Restorative perspektiver af pulveriseret frøekstrakt af Garcinia kola i Chrysichthys furcatus induceret med glyphosatformulering

Abstrakt

Responser af Chrysichthys furcatus på glyphosatformulering og Garcinia kola frøekstrakter blev undersøgt ved hjælp af organisation for økonomisk samarbejde og udvikling nummer 203 og 407 anbefalede toksicitetsbioassay. Fiskene blev inddelt i fem grupper og udsat for forskellige behandlinger med glyphosatformulering og Garcinia kola-frøekstrakt, mens kontrollen tjente som reference. Vandkvalitetsparametre og blodkemi blev vurderet hos forsøgs- og kontrolfiskene ved udgangen af 28 dage. Der var ingen signifikant forskel () mellem fisk behandlet med glyphosatformulering alene og andre behandlinger undtagen for opløst ilt, som var stærkt signifikant () mellem fisk behandlet med glyphosatformulering alene og andre behandlinger og kontrollen. Alle blodparametre var signifikant () påvirket af glyphosatformuleringen sammenlignet med kontrollen. De ændringer, der blev observeret i glyphosatformuleringen alene, var reversible, når der blev tilsat ekstrakt af G. kola-frø, og de var dosisafhængige. Plantens ekstrakt har vist sig at være et godt middel mod forurenende stoffer, og formuleringer af frøekstraktet i tabletter eller kapsler kunne tjene som modgift til at afhjælpe virkningerne af forurenende stoffer. Dette resultat kan reducere risikoen for biomagnificering af giftstoffer langs fødekæden.

1. Indledning

I de sidste par år har der været en eksponentiel vækst inden for urtemedicin, og disse lægemidler vinder popularitet både i udviklingslandene og i de udviklede lande på grund af deres naturlige oprindelse og færre bivirkninger . Urteprodukter forårsager kun få bivirkninger, men har gavnlige farmakologiske og terapeutiske anvendelser i forbindelse med en række sygdomme, herunder HIV, hvor de er blevet undersøgt for deres evne til at reducere symptomer og forbedre livskvaliteten . Litteraturgennemgangen havde vist, at oral indgivelse af et vandigt T. cordifolia rodekstrakt til alloxan diabetiske rotter forårsagede en betydelig reduktion i blodglukose og hjerneflipider . Selv om det vandige ekstrakt i en dosis på 400 mg/kg kunne fremkalde en betydelig antihyperglykæmisk effekt i forskellige dyremodeller, svarede effekten kun til en enhed/kg insulin . Det er rapporteret, at daglig indgift af enten alkoholisk eller vandigt ekstrakt af T. cordifolia sænker blodglukoseniveauet og øger glukosetolerancen hos gnavere . Også oral indgivelse af 2 og 8 g/kg planteekstrakt af bukkehornsfrø gav et dosisafhængigt fald i blodglukoseniveauet hos både normale diabetiske rotter . Plantens frøekstrakt forbedrede også glukosemetabolismen og normaliserede kreatininkinaseaktiviteten i hjerte, skeletmuskulatur og lever hos diabetiske rotter . Tilsvarende blev methanolisk ekstrakt af Phyllanthus amarus fundet at have potent antioxidant aktivitet og reducerede blodsukkeret i alloxaniserede diabetiske rotter .

Garcinia kola (almindeligvis kaldet bitter kola) er et økonomisk og højt værdsat træ, der er tilgængeligt i store mængder i Vestafrika. Plantens frugt, frø, nødder og bark er blevet brugt flittigt i afrikansk traditionel medicin til behandling af forskellige sygdomme . Plantens aktive bestanddel er dimeriske flavonoidmolekyler, der er smeltet sammen af biflavonoid. Andre bestanddele omfatter xantoner og benzophenoner . De tørre pulveriserede frø indeholder 0,003 % flavonoider, mens råekstraktet indeholdt 0,007 % flavonoider baseret på rutin, der anvendes som standard . Frøene har en bitter, astringerende smag, når de tygges. Garcinia-arter er kendt for at udarbejde en kompleks blanding af phenolforbindelser, herunder biflavonoider, xantoner og benzophenoner.

Bitter kola er blevet brugt som modgift i tilfælde af giftstoffer eller formodede giftstoffer. Når mad mistænkes for at være forurenet af bakterier, tygges bitter kola for at forhindre udviklingen af enhver infektion eller forgiftning. Planteprodukterne indeholder også kemiske forbindelser, der hjælper med nedbrydningen af glykogen i leveren. Dette skyldes, at de phenolforbindelser, der findes i bitter kola, har antiinflammatoriske, antimikrobielle, antidiabetiske og antivirale egenskaber .

Flere undersøgelser af G. kola har bekræftet dens hypolipidæmiske , antihistaminiske og antimikrobielle virkninger . Tilstedeværelsen af biflavonoider og xanthone i G. kola-frø er blevet bekræftet . Indgivelse af G. kola-frøekstrakter forårsagede en stigning i testosteronproduktionen hos Sprague-Dawley-rotter . Frøekstrakt og tørt pulveriseret frø af G. kola-planter er blevet fremstillet i forskellige former, herunder tabletter, creme og tandpasta . Disse sikrer doseringspræcision, da urtemedicin er blevet bredt kritiseret på grund af manglende standardisering. En formulering af G. kola i en moderne farmaceutisk konventionel tabletform ville også give den mange af de gode egenskaber, som tabletter har. Nogle eksempler omfatter nem administration, større accept på grund af præsentationen, forlænget holdbarhed, kvalitetssikring, større nøjagtighed ved dispensering og reduktion af transportomkostningerne, der måske skyldes formuleringen i en mindre voluminøs doseringsform.

Når pesticidet kommer ind i vandsystemer enten ved utilsigtet sprøjtning, spraydrift eller overfladeafstrømning, forsvinder det hurtigt fra vandsøjlen som følge af adsorption og eventuelt biologisk nedbrydning. Glyphosat er et bredspektret, ikke-selektivt systemisk herbicid, der er registreret til brug på mange fødevareafgrøder og nonfoodafgrøder samt på arealer uden for afgrøder, hvor der ønskes total vegetationskontrol. Når det anvendes i lavere doser, fungerer det som en plantevækstregulator . Herbicidet er blevet godkendt af tilsynsmyndigheder verden over og er effektivt til at dræbe en lang række planter, herunder græsser, løvplanter og træagtige planter. Det markedsføres med følgende handelsnavne: Roundup, Rondo, Sting, Rodeo, Spasor, Muster, Tumbleweed, Sonic, Glifonox og Glycel. Sedimentet er det primære opsamlingssted for glyphosat, og efter sprøjtning stiger glyphosatindholdet i sedimentet og falder derefter til lave niveauer i løbet af nogle få måneder . Det er meget giftigt for regnorme og nyttige insekter . Frøembryoner, der er behandlet med glyphosatformulering og ren glyphosat alene, har fået mindre krop, ændret hjernemorfologi, reduceret øjnene, ændret grenbuer og optiske placoder, ændret neuralplade og andre abnormiteter i nervesystemet . Når det optages i planter, forsinker det nedbrydningen i jorden og kan øge glyphosats persistens i jorden fra to til seks gange . På grund af denne kendte toksicitet er kun nogle formuleringer af glyphosat registreret til anvendelse i vandmiljøet .

Mæssigt er herbicidet et af de mest anvendte herbicider . Pesticidformuleringerne indeholder overfladeaktive stoffer (detergenter) for at hjælpe det aktive stof med at trænge ind i plantens voksagtige kutikula og er mere giftige for vandlevende organismer end glyphosat alene . Pesticidet er let tilgængeligt som formuleret forbindelse. Denne forskning har derfor til formål at undersøge udsigten til at anvende G. kola-frøekstrakter til at forbedre vandkvaliteten og genoprette blodkemien hos fisk, der er blevet induceret med glyphosatformulering.

2. Materialer og metoder

2.1. Kemisk analyse

Glyphosat (99,5 % renhed) og methanol (analytisk kvalitet) til højtydende væskekromatografi (HPLC) blev anskaffet hos Chemical Service (West Chester, PA, USA). Na2SO4 (99 % renhed), petroleumsether (analytisk kvalitet), acetonitril (analytisk kvalitet), ethyl 3-aminobenzoatmethanesulfonatsalt (Sigma-Aldrich, USA) og bovin serumalbumin (BSA), der blev anvendt til bestemmelse af proteinmængden, blev leveret af Sigma Chemical Company St Louis, MO, USA. Opløsningsmidler af pesticidkvalitet af høj renhed (hexan, dichlormethan og surrogatstandardopløsningen) blev fremstillet af Merck (Darmstadt, Tyskland) og helium (renhed 99,999 %) af Messer Technogas (Tjekkiet).

2.2. Udstyr

Udstyret omfattede hepariniseret sprøjte, glasvarer, Cecil HPLC-system bestående af CE 1200 højtydende monitor med variabel bølgelængde og CEII00 væskekromatografipumpe, højopløsningsgaskromatografi (HRGC) og UV-detektor med variabel bølgelængde og kolonne af rustfrit stål (C18 omvendt fase) pakket med oktasilica, vakuumpumpe og ultralydskontrol.

2.3. Indsamling og akklimatisering af testorganismer

Et hundrede og halvtreds postjuvenile stadie af C. furcatus med en gennemsnitsvægt (30,00 + 0,13 g) og længde (13,09 + 0,2 cm) fra ferskvandsmiljøet blev indsamlet fra en privat gård (Patiby Agro Industrial Enterprise) fra Erawa Owhe, Delta State, Nigeria. De blev akklimatiseret til laboratorieforholdene i glaskar med afioniseret vand i to uger, inden de blev brugt til forsøgene. Beholderne blev luftet ved hjælp af en luftpumpe, renset, og vandet blev fornyet dagligt. Fiskene blev fodret med pellets med 30 % protein, uoptaget foder og fækalt affald blev fjernet, og vandet blev regelmæssigt genopfyldt som anbefalet i .

2.3.1. Indsamling og forarbejdning af frø

Modne G. kola-frø blev indhentet fra en privat gård i Walode, Osun State, Nigeria. Brune belagte frø blev manuelt fjernet fra bælgen og lufttørret i fem dage. Den tørrede brune hinde blev skrællet i hånden, og frøene blev skåret i stykker og genopvarmet ved stuetemperatur (22 + 0,15) °C i tre måneder. Frøprøven blev formalet ved hjælp af Nakai-blanderen (tørmølle), filtreret gennem en 40-mesh-sigte og ekstraheret i 7 timer ved hjælp af Soxhlet-apparatet som beskrevet i med mindre ændringer.

2.3.2. Ekstraktion af de pulveriserede frø

Et hundrede gram (100 g) pulver af G. kola blev tilsat en opløsning af surrogatstandard (d8-naphthalen, d10-acenaphthen, d12-chrysen og d12-perylen) og ekstraheret med en blanding af dichlormethan og n-hexan i forholdet 2 : 3 efter at have været udsat for kraftig omrystning i et soniceringsbad i 5 timer. Opløsningsmidlet blev separeret, koncentreret ved hjælp af en roterende inddamper og elueret med methanol. Det eluerede opløsningsmiddel blev overført til en åben 250 mL konisk kolbe i et roligt miljø i 48 timer til fordampning af methanol.

2.4. Forsøgsdesign

Koncentrationerne af glyphosatformuleringen til testen blev fremstillet fra stamopløsningen ved seriel fortynding. Koncentrationerne af stamopløsning, testvand og koncentrationen af G. kola-frøekstrakt blev kontrolleret ved hjælp af Cecil HPLC-system bestående af CE 1200 højtydende variabel bølgelængdemonitor og CEII00 væskekromatografipumpe og højopløsningsgaskromatografi (HRGC) ved hjælp af en Hewlett-Packard 5890 kapillærgaskromatograf (Hewlett-Packard, Avondale, PA, USA) udstyret med en elektronindfangningsdetektor (Hewlett-Packard).

2.5. Akut test

Der blev konstateret, at fiskene var fri for ydre parasitter før eksponeringen. Testen blev udført i henhold til OECD-retningslinje nr. 203 for statisk-fornyelsestestestbetingelser med visse ændringer. Der blev anvendt femten glasakvarier til denne undersøgelse med tre gentagelser pr. behandling. Hvert akvarium indeholder forskellige koncentrationer af det giftige stof. Alle eksperimenter blev udført ved stuetemperatur, og akvarierne blev luftet ordentligt. Fiskene blev ikke fodret under forsøget. Tredive minutter efter tilberedningen af testopløsningen blev 5 postjuvenile fisk forsigtigt anbragt i hvert akvarium med deres replikatakvarier med fem forskellige koncentrationer, herunder kontrollen (0,00, 1,50, 3,00, 4,50 og 6,0 mg/L). 75 % af testopløsningen blev fornyet hver dag og luftet ved hjælp af en luftpumpe. Fisk og vandkvalitetsparametre (pH, temperatur, opløst ilt, turbiditet, alkalinitet og total hårdhed) i testopløsningen blev bestemt med 24 timers mellemrum ved hjælp af standardmetoder. Den kumulative fiskedødelighed blev registreret med 24, 48, 72 og 96 timers mellemrum, og LC50 for hver periode blev beregnet ved hjælp af det dødelige computerprogram, der er udviklet af Finney . Forsøget varede i 96 timer for de forskellige koncentrationer af pesticidet.

2.6. Kronisk test

Den kroniske test blev udført i henhold til OECD’s testretningslinje 407 . Ud fra resultatet af den akutte toksicitet blev der udarbejdet subletale koncentrationer (0,00, 0,08, 0,12, 0,16 og 0,32 mg/L). Der blev også anvendt 15 glasakvarier med 3 gentagelser pr. behandling og med de samme betingelser som ved akut toksicitet. Fiskene blev inddelt i fem grupper på ti postjuvenile fisk pr. testkoncentration i tre gentagelser. Gruppe A fik destilleret vand som indeholdt i forsøgsdoserne, og gruppe B blev kun behandlet med 0,16 mg/L glyphosatformulering, mens de andre grupper blev udsat for den samme koncentration som i gruppe A, men med forskellige koncentrationer af G. kola-frøekstrakt. Gruppe C, D og E fik henholdsvis 150, 250 og 350 mg/L G. kola frøekstrakt.

Fisk og vandkvalitetsparametre (pH, temperatur, opløst ilt, turbiditet, alkalinitet og hårdhed) i testopløsningen blev overvåget i hele forsøgets varighed. Tegn på stress såsom tab af koordination, usædvanlig sløvhed, uregelmæssig adfærd og luftpustning blev overvåget i hele forsøgsperioden.

Blodindeks (erythrocytter, leucothytter, hæmoglobin, hæmatokrit og metabolitter) kulhydrater, protein og hydrokortison, et steroidhormon, blev vurderet hos forsøgs- og kontrolfiskene ved afslutningen af 28 dages eksponering.

2.7. Vandkvalitet

Den samlede hårdhed og den samlede alkalinitet blev målt ved titreringsmetoden . Koncentrationen af opløst ilt blev målt efter Winkler-metoden . Vandets temperatur og pH-værdi blev bestemt med en glaselektrode (Thermo Orion, Beverly, MA, USA).

2.8. Blodprøvetagning

I slutningen af de 28 dage blev fiskene fjernet fra akvarierne og straks bedøvet med MS222 (ethyl 3-aminobenzoat methanesulfonatsalt, Sigma). Blodprøver blev taget ved at punktere de caudale kar med en 20-gauge nål og aspirere 0,2-0,4 mL prøve af blandet arterielt og venøst blod i en hepariniseret sprøjte, en teknik, der har vist sig at minimere fortynding ved vævsvæsker . Blodprøverne blev opbevaret i hepariniseret blodopsamlingskanal med henblik på vurdering af det samlede antal erytrocytter (TEC), det samlede antal leukocytter (TLC), hæmoglobin- og kulhydratniveauet. Tilsvarende blev blodet opsamlet i plane flasker (uden antikoagulanter) og opbevaret ved -20 °C med henblik på analyse af protein og hydrokortison. Blodet fik lov til at koagulere i 30 minutter, blev centrifugeret ved 2000 g i 15 minutter for klar adskillelse af serummet og opbevaret ved -80 °C indtil analysen.

2.9. Bestemmelse af blodceller

Det fulde blod blev anvendt til bestemmelse af blodtallet. Erythrocytter og leukocytter blev talt efter den modificerede metode ved hjælp af hæmocytometer. Hæmoglobinindholdet blev vurderet ved hjælp af Cyanmethæmoglobin-metoden som modificeret af, mens hæmatokrit blev vurderet ved hjælp af mikrohæmatokrit-metoden .

2,10. Biokemiske parametre

Forandringer i kulhydratmetabolismen blev bestemt ved hjælp af Folin og Malmros mikroprocedure som modificeret af og verificeret ved hjælp af den enzymatisk-kalorimetriske metode . Bovine serumalbumin (BSA), der blev anvendt til bestemmelse af proteinmængden, blev købt fra Sigma Chemical Company St Louis, MO, USA. Proteinbestemmelsen blev foretaget efter den originale Lowry-metode . Der blev anvendt elektrokemiluminometrisk analyse til bestemmelse af hydrokortisonniveauet. Testkittet blev fremstillet i overensstemmelse med den metode, der er beskrevet i som ændret i .

2.11. Statistisk analyse

Unge C. furcatus-ungers modtagelighed for glyphosatformulering og reaktioner på forskellige behandlinger af G. kola-frøekstrakt blev bestemt ved hjælp af probit-metoden (Probit-software) til analyse for LC50 ved 96 timer. Student’s -test og envejs variansanalyse blev anvendt til at teste for signifikante forskelle i værdierne af parametrene i kontrolfisk og forskellige behandlinger; værdier på 0,05 eller mindre blev betragtet som statistisk signifikante .

3. Resultater

3.1. Testmediernes fysisk-kemiske egenskaber

De vandkvalitetsparametre (pH, temperatur, opløst ilt, turbiditet, alkalinitet og total hårdhed), der blev overvåget i eksponeringsperioderne, var ikke signifikant forskellige mellem fisk behandlet med glyphosatformulering alene og andre behandlinger (, ) undtagen for opløst ilt, som var stærkt signifikant () mellem fisk behandlet med glyphosatformulering alene og andre behandlinger og kontrollen (tabel 1).

3.2. Hæmatologiske indekser

Svarene for forskellige hæmatologiske indekser hos C. furcatus, der blev udsat for glyphosatformuleringen alene og andre behandlinger, er vist i tabel 2. Alle behandlinger varierer signifikant () mellem kontrollen og de forskellige behandlinger undtagen glyphosatformuleringen behandlet med 250 mg/L G. kola-frøekstrakt. Erytrocytsedimentationshastigheden (ESR) viste imidlertid ingen signifikant forskel mellem kontrol og glyphosatformuleringen behandlet med 250 mg/L G. kola-frøekstrakt (, ).

3.3. Metabolitter

3.3.3.1. Kulhydrater

Ændringer i kulhydratmetabolismen i C. furcatus udsat for forskellige behandlinger med glyphosatformulering alene og behandlinger med G. kola frøekstrakt er vist i figur 1. Kulhydratmetabolismen mellem kontrol og glyphosatformulering behandlet med forskellige koncentrationer af G. kola-frøekstrakt varierer signifikant (). Kulhydratmetabolismen i behandlingerne D og E (250 mg/L og 350 mg/L G. kola-frøekstrakt) er dog sammenlignelig med kontrollen.

Figur 1

Ændringer i kulhydratmetabolismen (mg/100 mL) hos Chrysichthys furcatus udsat for forskellige behandlinger med glyphosatformulering og Garcinia kola frøekstrakter efter 28 dage.

3.3.3.2. Protein

Proteinmetabolisme i fisk udsat for forskellige behandlinger af glyphosat og . kolafrøekstrakt er vist i figur 2. Proteinmetabolismen i glyphosatformuleringsbehandlede fisk og kontrolfisk og behandlingerne D og E var meget signifikant (, ) og mellem glyphosatformulering og behandling C var signifikant (, ). Der var ingen signifikant forskel () mellem kontrol og behandlingerne C, D og E.

Figur 2

Variation i serumprotein (mg/100 mL) hos Chrysichthys furcatus udsat for forskellige behandlinger med glyphosatformulering og Garcinia kola frøekstrakter efter 28 dage.

3.4. Steroidhormoner

3.4.1. Hydrocortison

Hydrocortisonudskillelsen i denne undersøgelse er vist i figur 3. Ved sammenligning af kontrol og forskellige behandlinger blev hormonsekretionen signifikant påvirket () mellem kontrol og glyphosatformuleringsbehandling alene og C (glyphosatformulering og 150 mg/L G. kola-frøekstrakt). Behandlingerne D og E var sammenlignelige med kontrollen.

Figur 3

Hydrocortison l niveauer (ng/mL) i serumet af Chrysichthys furcatus udsat for forskellige behandlinger af glyphosatformulering og Garcinia kola frøekstrakter efter 28 dage.

4. Diskussion

4.1. Fysisk-kemiske parametre

Forandringerne i vandparametre og C. furcatus’ reaktioner på behandlingen med glyphosatformulering og forskellige koncentrationer af frøekstrakt af G. kola viste ingen signifikante ændringer, når man sammenlignede kontrolgruppen med de behandlede grupper, bortset fra den opløste ilt, som var signifikant () påvirket i glyphosatformulering behandlet alene. Det var også kun i behandling D (G. kola-frøekstrakt behandlet med 250 mg/L ekstrakt), at den opløste ilt var sammenlignelig med kontrolgruppen. En observation viste, at planteekstrakternes rensende egenskaber er dosisafhængige. Opløst ilt er meget vigtigt i akvatiske økosystemer; det medfører forskellige biokemiske ændringer og påvirker metaboliske aktiviteter i organismer; et vand af god kvalitet bør have en opløselighed af ilt på 7,0 mg/L ved 30 °C , hvilket ligger inden for det område, der blev observeret i kontrollen og G. kola-frøekstrakt behandlet med 250 mg/L frøekstrakt.

4.2. Hæmatologiske indekser

Hæmatologiske indekser er normalt ændret under sygdomme eller underernæring, er meget følsomme over for forskellige miljøfaktorer og kemikalier og kan give væsentlig diagnostisk information . På grundlag af hæmatologiske undersøgelser vil det være muligt at forudsige den fysiologiske tilstand hos fisk i naturlige vandområder . Forskelle i blodparametre hos fisk i denne undersøgelse kunne derfor tilskrives glyphosatformuleringen, som var signifikant høj () sammenlignet med kontrollen og de andre behandlinger. Alle de målte blodparametre hos C. furcatus blev fundet at være påvirket af eksponeringen for glyphosatformuleringen i undersøgelsesperioderne. De fisk, der blev udsat for subletale koncentrationer af glyphosatformuleringen, havde lavere erythrocytsedimentationshastighed, røde blodlegemer, hæmatokrit og hæmoglobinindhold (Hb%) sammenlignet med kontrollen. Lignende resultater blev rapporteret, da ferskvandsfisk C. gariepinus og O. niloticus blev udsat for endosulfan . Reduktion af TEC og Hb% kan tyde på et mærkbart fald i hæmatopoiesen, der fører til forskellige former for anæmi . Sygdomme og andre miljømæssige stressfaktorer kan hæmme eller fremkalde det samlede leukocyttal (TLC), og graden af forøgelse er ofte et udtryk for stressens alvor. Stigningen i TLC i fisk behandlet med glyphosatformuleringer kan skyldes tilstedeværelsen af giftige stoffer eller kan være forbundet med den forureningsinducerede vævsskade, som det også blev anført i . Generelt lå de hæmatologiske indekser, der blev opnået hos fisk behandlet med blandingen af glyphosatformuleringen og G. kola-frøekstrakt (gruppe C-D), inden for de normale intervaller for fisk . Behandlingen med G. kola-frøekstrakt er dog dosisafhængig, idet gruppe D (G. kola-frøekstrakt behandlet med 250 mg/L ekstrakt) var lovende.

4,3. Metabolitter

4.3.3.1. Kulhydrater

Ændringer i kulhydratmetabolismen er blevet foreslået som en nyttig generel indikator for stress hos teleost . Det blev også rapporteret, at blodglukose synes at være en følsom indikator for miljømæssig stress, og at høje blodglukoseniveauer skyldes forstyrrelser i kulhydratstofskiftet, der opstår i forbindelse med fysisk og kemisk stress . Den betydelige () forøgelse af kulhydratmetabolismen hos C. furcatus, der er udsat for glyphosatformulering alene, kan skyldes mobilisering af muskel- og leverglykogen . Stress fremkalder hurtig sekretion af glukokortikoider og katekolaminer fra fiskens binyrebarkvæv. Disse hormoner undertrykker insulinudskillelsen fra bugspytkirtlen, fremmer glukoneogenese i leveren og hæmmer glukoseoptagelsen i perifere væv . Derfor kan den hyperglykæmi, der blev registreret i denne undersøgelse, tilskrives den glyphosatinducerede hypersekretion af dette hormon, som forårsager glykolyse i fiskenes lever og muskler. Reference rapporterede, at tilapia viste markant hyperglykæmisk reaktion på stressede miljøforhold som følge af ufuldstændig metabolisme af blodsukkeret på grund af nedsat osmoregulering. Kulhydratmetabolismen i fisk behandlet med blandingen af glyphosatformulering og G. kola-frøekstrakt (C-D) er dosisafhængig, idet gruppe D (glyphosatformulering behandlet med 250 mg/L G. kola-frøekstrakt) normaliserede glukoseniveauet efter 28 dage, hvilket er et tegn på planteekstraktens antihyperglykæmiske egenskaber. Den terapeutiske karakter af urten i forbindelse med regulering af kulhydratmetabolismen bekræftes af den observation, der er rapporteret, da ethanoliske ekstrakter (50%) af Caesalpinia bonducella-frø normaliserede blodsukkeret hos streptozotocin (STZ) diabetiske rotter . På samme måde forbedrer administration af vandigt ekstrakt af Aegle marmelos blade fordøjelsen og reducerer blodsukker, urinstof og serumkolesterol i alloxaniserede rotter sammenlignet med kontrol. Sammen med at udvise hypoglykæmisk aktivitet forhindrede dette ekstrakt også spidsstigning i blodsukkeret ved 1 time i oral glukosetolerancetest .

Når ekstraktet blev øget til 350 mg/L, var der hæmning af glukosesekretion, en indikation af, at overdosering kan være skadelig for fisk . Lignende til dette resultat er arbejdet af, der rapporterede hypoglykæmisk aktivitet af vandigt ekstrakt af Mangifera indica i enten normoglykæmiske eller streptozotocininducerede diabetiske rotter. På samme måde viste ethanolisk ekstrakt af M. charantia (200 mg/kg) en antihyperglykæmisk og også hypoglykæmisk virkning hos normale og STZ-diabetiske rotter .

4.3.2. Protein

Det er indlysende, at eksponering af fisk i lang tid for de fleste giftige stoffer, herunder pesticider, forstyrrer proteinmetabolismen. Stigninger, proteinniveauet rapporteret i glyphosatbehandlede fisk kan tilskrives stressmedieret immobilisering af disse forbindelser, hvilket fører til en stigning i fiskens energibehov for at klare miljøbetingelserne forårsaget af giftstoffet . Proteiner er også funktionelle molekyler; det er muligt, at eventuelle komplikationer i forbindelse med ændring af glukoseniveauet er relateret til mangelfuld syntese af visse proteiner, da mængden af mitokondrieprotein er tæt forbundet med ATP-hastigheden . Genoprettelsesmekanismen til Garcinia kola er spontan. Resultatet viste, at proteinmetabolismen i de behandlede fisk er dosisafhængig. Ligeledes blev det afsløret, hvordan tørrede ekstrakter af Coccinia indica (500 mg/kg kropsvægt) regulerer protein- og glukosemetabolismen hos mennesker. Ekstrakterne genoprettede aktiviteterne af enzymet lipoproteinlipase (LPL), der var reduceret, og glukose-6-fosfatase og laktatdehydrogenase, der var forhøjet hos ubehandlede diabetikere. Desuden viste oral indgift af 500 mg/kg af C. indica-blade signifikant hypoglykæmi hos alloxaniserede diabetiske hunde og øget glukosetolerance hos normale og diabetiske hunde .

4.3.3. Hydrocortison

Den høje sekretion af steroidhormonet i glyphosatformuleringsbehandlede fisk kan skyldes dens reaktion på stress forårsaget af herbiciderne. Stress øger hydrocortisonudskillelsen og øger derved nedbrydningen af proteiner for at tilvejebringe brændstof til at opretholde kroppens funktion og fysiologisk antagonist til insulin ved at fremme nedbrydningen af kulhydrater og lipider og derved mobilisere energireserver. Hormonet virker også som et antiinflammatorisk middel ved at dæmpe immunreaktioner og øger vasokonstriktionen forårsaget af epinephrin, hvilket spiller en central rolle for at hjælpe hypothalamus-hypofyse-binyreaksen med at tilpasse sig til stress . Det er vigtigt at bemærke, at den øgede hydrokortisonudskillelse hos fisk behandlet med glyphosatformulering kan føre til nedsat insulinfølsomhed, øget insulinresistens, nedsat nyrefunktion, forhøjet blodtryk, undertrykt immunfunktion, nedsat væksthormonniveau og nedsat styrke af bindevævet. Dette er skadeligt for fisk og dyr i almindelighed, herunder mennesker. Det kan påvirke fiskenes vægt og størrelse og dermed reducere deres markedsværdi. Hydrocortisonsekretionen blev normaliseret i behandlingerne med G. kola-ekstrakt og var dosisafhængig, idet behandlingerne D og E var mest opmuntrende. Lignende resultater blev observeret af forfatterne, da de indgav Lycopodium-sporer til rotter. Rotterne fik først carcinogener, der er kendt for at forhøje kortisol og reducere testosteron. Efterfølgende administration af Lycopodium-sporer mindskede kortisol og øgede testosteronudskillelsen.

5. Konklusion

Glyphosatformulering er et giftigt kemikalie, og dets subletale koncentrationer kan ændre fiskenes blodkemi. Garcinia kola, en lægeplante, har imidlertid leveret råmateriale til innovativ, nyttig og lovende modgift mod miljømæssig glyphosat og andre xenobiotikaforureninger. Derfor bør det område, der er udsat for forurening, især vandmiljøet, behandles med den rette mængde Garcinia kola-frøekstrakt for at neutralisere virkningerne af forurenende stoffer. Der er derfor behov for en yderligere undersøgelse af, hvordan ekstraktet af Garcinia kola frø kan formuleres til en tablet og kapsler for at sikre doseringspræcision, der vil øge acceptabiliteten.

Interessekonflikter

Forfatterne erklærer, at der ikke er nogen interessekonflikter i forbindelse med offentliggørelsen af denne artikel.