹ کا استعمال کرتے ہوئے کیا گیا۔ شماریاتی ٹیسٹ Statistica 8.0 سافٹ ویئر (StatSoft) کا استعمال کرتے ہوئے 95% (p <0.05) کی اہمیت کی سطح کے ساتھ کیے گئے۔