Prospective restauratrice de l’extrait de graines en poudre de Garcinia kola chez Chrysichthys furcatus induit avec la formulation de glyphosate

Abstract

Les réponses de Chrysichthys furcatus à la formulation de glyphosate et aux extraits de graines de Garcinia kola ont été étudiées en utilisant les numéros 203 et 407 de l’organisation de coopération et de développement économiques recommandés pour les essais biologiques de toxicité. Les poissons ont été divisés en cinq groupes et exposés à différents traitements de formulation de glyphosate et d’extraits de graines de Garcinia kola, le témoin servant de référence. Les paramètres de qualité de l’eau et la chimie du sang ont été estimés chez les poissons expérimentaux et les poissons témoins au bout de 28 jours. Il n’y avait pas de différence significative () entre les poissons traités avec la formulation de glyphosate seule et les autres traitements, sauf pour l’oxygène dissous qui était hautement significatif () entre les poissons traités avec la formulation de glyphosate seule et les autres traitements et le témoin. Tous les paramètres sanguins ont été significativement () affectés par la formulation de glyphosate par rapport au contrôle. Les changements observés dans la formulation de glyphosate seul étaient réversibles lorsque l’extrait de graines de G. kola était ajouté et dépendaient de la dose. L’extrait de la plante s’est révélé être un bon remède aux polluants, et les formulations de l’extrait de graines en comprimés ou en capsules pourraient servir d’antidote pour améliorer les effets des polluants. Cette découverte peut réduire le risque de bioamplification des poisons le long de la chaîne alimentaire.

1. Introduction

Au cours des dernières années, il y a eu une croissance exponentielle dans le domaine de la médecine à base de plantes et ces médicaments gagnent en popularité tant dans les pays en développement que dans les pays développés en raison de leur origine naturelle et de leurs effets secondaires moindres . Les produits à base de plantes ont peu d’effets indésirables mais ont des utilisations pharmacologiques et thérapeutiques bénéfiques dans un certain nombre de maladies, y compris le VIH, où ils ont été examinés pour leur capacité à réduire les symptômes et à améliorer la qualité de vie. La revue de la littérature avait montré que l’administration orale d’un extrait aqueux de racine de T. cordifolia à des rats diabétiques alloxanes provoquait une réduction significative de la glycémie et des lipides cérébraux. Bien que l’extrait aqueux à une dose de 400 mg/kg puisse provoquer un effet antihyperglycémique significatif dans différents modèles animaux, son effet était équivalent à seulement une unité/kg d’insuline. Il est rapporté que l’administration quotidienne d’un extrait alcoolique ou aqueux de T. cordifolia diminue le niveau de glucose dans le sang et augmente la tolérance au glucose chez les rongeurs. De même, l’administration orale de 2 et 8 g/kg d’extrait végétal de graines de fenugrec a produit une diminution dose-dépendante des niveaux de glucose sanguin chez les deux rats diabétiques normaux. L’extrait de graines de la plante a également amélioré le métabolisme du glucose et normalisé l’activité de la créatinine kinase dans le cœur, les muscles squelettiques et le foie du rat diabétique. De même, l’extrait méthanolique de Phyllanthus amarus s’est avéré avoir une puissante activité antioxydante et a réduit la glycémie chez les rats diabétiques alloxanisés .

Garcinia kola (communément appelé kola amer) est un arbre économique et très apprécié disponible en grande quantité en Afrique de l’Ouest. Le fruit, les graines, les noix et l’écorce de la plante ont été largement utilisés dans la médecine traditionnelle africaine pour le traitement de diverses maladies . Le constituant actif de la plante est constitué de molécules flavonoïdes dimériques fusionnées par un biflavonoïde. Les autres constituants sont les xanthones et les benzophénones. La poudre sèche des graines contient 0,003% de flavonoïdes tandis que l’extrait brut contient 0,007% de flavonoïdes basés sur la rutine utilisée comme standard. Les graines, lorsqu’elles sont mâchées, ont un goût amer et astringent. Les espèces de Garcinia sont connues pour élaborer un mélange complexe de composés phénoliques, y compris les biflavonoïdes, les xanthones et les benzophénones.

Le kola amer a été utilisé comme antidote dans les cas de poisons ou de poisons présumés. Lorsque des aliments sont suspectés d’être contaminés par des bactéries, le kola amer est mâché pour empêcher le développement de toute infection ou empoisonnement. Les produits de la plante contiennent également des composés chimiques qui aident à la dégradation du glycogène dans le foie. En effet, les composés phénoliques présents dans le kola amer possèdent des propriétés anti-inflammatoires, antimicrobiennes, antidiabétiques et antivirales .

Plusieurs études sur le G. kola ont confirmé ses effets hypolipidémiques , antihistaniques et antimicrobiens . La présence de biflavonoïdes et de xanthone dans les graines de G. kola a été confirmée . L’administration d’extraits de graines de G. kola a provoqué une augmentation de la production de testostérone chez les rats Sprague-Dawley. L’extrait de graines et la poudre sèche de graines de G. kola ont été transformés en diverses formes, notamment en comprimés, en crème et en dentifrice. Ces produits garantissent la précision du dosage, car les médicaments à base de plantes ont été largement critiqués en raison de leur manque de normalisation. De plus, la formulation du G. kola sous forme de comprimé pharmaceutique moderne conventionnel lui conférerait bon nombre des bonnes propriétés des comprimés. Certains exemples incluent la facilité d’administration, une plus grande acceptation due à la présentation, une durée de conservation prolongée, l’assurance de la qualité, une plus grande précision dans la distribution, et la réduction des coûts de transport résultant peut-être de la formulation dans une forme de dosage moins volumineuse .

Lorsque le pesticide pénètre dans les systèmes aquatiques soit par pulvérisation accidentelle, dérive de pulvérisation, ou ruissellement de surface, il se dissipe rapidement de la colonne d’eau en raison de l’adsorption et éventuellement de la biodégradation. Le glyphosate est un herbicide systémique non sélectif à large spectre, homologué pour être utilisé sur de nombreuses cultures alimentaires et non alimentaires ainsi que sur des zones non cultivées où un contrôle total de la végétation est souhaité. Lorsqu’il est appliqué à des doses plus faibles, il sert de régulateur de croissance des plantes. L’herbicide a été approuvé par les organismes de réglementation du monde entier et est efficace pour tuer une grande variété de plantes, y compris les graminées, les plantes à feuilles larges et les plantes ligneuses. Il est commercialisé sous les noms commerciaux suivants : Roundup, Rondo, Sting, Rodeo, Spasor, Muster, Tumbleweed, Sonic, Glifonox et Glycel. Les sédiments sont le principal puits pour le glyphosate et après une pulvérisation, ses niveaux dans les sédiments augmentent puis diminuent jusqu’à des niveaux bas en quelques mois. Il est très toxique pour les vers de terre et les insectes utiles. Les embryons de grenouille traités avec la formulation de glyphosate et le glyphosate pur seul ont subi une diminution de la taille du corps, des altérations de la morphologie du cerveau, une réduction des yeux, des altérations des arcs branchiaux et des placodes optiques, des altérations de la plaque neurale et d’autres anomalies du système nerveux. Lorsqu’il est absorbé par les plantes, il retarde la dégradation du sol et peut augmenter de deux à six fois la persistance du glyphosate dans le sol . En raison de cette toxicité connue, seules certaines formulations de glyphosate sont enregistrées pour une utilisation dans les applications aquatiques .

En volume, l’herbicide est l’un des herbicides les plus utilisés . Les formulations du pesticide contiennent en effet des tensioactifs (détergents) pour aider l’ingrédient actif à pénétrer la cuticule cireuse de la plante et sont plus toxiques pour les organismes aquatiques que le glyphosate seul . Le pesticide est facilement disponible sous forme de composé formulé. Cette recherche, par conséquent, est d’examiner la perspective d’utiliser des extraits de graines de G. kola pour améliorer la qualité de l’eau et de restaurer la chimie du sang des poissons induits avec la formulation de glyphosate.

2. Matériaux et méthodes

2.1. Analyse chimique

Le glyphosate (pureté de 99,5%) et le méthanol (qualité analytique) pour la chromatographie liquide à haute performance (HPLC) ont été obtenus auprès de Chemical Service (West Chester, PA, USA). Le Na2SO4 (pureté de 99 %), l’éther de pétrole (qualité analytique), l’acétonitrile (qualité analytique), le sel méthanesulfonate de 3-aminobenzoate d’éthyle (Sigma-Aldrich, USA) et l’albumine de sérum bovin (BSA) utilisée pour la détermination de la quantité de protéines ont été fournis par Sigma Chemical Company St Louis, MO, USA. Les solvants de qualité pesticide de haute pureté (hexane, dichlorométhane et la solution standard de substitution) ont été obtenus auprès de Merck (Darmstadt, Allemagne) et l’hélium (pureté 99,999%) auprès de Messer Technogas (République tchèque).

2.2. Équipement

L’équipement comprenait une seringue héparinée, de la verrerie, un système HPLC Cecil composé d’un moniteur haute performance à longueur d’onde variable CE 1200 et d’une pompe de chromatographie liquide CEII00, d’une chromatographie en phase gazeuse à haute résolution (HRGC) et d’un détecteur UV à longueur d’onde variable et d’une colonne en acier inoxydable (phase inverse C18) garnie d’Octasilica, d’une pompe à vide et d’un contrôle par ultrasons.

2.3. Collecte et acclimatation des organismes d’essai

Plus de cent cinquante postjuvéniles de stade C. furcatus de poids moyen (30,00 + 0,13 g) et de longueur (13,09 + 0,2 cm) provenant d’un environnement d’eau douce ont été collectés dans une ferme privée (Patiby Agro Industrial Enterprise) d’Erawa Owhe, Delta State, Nigeria. Ils ont été acclimatés aux conditions de laboratoire dans des réservoirs en verre contenant de l’eau désionisée pendant deux semaines avant d’être utilisés pour les expériences. Les réservoirs ont été aérés à l’aide d’une pompe à air, nettoyés et l’eau a été renouvelée quotidiennement. Les poissons ont été nourris avec des granulés à 30% de protéines, les aliments non consommés et les déchets fécaux ont été enlevés, et l’eau a été renouvelée régulièrement comme recommandé dans .

2.3.1. Collecte et traitement des graines

Les graines mûres de G. kola ont été obtenues d’une ferme privée à Walode, Osun State, Nigeria. Les graines à revêtement brun ont été retirées manuellement de la gousse et séchées à l’air pendant cinq jours. La couche brune séchée a été pelée à la main, et les graines ont été coupées en morceaux et séchées à nouveau à température ambiante (22 + 0,15)°C pendant trois mois. L’échantillon de graines a été broyé à l’aide d’un mélangeur Nakai (moulin à sec), filtré à travers un tamis de 40 mailles et extrait pendant 7 heures à l’aide de l’appareil Soxhlet comme décrit dans avec une légère modification.

2.3.2. Extraction des graines en poudre

Une centaine de grammes (100 g) de la poudre de G. kola a été dopée avec une solution de standard de substitution (d8-naphtalène, d10-acénaphtène, d12-chrysène et d12-pérylène) et extraite avec un mélange de dichlorométhane et de n-hexane dans un rapport 2 : 3, après avoir été soumise à une agitation vigoureuse dans un bain de sonication pendant 5 heures. Le solvant a été séparé, concentré à l’aide d’un évaporateur rotatif, et élué avec du méthanol. Le solvant élué a été transféré dans une fiole conique ouverte de 250 mL dans un environnement placide pendant 48 heures pour évaporer le méthanol.

2.4. Conception expérimentale

Les concentrations de la formulation de glyphosate pour le test ont été préparées à partir de la solution mère par dilution en série. Les concentrations de la solution mère, de l’eau d’essai et de l’extrait de graines de G. kola ont été vérifiées par le système HPLC de Cecil composé d’un moniteur à longueur d’onde variable haute performance CE 1200 et d’une pompe de chromatographie liquide CEII00, et par la chromatographie en phase gazeuse à haute résolution (HRGC), à l’aide d’un chromatographe en phase gazeuse capillaire Hewlett-Packard 5890 (Hewlett-Packard, Avondale, PA, USA) équipé d’un détecteur à capture d’électrons (Hewlett-Packard).

2.5. Test aigu

Les poissons ont été déterminés comme étant exempts de parasites externes avant l’exposition. L’essai a été réalisé selon les lignes directrices de l’OCDE numéro 203 pour les conditions d’essai de renouvellement statique avec quelques modifications. Quinze aquariums en verre ont été utilisés pour cette étude, avec trois réplicats par traitement. Chaque aquarium contient différentes concentrations de l’agent toxique. Toutes les expériences ont été menées à température ambiante et les aquariums ont été correctement aérés. Les poissons n’ont pas été nourris pendant l’expérience. Trente minutes après la préparation de la solution d’essai, 5 postjuvéniles ont été soigneusement placés dans chaque réservoir avec leurs répliques de cinq concentrations différentes, y compris le témoin (0,00, 1,50, 3,00, 4,50 et 6,0 mg/L). Soixante-quinze pour cent de la solution d’essai ont été renouvelés chaque jour et aérés à l’aide d’une pompe à air. Les poissons et les paramètres de qualité de l’eau (pH, température, oxygène dissous, turbidité, alcalinité, et dureté totale) de la solution d’essai ont été déterminés à 24 heures d’intervalle, en utilisant des méthodes standard. La mortalité cumulée des poissons a été enregistrée à des intervalles de 24, 48, 72 et 96 h et les CL50 de chaque période ont été calculées à l’aide du programme informatique létal développé par Finney . L’expérience a duré 96 h pour les différentes concentrations du pesticide.

2.6. Test chronique

Le test chronique a été réalisé selon la ligne directrice 407 de l’OCDE . A partir du résultat de la toxicité aiguë, des concentrations sublétales (0,00, 0,08, 0,12, 0,16 et 0,32 mg/L) ont été préparées. Quinze aquariums en verre ont également été utilisés avec 3 répétitions par traitement et dans les mêmes conditions que pour la toxicité aiguë. Les poissons ont été divisés en cinq groupes de dix postjuvéniles par concentration d’essai en trois répétitions. Le groupe A a reçu de l’eau distillée comme dans les doses expérimentales, et le groupe B a été traité avec la formulation de glyphosate à 0,16 mg/L seulement, tandis que les autres groupes ont été exposés à la même concentration que dans le groupe A mais avec différentes concentrations d’extrait de graines de G. kola. Les groupes C, D et E ont reçu respectivement 150, 250 et 350 mg/L d’extrait de graines de G. kola.

Les poissons et les paramètres de qualité de l’eau (pH, température, oxygène dissous, turbidité, alcalinité et dureté) de la solution d’essai ont été surveillés pendant toute la durée de l’expérience. Les signes de stress tels que la perte de coordination, la léthargie inhabituelle, le comportement erratique et la respiration haletante ont été surveillés pendant toute la durée de l’expérience.

Les indices sanguins (érythrocytes, leucothytes, hémoglobine, hématocrite et les métabolites) glucides, protéines et hydrocortisone, une hormone stéroïde ont été estimés chez les poissons expérimentaux et témoins à la fin des 28 jours d’exposition.

2.7. Qualité de l’eau

La dureté totale et l’alcalinité totale ont été mesurées par la méthode du titrage . La concentration d’oxygène dissous a été mesurée par la méthode de Winkler . La température de l’eau et le pH ont été déterminés avec une électrode en verre (Thermo Orion, Beverly, MA, USA).

2.8. Prélèvement sanguin

A la fin des 28 jours, les poissons ont été retirés des aquariums et immédiatement anesthésiés au MS222 (sel méthanesulfonate d’éthyl 3-aminobenzoate, Sigma). Des échantillons de sang ont été prélevés en ponctionnant les vaisseaux caudaux avec une aiguille de calibre 20 et en aspirant un échantillon de 0,2-0,4 ml de sang artériel et veineux mélangé dans une seringue héparinée, une technique qui s’est avérée minimiser la dilution par les fluides tissulaires. Les échantillons de sang ont été conservés dans un conduit de collecte hépariné pour l’estimation du nombre total d’érythrocytes (TEC), du nombre total de leucocytes (TLC), de l’hémoglobine et du taux de glucides. De même, le sang a été collecté dans des flacons plans (sans anticoagulants) et conservé à -20°C pour l’analyse des protéines et de l’hydrocortisone. Le sang a été laissé coaguler pendant 30 min, centrifugé à 2000 g pendant 15 min pour une séparation nette du sérum, et conservé à -80°C jusqu’à l’analyse.

2.9. Détermination des cellules sanguines

Le sang total a été utilisé pour l’estimation de la formule sanguine. Les érythrocytes et les leucocytes ont été comptés par la méthode de modifiée par en utilisant l’hémocytomètre. La teneur en hémoglobine a été estimée par la méthode de la cyanméthémoglobine telle que modifiée par tandis que l’hématocrite a été estimé par la méthode du microhématocrite .

2.10. Paramètres biochimiques

Les changements dans le métabolisme des glucides ont été déterminés par la méthode de la microprocédure de Folin et Malmros telle que modifiée par et vérifiée en utilisant la méthode enzymatique-calorimétrique . L’albumine de sérum bovin (BSA) utilisée pour la détermination de la quantité de protéines a été achetée chez Sigma Chemical Company St Louis, MO, USA. La détermination des protéines a été effectuée selon la méthode originale de Lowry. Le dosage électrochimiluminométrique a été utilisé pour la détermination des taux d’hydrocortisone. Le kit de test a été préparé conformément à la méthode décrite dans modifiée dans .

2.11. Analyse statistique

La sensibilité des juvéniles de C. furcatus à la formulation de glyphosate et les réponses aux différents traitements de l’extrait de graines de G. kola ont été déterminées à l’aide de la méthode probit (logiciel Probit) pour l’analyse de la CL50 à 96 heures. Le -test de Student et l’analyse de variance à sens unique ont été utilisés pour tester les différences significatives dans les valeurs des paramètres chez les poissons témoins et les divers traitements ; les valeurs de 0,05 ou moins ont été considérées comme statistiquement significatives .

3. Résultats

3.1. Propriétés physico-chimiques des milieux d’essai

Les paramètres de qualité de l’eau (pH, température, oxygène dissous, turbidité, alcalinité et dureté totale) suivis pendant les périodes d’exposition n’étaient pas significativement différents entre les poissons traités avec la formulation de glyphosate seul et les autres traitements (, ) sauf pour l’oxygène dissous qui était hautement significatif () entre les poissons traités avec la formulation de glyphosate seul et les autres traitements et le contrôle (Tableau 1).

3.2. Indices hématologiques

Les réponses des différents indices hématologiques chez C. furcatus exposé à la formulation de glyphosate seul et aux autres traitements sont présentées dans le tableau 2. Tous les traitements varient significativement () entre le contrôle et les divers traitements, sauf la formulation de glyphosate traitée avec 250 mg/L d’extrait de graines de G. kola. Cependant, le taux de sédimentation érythrocytaire (ESR) n’a montré aucune différence significative entre le contrôle et la formulation de glyphosate traitée avec 250 mg/L d’extrait de graines de G. kola (, ).

. Traitements Indices sanguins RBC (mill/cmm) WBC (G-1-1) Haemoglobine (g/L) VPC (%) RAS (mm/hr) Etendue de tolérance moyenne Etendue de tolérance moyenne Moyenne SD Moyenne SD Moyenne SD A 11.02 0,06a 25,00 0,16a 9,20 0,16a 0,58 0,10a 27,00 1.10a B 4.13 0.11b 83.80 0.30b 3.10 1.10b 0.16 0.10b 8.70 1.13b C 7.11 0.13c 42.00 0.68c 5.16 0.11c 0,29 0,05c 21,50 0,16c D 11,17 0.20a 26.00 1.20a 9.00 1.10a 0.62 0.09a 27.30 0.11a E 9.16 0.13d 35.00 0.48d 6.10 0.05c 0.49 1,02d 25,50 0,13a

Les moyennes avec des exposants différents dans la colonne sont significativement différentes *(P < 0,05).

Tableau 2

Indices sanguins chez Chrysichthys furcatus traité avec la formulation de glyphosate et différentes concentrations d’extrait de graines de Garcinia kola.

3.3. Métabolites

3.3.1. Hydrates de carbone

Les changements dans le métabolisme des hydrates de carbone chez C. furcatus exposé à divers traitements de la formulation de glyphosate seul et des traitements avec l’extrait de graines de G. kola sont présentés dans la figure 1. Le métabolisme des glucides entre le témoin et la formulation de glyphosate traitée avec diverses concentrations d’extrait de graines de G. kola varie significativement (). Cependant, le métabolisme des glucides dans les traitements D et E (250 mg/L et 350 mg/L d’extrait de graines de G. kola) est comparable à celui du témoin.

Figure 1

Changements dans le métabolisme des hydrates de carbone (mg/100 mL) chez Chrysichthys furcatus exposé à différents traitements de formulation de glyphosate et d’extraits de graines de Garcinia kola après 28 jours.

3.3.2. Protéines

Métabolisme des protéines chez les poissons exposés à différents traitements de glyphosate et d’extrait de graines de . kola est présenté dans la figure 2. Le métabolisme des protéines chez les poissons traités par la formulation de glyphosate et le poisson témoin et les traitements D et E était hautement significatif (, ) et entre la formulation de glyphosate et le traitement C était significatif (, ). Il n’y avait pas de différence significative () entre le témoin et les traitements C, D et E.

Figure 2

Variation des protéines sériques (mg/100 mL) chez Chrysichthys furcatus exposé à différents traitements de formulation de glyphosate et d’extraits de graines de Garcinia kola après 28 jours.

3.4. Hormone stéroïde

3.4.1. Hydrocortisone

La sécrétion d’hydrocortisone dans cette enquête est présentée dans la figure 3. En comparant le contrôle et les différents traitements, la sécrétion d’hormone a été significativement affectée () entre le contrôle et le traitement de formulation de glyphosate seul et C (formulation de glyphosate et 150 mg/L d’extrait de graines de G. kola). Les traitements D et E étaient comparables au contrôle.

Figure 3

Les niveaux d’hydrocortisone l (ng/mL) dans le sérum de Chrysichthys furcatus exposé à différents traitements de formulation de glyphosate et d’extraits de graines de Garcinia kola après 28 jours.

4. Discussion

4.1. Paramètres physico-chimiques

Les changements dans les paramètres de l’eau et les réponses de C. furcatus au traitement de la formulation de glyphosate et de diverses concentrations de l’extrait de graines de G. kola n’ont montré aucun changement significatif en comparant le groupe témoin avec les groupes traités, sauf pour l’oxygène dissous qui a été significativement () affecté dans la formulation de glyphosate traitée seule. De plus, seulement dans le traitement D (extrait de graines de G. kola traité avec 250 mg/L d’extrait) l’oxygène dissous est comparable au contrôle. Cette observation a montré que la propriété nettoyante des extraits de plantes est dépendante de la dose. L’oxygène dissous est très important dans l’écosystème aquatique ; il entraîne divers changements biochimiques et il influence les activités métaboliques des organismes ; une eau de bonne qualité devrait avoir la solubilité de l’oxygène 7,0 mg/L à 30°C , ce qui est dans la gamme observée dans le contrôle et l’extrait de graines de G. kola traité avec 250 mg/L d’extrait de graines.

4.2. Indices hématologiques

Les indices hématologiques sont généralement altérés lors de maladies ou de conditions de malnutrition, sont très sensibles à divers facteurs environnementaux et produits chimiques, et peuvent fournir des informations diagnostiques substantielles . Sur la base des études hématologiques, il serait possible de prédire l’état physiologique des poissons dans les plans d’eau naturels . Les différences dans les paramètres sanguins des poissons dans cette enquête pourraient donc être attribuées à la formulation du glyphosate qui était significativement élevée () par rapport au contrôle et aux autres traitements. Tous les paramètres sanguins mesurés chez C. furcatus se sont avérés être affectés par l’exposition à la formulation de glyphosate pendant les périodes d’étude. Les poissons exposés à des concentrations sublétales de glyphosate présentaient une vitesse de sédimentation érythrocytaire, des globules rouges, un hématocrite et une teneur en hémoglobine (Hb%) inférieurs à ceux du groupe témoin. Des résultats similaires ont été rapportés lorsque les poissons d’eau douce C. gariepinus et O. niloticus ont été exposés à l’endosulfan . La réduction du TEC et du Hb% peut être le signe d’un déclin sensible de l’hématopoïèse conduisant à divers types d’anémie . Les maladies et autres facteurs de stress environnementaux peuvent inhiber ou provoquer la numération leucocytaire totale (TLC) et le degré d’élévation indique souvent la gravité du stress. L’augmentation de la numération leucocytaire totale chez les poissons traités avec des formulations de glyphosate pourrait être due à la présence de substances toxiques ou être associée à des lésions tissulaires induites par le polluant, comme cela a également été indiqué dans . En général, les indices hématologiques obtenus chez les poissons traités avec le mélange de formulation de glyphosate et d’extrait de graines de G. kola (groupe C-D) étaient dans les limites normales pour les poissons. Cependant, le traitement à l’extrait de graines de G. kola dépend de la dose, le groupe D (extrait de graines de G. kola traité avec 250 mg/L d’extrait) étant prometteur.

4.3. Métabolites

4.3.1. Glucides

Les changements dans le métabolisme des glucides ont été suggérés comme un indicateur général utile du stress chez les téléostéens . La référence a également rapporté que le glucose sanguin semblait être un indicateur sensible du stress environnemental et que les niveaux élevés de glucose sanguin sont causés par des troubles du métabolisme des glucides apparaissant dans la condition de stress physique et chimique . L’élévation significative () du métabolisme des hydrates de carbone chez C. furcatus exposé à la formulation de glyphosate seul peut être due à la mobilisation du glycogène musculaire et hépatique . Le stress provoque une sécrétion rapide de glucocorticoïdes et de catécholamines à partir des tissus surrénaliens du poisson. Ces hormones suppriment la sécrétion d’insuline par le pancréas, favorisent la gluconéogenèse dans le foie et inhibent l’absorption du glucose dans les tissus périphériques. Par conséquent, l’état d’hyperglycémie enregistré dans la présente étude peut être attribué à l’hypersécrétion de cette hormone induite par le glyphosate qui provoque la glycolyse dans le foie et les muscles des poissons. La référence a rapporté que le tilapia a montré une réponse hyperglycémique marquée aux conditions environnementales stressées en raison d’un métabolisme incomplet du sucre sanguin dû à une osmorégulation altérée. Le métabolisme des hydrates de carbone chez les poissons traités avec le mélange de la formulation de glyphosate et de l’extrait de graines de G. kola (C-D) est dose-dépendant avec le groupe D (formulation de glyphosate traitée avec 250 mg/L d’extrait de graines de G. kola) normalisant les niveaux de glucose après 28 jours, une indication de la propriété antihyperglycémique de l’extrait de la plante. La nature thérapeutique de l’herbe dans la régulation du métabolisme des hydrates de carbone est corroborée par l’observation rapportée lorsque des extraits éthanoliques (50%) de graines de Caesalpinia bonducella ont normalisé la glycémie chez des rats diabétiques à la streptozotocine (STZ). De même, l’administration d’un extrait aqueux de feuilles d’Aegle marmelos améliore la digestion et réduit la glycémie, l’urée et le cholestérol sérique chez les rats alloxanes par rapport aux témoins. En plus de présenter une activité hypoglycémique, cet extrait a également empêché le pic d’augmentation de la glycémie à 1 heure dans le test de tolérance au glucose oral .

Lorsque l’extrait a été augmenté à 350 mg/L, il y avait une inhibition de la sécrétion de glucose, une indication que le surdosage pourrait être préjudiciable aux poissons. Similaire à cette constatation est le travail de qui a rapporté l’activité hypoglycémique de l’extrait aqueux de Mangifera indica soit chez les rats diabétiques normoglycémiques ou induits par la streptozotocine. De la même manière, les extraits éthanoliques de M. charantia (200 mg/kg) ont montré un effet antihyperglycémique et aussi hypoglycémique chez les rats normaux et diabétiques STZ .

4.3.2. Protéines

Il est évident que l’exposition des poissons pendant une longue période à la plupart des toxiques, y compris les pesticides, interfère avec le métabolisme des protéines. Les augmentations du niveau de protéines signalées chez les poissons traités au glyphosate peuvent être attribuées à l’immobilisation de ces composés par le stress, ce qui entraîne une augmentation de la demande énergétique des poissons pour faire face aux conditions environnementales causées par le toxique. De plus, les protéines sont des molécules fonctionnelles ; il est possible que toute complication liée à l’altération du niveau de glucose soit liée à une synthèse défectueuse de certaines protéines puisque la quantité de protéines mitochondriales présentes est étroitement liée au taux d’ATP . Le mécanisme de récupération du Garcinia kola est spontané. Le résultat a indiqué que le métabolisme des protéines chez les poissons traités dépend de la dose. De même, les extraits secs de Coccinia indica (500 mg/kg de poids corporel) ont révélé comment ils régulent le métabolisme des protéines et du glucose chez l’homme. Les extraits ont rétabli les activités de l’enzyme lipoprotéine lipase (LPL) qui était réduite et de la glucose-6-phosphatase et de la lactate déshydrogénase, qui étaient augmentées chez les diabétiques non traités. De plus, l’administration orale de 500 mg/kg de feuilles de C. indica a montré une hypoglycémie significative chez les chiens diabétiques alloxanisés et a augmenté la tolérance au glucose chez les chiens normaux et diabétiques .

4.3.3. Hydrocortisone

La sécrétion élevée de l’hormone stéroïde chez les poissons traités par la formulation de glyphosate peut être due à sa réponse au stress causé par les herbicides. Le stress augmente la sécrétion d’hydrocortisone, ce qui favorise la dégradation des protéines pour fournir le carburant nécessaire au maintien de la fonction corporelle et l’antagonisme physiologique de l’insuline en favorisant la dégradation des glucides et des lipides, mobilisant ainsi les réserves d’énergie. L’hormone agit également comme un agent anti-inflammatoire en déprimant les réactions immunitaires et en augmentant la vasoconstriction provoquée par l’épinéphrine, un rôle central dans l’adaptation de l’axe hypothalamus-hypophyse-surrénale au stress. Il est important de noter que l’augmentation de la sécrétion d’hydrocortisone chez les poissons traités avec la formulation de glyphosate peut entraîner une diminution de la sensibilité à l’insuline, une augmentation de la résistance à l’insuline, une réduction de la fonction rénale, de l’hypertension, une suppression de la fonction immunitaire, une réduction des niveaux d’hormone de croissance et une réduction de la force du tissu conjonctif. Ces effets sont néfastes pour les poissons et les animaux en général, y compris les humains. Cela peut affecter le poids et la taille des poissons, réduisant ainsi leur valeur marchande. La sécrétion d’hydrocortisone était normalisée dans les traitements à l’extrait de G. kola et dépendait de la dose, les traitements D et E étant les plus encourageants. Des résultats similaires ont été observés par les auteurs lorsqu’ils ont administré des spores de Lycopodium à des rats. Les rats ont d’abord reçu des substances cancérigènes connues pour élever le cortisol et réduire la testostérone. L’administration ultérieure de spores de Lycopodium a diminué le cortisol et augmenté la sécrétion de testostérone.

5. Conclusion

La formulation du glyphosate est un produit chimique toxique et ses concentrations sublétales peuvent modifier la chimie du sang des poissons. Cependant, le Garcinia kola, une plante médicinale, a fourni la matière première pour un antidote innovant, utile et prometteur contre les contaminations environnementales de glyphosate et d’autres xénobiotiques. Par conséquent, la zone qui est sujette à la pollution, en particulier l’environnement aquatique, devrait être traitée avec la bonne quantité d’extrait de graines de Garcinia kola pour neutraliser les effets des contaminants. Une étude supplémentaire est donc nécessaire sur la façon dont l’extrait de graines de Garcinia kola pourrait être formulé dans un comprimé et des capsules pour assurer la précision du dosage qui augmenterait son acceptabilité.

Conflit d’intérêts

Les auteurs déclarent qu’il n’y a pas de conflit d’intérêts concernant la publication de cet article.