Prospettiva restaurativa dell’estratto di semi in polvere di Garcinia kola in Chrysichthys furcatus indotto con la formulazione di glifosato

Abstract

Le risposte di Chrysichthys furcatus alla formulazione di glifosato e agli estratti di semi di Garcinia kola sono state studiate usando i numeri 203 e 407 dell’organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico raccomandati per il biotest di tossicità. I pesci sono stati divisi in cinque gruppi ed esposti a diversi trattamenti di formulazione di glifosato e di estratto di semi di Garcinia kola, con il controllo che serviva da riferimento. I parametri di qualità dell’acqua e la chimica del sangue sono stati stimati nei pesci sperimentali e di controllo alla fine dei 28 giorni. Non c’era nessuna differenza significativa () tra i pesci trattati con la sola formulazione di glifosato e gli altri trattamenti, tranne che per l’ossigeno disciolto che era altamente significativo () tra i pesci trattati con la sola formulazione di glifosato e gli altri trattamenti e il controllo. Tutti i parametri ematici sono stati significativamente () influenzati dalla formulazione di glifosato rispetto al controllo. I cambiamenti osservati nella sola formulazione di glifosato erano reversibili quando l’estratto di semi di G. kola veniva aggiunto ed era dipendente dalla dose. L’estratto della pianta ha dimostrato di essere un buon rimedio agli inquinanti, e le formulazioni dell’estratto di semi in compresse o capsule potrebbero servire come antidoto per migliorare gli effetti degli inquinanti. Questa scoperta può ridurre il rischio di biomagnificazioni di veleni lungo la catena alimentare.

1. Introduzione

Negli ultimi anni c’è stata una crescita esponenziale nel campo della medicina erboristica e questi farmaci stanno guadagnando popolarità sia nei paesi in via di sviluppo che in quelli sviluppati grazie alla loro origine naturale e ai minori effetti collaterali. I prodotti a base di erbe causano pochi effetti avversi ma hanno benefici usi farmacologici e terapeutici in un certo numero di malattie, tra cui l’HIV dove sono stati esaminati per la loro capacità di ridurre i sintomi e migliorare la qualità della vita. La revisione della letteratura ha dimostrato che la somministrazione orale di un estratto acquoso di radice di T. cordifolia a ratti diabetici allossani ha causato una significativa riduzione della glicemia e dei lipidi cerebrali. Anche se l’estratto acquoso ad una dose di 400 mg/kg potrebbe suscitare un significativo effetto anti-iperglicemico in diversi modelli animali, il suo effetto era equivalente a una sola unità/kg di insulina. È stato riportato che la somministrazione quotidiana di un estratto alcolico o acquoso di T. cordifolia diminuisce il livello di glucosio nel sangue e aumenta la tolleranza al glucosio nei roditori. Inoltre, la somministrazione orale di 2 e 8 g/kg di estratto vegetale di semi di fieno greco ha prodotto una diminuzione dose dipendente dei livelli di glucosio nel sangue in entrambi i ratti diabetici normali. L’estratto di semi della pianta ha anche migliorato il metabolismo del glucosio e normalizzato l’attività della creatinina chinasi nel cuore, nel muscolo scheletrico e nel fegato del ratto diabetico. Allo stesso modo, l’estratto metanolico di Phyllanthus amarus è stato trovato per avere una potente attività antiossidante e ha ridotto la glicemia nei ratti diabetici allossanizzati.

Garcinia kola (comunemente chiamata kola amara) è un albero economico e molto apprezzato disponibile in grande quantità in Africa occidentale. I frutti, i semi, le noci e la corteccia della pianta sono stati ampiamente utilizzati nella medicina tradizionale africana per il trattamento di varie malattie. Il costituente attivo della pianta è costituito da molecole di flavonoidi dimerici fusi insieme da biflavonoidi. Altri costituenti includono xantoni e benzofenoni. I semi secchi in polvere contengono lo 0,003% di flavonoidi mentre l’estratto grezzo contiene lo 0,007% di flavonoidi sulla base della rutina usata come standard. I semi quando vengono masticati hanno un sapore amaro astringente. Le specie di Garcinia sono note per elaborare una complessa miscela di composti fenolici tra cui biflavonoidi, xantoni e benzofenoni.

La cola amara è stata usata come antidoto per casi di veleni o sospetti veleni. Quando si sospetta che il cibo sia contaminato da batteri, la cola amara viene masticata per prevenire lo sviluppo di qualsiasi infezione o avvelenamento. I prodotti della pianta contengono anche composti chimici che aiutano nella scomposizione del glicogeno nel fegato. Questo perché i composti fenolici presenti nella cola amara possiedono proprietà antinfiammatorie, antimicrobiche, antidiabetiche e antivirali.

Diversi studi su G. kola hanno confermato i suoi effetti ipolipidemici, antiistanici e antimicrobici. La presenza di biflavonoidi e xantoni nei semi di G. kola è stata confermata. La somministrazione di estratti di semi di G. kola ha causato un aumento della produzione di testosterone nei ratti Sprague-Dawley. L’estratto di semi e il seme secco in polvere delle piante di G. kola sono stati trasformati in varie forme tra cui compresse, crema e dentifricio. Questi assicurano la precisione del dosaggio, poiché le medicine a base di erbe sono state ampiamente criticate a causa della mancanza di standardizzazione. Anche la formulazione di G. kola in una moderna forma farmaceutica convenzionale di dosaggio in compresse gli conferirebbe molte delle buone proprietà delle compresse. Alcuni esempi includono la facilità di somministrazione, una maggiore accettazione grazie alla presentazione, una durata di conservazione prolungata, la garanzia della qualità, una maggiore precisione nell’erogazione e la riduzione dei costi di trasporto derivanti forse dalla formulazione in una forma di dosaggio meno ingombrante.

Quando il pesticida entra nei sistemi acquatici sia attraverso l’irrorazione accidentale, la deriva dello spray o il deflusso superficiale, si dissipa rapidamente dalla colonna d’acqua a causa dell’assorbimento ed eventualmente della biodegradazione. Il glifosato è un erbicida sistemico non selettivo ad ampio spettro, registrato per l’uso su molte colture alimentari e non alimentari e su aree non coltivate dove si desidera il controllo totale della vegetazione. Quando applicato ai tassi più bassi, serve da regolatore di crescita della pianta. L’erbicida è stato approvato dagli organismi di regolamentazione in tutto il mondo ed è efficace nell’uccisione di un’ampia varietà di piante, tra cui erbe, latifoglie e piante legnose. È commercializzato con i seguenti nomi commerciali: Roundup, Rondo, Sting, Rodeo, Spasor, Muster, Tumbleweed, Sonic, Glifonox e Glycel. Il sedimento è il pozzo principale per il glifosato e dopo l’irrorazione i suoi livelli nel sedimento aumentano e poi diminuiscono a livelli bassi in pochi mesi. È molto tossico per i lombrichi e gli insetti benefici. Gli embrioni di rana trattati con una formulazione di glifosato e con il solo glifosato puro hanno subito una diminuzione delle dimensioni del corpo, alterazioni della morfologia del cervello, riduzione degli occhi, alterazioni degli archi branchiali e dei placodi ottici, alterazioni della placca neurale e altre anomalie del sistema nervoso. Quando viene assorbito nelle piante, ritarda la degradazione del suolo e può aumentare la persistenza del glifosato nel suolo da due a sei volte. A causa di questa nota tossicità, solo alcune formulazioni di glifosato sono registrate per l’uso in applicazioni acquatiche .

Per volume, l’erbicida è uno degli erbicidi più utilizzati . Le formulazioni del pesticida contengono tensioattivi (detergenti) per aiutare il principio attivo a penetrare la cuticola cerosa della pianta e sono più tossiche per gli organismi acquatici rispetto al glifosato da solo. Il pesticida è facilmente disponibile come composto formulato. Questa ricerca, quindi, è di esaminare la prospettiva di utilizzare gli estratti di semi di G. kola per migliorare la qualità dell’acqua e ripristinare la chimica del sangue dei pesci indotti con la formulazione di glifosato.

2. Materiali e metodi

2.1. Analisi chimica

Glifosato (purezza 99,5%) e metanolo (grado analitico) per cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) sono stati ottenuti da Chemical Service (West Chester, PA, USA). Na2SO4 (purezza 99%), etere di petrolio (grado analitico), acetonitrile (grado analitico), etile 3-aminobenzoato sale metanesulfonato (Sigma-Aldrich, USA), e sieroalbumina bovina (BSA) utilizzati per la determinazione della quantità di proteine sono stati forniti da Sigma Chemical Company St Louis, MO, USA. I solventi di grado pesticida ad alta purezza (esano, diclorometano e la soluzione standard surrogata) sono stati ottenuti da Merck (Darmstadt, Germania) e l’elio (purezza 99,999%) da Messer Technogas (Repubblica Ceca).

2.2. Attrezzatura

L’attrezzatura comprendeva siringa eparinizzata, vetreria, sistema HPLC Cecil composto da monitor a lunghezza d’onda variabile ad alte prestazioni CE 1200 e pompa per cromatografia liquida CEII00, gascromatografia ad alta risoluzione (HRGC), rivelatore UV con lunghezza d’onda variabile e colonna in acciaio inossidabile (C18 a fase inversa) imballata con Octasilica, pompa a vuoto e controllo ultrasonico.

2.3. Raccolta e acclimatazione degli organismi di prova

Cento cinquanta stadi postjuveniles di C. furcatus di peso medio (30.00 + 0.13 g) e lunghezza (13.09 + 0.2 cm) da ambiente di acqua dolce sono stati raccolti da una fattoria privata (Patiby Agro Industrial Enterprise) da Erawa Owhe, Delta State, Nigeria. Sono stati acclimatati alle condizioni di laboratorio in vasche di vetro contenenti acqua deionizzata per due settimane prima di essere utilizzati per gli esperimenti. Le vasche di detenzione sono state aerate con l’aiuto di una pompa ad aria, pulite e l’acqua rinnovata quotidianamente. I pesci sono stati alimentati con pellet al 30% di proteine, il mangime non consumato e i rifiuti fecali sono stati rimossi, e l’acqua è stata riempita regolarmente come raccomandato in .

2.3.1. Raccolta e lavorazione dei semi

I semi maturi di G. kola sono stati ottenuti da una fattoria privata a Walode, Osun State, Nigeria. I semi ricoperti di marrone sono stati rimossi manualmente dal baccello e asciugati all’aria per cinque giorni. Il rivestimento marrone essiccato è stato sbucciato a mano, e i semi sono stati tagliati in pezzi ed essiccati a temperatura ambiente (22 + 0,15)°C per tre mesi. Il campione di semi è stato macinato con il frullatore Nakai (mulino a secco), filtrato attraverso un vaglio a 40 maglie ed estratto per 7 ore utilizzando l’apparato Soxhlet come descritto in con lievi modifiche.

2.3.2. Estrazione dei semi in polvere

Cento grammi (100 g) di polvere di G. kola sono stati addizionati di una soluzione di standard surrogato (d8-naftalene, d10-acenaftene, d12-crisene e d12-perilene) ed estratti con una miscela di diclorometano e n-esano in un rapporto 2 : 3, dopo essere stati sottoposti a un’energica agitazione in un bagno di sonicazione per 5 ore. Il solvente è stato separato, concentrato con un evaporatore rotante ed eluito con metanolo. Il solvente eluito è stato trasferito in un pallone conico aperto da 250 mL in un ambiente placido per 48 ore per far evaporare il metanolo.

2.4. Disegno sperimentale

Le concentrazioni della formulazione di glifosato per il test sono state preparate dalla soluzione stock tramite diluizione seriale. Le concentrazioni della soluzione madre, dell’acqua di prova e dell’estratto di semi di G. kola sono state verificate mediante un sistema HPLC Cecil composto da un monitor a lunghezza d’onda variabile ad alte prestazioni CE 1200 e una pompa per cromatografia liquida CEII00, e una gascromatografia ad alta risoluzione (HRGC), utilizzando un gascromatografo capillare Hewlett-Packard 5890 (Hewlett-Packard, Avondale, PA, USA) dotato di un rilevatore a cattura elettronica (Hewlett-Packard).

2.5. Test acuto

I pesci sono stati determinati come privi di parassiti esterni prima dell’esposizione. Il test è stato condotto secondo la linea guida OCSE numero 203 per le condizioni del test di rinnovamento statico con alcune modifiche. Per questo studio sono stati utilizzati quindici acquari di vetro, con tre repliche per trattamento. Ogni acquario contiene diverse concentrazioni del tossico. Tutti gli esperimenti sono stati condotti a temperatura ambiente e le vasche sono state adeguatamente aerate. I pesci non sono stati alimentati durante l’esperimento. Trenta minuti dopo la preparazione della soluzione di prova, 5 postjuveniles sono stati accuratamente messi in ogni vasca con le loro vasche replicate di cinque diverse concentrazioni tra cui il controllo (0,00, 1,50, 3,00, 4,50 e 6,0 mg/L). Il settantacinque per cento della soluzione di prova è stato rinnovato ogni giorno e aerato con l’aiuto di una pompa ad aria. I pesci e i parametri di qualità dell’acqua (pH, temperatura, ossigeno disciolto, torbidità, alcalinità e durezza totale) della soluzione di prova sono stati determinati a 24 ore di intervallo, utilizzando metodi standard. La mortalità cumulativa dei pesci è stata registrata a intervalli di 24, 48, 72 e 96 ore e le LC50 di ogni periodo sono state calcolate utilizzando il programma informatico letale sviluppato da Finney. L’esperimento è durato 96 ore per le diverse concentrazioni del pesticida.

2.6. Test cronico

Il test cronico è stato condotto secondo la linea guida OCSE 407. Dal risultato della tossicità acuta, sono state preparate concentrazioni subletali (0,00, 0,08, 0,12, 0,16 e 0,32 mg/L). Sono stati utilizzati anche quindici acquari di vetro con 3 repliche per trattamento e con le stesse condizioni della tossicità acuta. I pesci sono stati divisi in cinque gruppi di dieci giovani per ogni concentrazione di test in tre repliche. Al gruppo A è stata somministrata acqua distillata come contenuto nelle dosi sperimentali, e il gruppo B è stato trattato solo con la formulazione di glifosato 0,16 mg/L, mentre gli altri gruppi sono stati esposti alla stessa concentrazione del gruppo A ma con diverse concentrazioni di estratto di semi di G. kola. I gruppi C, D ed E hanno ricevuto rispettivamente 150, 250 e 350 mg/L di estratto di semi di G. kola.

I parametri dei pesci e della qualità dell’acqua (pH, temperatura, ossigeno disciolto, torbidità, alcalinità e durezza) della soluzione di prova sono stati monitorati per tutta la durata dell’esperimento. Segni di stress come perdita di coordinazione, letargia inusuale, comportamento erratico e respiro affannoso sono stati monitorati per tutto il periodo dell’esperimento.

Indici ematici (eritrociti, leucotiti, emoglobina, ematocrito e metaboliti), carboidrati, proteine e idrocortisone, un ormone steroideo sono stati stimati nei pesci sperimentali e di controllo alla fine dei 28 giorni di esposizione.

2.7. Qualità dell’acqua

Durezza totale e alcalinità totale sono state misurate con il metodo della titolazione. La concentrazione di ossigeno disciolto è stata misurata con il metodo Winkler. La temperatura dell’acqua e il pH sono stati determinati con un elettrodo di vetro (Thermo Orion, Beverly, MA, USA).

2.8. Raccolta del sangue

Al termine dei 28 giorni, i pesci sono stati rimossi dagli acquari e immediatamente anestetizzati con MS222 (etil 3-aminobenzoato sale metanesulfonato, Sigma). I campioni di sangue sono stati prelevati forando i vasi caudali con un ago da 20 e aspirando 0,2-0,4 mL di campione di sangue misto arterioso e venoso in una siringa eparinizzata, una tecnica che ha dimostrato di ridurre al minimo la diluizione da parte dei fluidi dei tessuti. I campioni di sangue sono stati conservati in un condotto di raccolta del sangue eparinizzato per la stima della conta totale degli eritrociti (TEC), della conta totale dei leucociti (TLC), dell’emoglobina e del livello dei carboidrati. Allo stesso modo, il sangue è stato raccolto in bottiglie piane (senza anticoagulanti) e conservato a -20°C per l’analisi delle proteine e dell’idrocortisone. Il sangue è stato lasciato coagulare per 30 minuti, centrifugato a 2000 g per 15 minuti per una chiara separazione del siero, e conservato a -80°C fino all’analisi.

2.9. Determinazione delle cellule del sangue

Il sangue intero è stato utilizzato per la stima dell’emocromo. Eritrociti e leucociti sono stati contati con il metodo di come modificato da usando l’emocitometro. Il contenuto di emoglobina è stato stimato dal metodo di Cyanmethaemoglobin come modificato da mentre l’ematocrito è stato stimato usando il metodo di microhematocrit .

2.10. I parametri biochimici

Cambiamenti nel metabolismo dei carboidrati sono stati determinati dal metodo di Folin e Malmros microprocedura come modificato da e verificato utilizzando il metodo enzimatico-calorimetrico. L’albumina di siero bovino (BSA) usata per la determinazione della quantità di proteine è stata acquistata da Sigma Chemical Company St Louis, MO, USA. La determinazione delle proteine è stata eseguita con il metodo originale Lowry. Il test elettrochimiluminometrico è stato utilizzato per la determinazione dei livelli di idrocortisone. Il kit di test è stato preparato secondo il metodo descritto in come modificato in .

2.11. Analisi statistica

La suscettibilità del novellame di C. furcatus alla formulazione di glifosato e le risposte ai vari trattamenti di estratto di semi di G. kola sono stati determinati utilizzando il metodo probit (software Probit) per l’analisi per LC50 a 96 ore. Il test di Student e l’analisi della varianza a una via sono stati utilizzati per verificare la presenza di differenze significative nei valori dei parametri nei pesci di controllo e nei vari trattamenti; valori di 0,05 o inferiori sono stati considerati statisticamente significativi.

3. Risultati

3.1. I parametri di qualità dell’acqua (pH, temperatura, ossigeno disciolto, torbidità, alcalinità e durezza totale) monitorati durante i periodi di esposizione non erano significativamente diversi tra i pesci trattati con la sola formulazione di glifosato e gli altri trattamenti (, ) ad eccezione dell’ossigeno disciolto che era altamente significativo () tra i pesci trattati con la sola formulazione di glifosato e altri trattamenti e il controllo (Tabella 1).

Trattamenti Parametri pH Temp. (°C) Do (mg/L) Turbidità (mg/L) Alcalinità (mg/L) Durezza (mg/L) SD media DS media DS media DS media DS media DS media A 7.32 0.02a 25.67 0.16a 7.10 0.22a 0.23 0.04a 17.40 0.72a 31.23 1.15a B 7.36 0.16a 25.00 0.30a 5.12 0.19b 0.23 0.06a 17.63 0.42a 31.33 1.15a C 7.25 0.10a 27.33 0.68a 7.30 0.31a 0.24 0.02a 17.40 0.36a 31.20 1.02a D 7.52 0.25a 27.00 1.20a 7.03 0.22a 0.25 0.04a 17.13 1.20a 30.60 0.50a E 7.32 0.20a 26.33 0.48a 7.16 0.02a 0.26 0.03a 17.23 0.12a 30.60 0.16a

I mezzi con apici diversi nella colonna sono significativamente diversi *(P < 0.05).

Tabella 1

Concentrazioni dei parametri fisiochimici dei mezzi di prova.

3.2. Indici ematologici

Le risposte di vari indici ematologici in C. furcatus esposti alla sola formulazione di glifosato e ad altri trattamenti sono riportati nella tabella 2. Tutti i trattamenti variano significativamente () tra il controllo e vari trattamenti tranne la formulazione glifosato trattato con 250 mg/L G. kola semi estratto. Tuttavia, la velocità di eritrosedimentazione (VES) non ha mostrato alcuna differenza significativa tra il controllo e la formulazione di glifosato trattato con 250 mg/L G. kola semi estratto (, ).

3.3. Metaboliti

3.3.1. Carboidrati

Cambiamenti nel metabolismo dei carboidrati in C. furcatus esposto a vari trattamenti di formulazione glifosato da solo e trattamenti con G. kola semi estratto sono mostrati in Figura 1. Metabolismo dei carboidrati tra il controllo e glifosato formulazione trattata con varie concentrazioni di G. kola semi estratto varia significativamente (). Tuttavia, il metabolismo dei carboidrati nei trattamenti D ed E (250 mg/L e 350 mg/L di estratto di semi di G. kola) è paragonabile al controllo.

Figura 1

Cambiamenti nel metabolismo dei carboidrati (mg/100 mL) in Chrysichthys furcatus esposto a diversi trattamenti di formulazione di glifosato ed estratti di semi di Garcinia kola dopo 28 giorni.

3.3.2. Metabolismo delle proteine

Nel pesce esposto a vari trattamenti di glifosato e . estratto di semi di cola è mostrato nella Figura 2. Il metabolismo delle proteine nel pesce trattato con la formulazione di glifosato e il pesce di controllo e i trattamenti D ed E era altamente significativo (, ) e tra la formulazione di glifosato e il trattamento C era significativo (, ). Non c’era alcuna differenza significativa (, ) tra il controllo e i trattamenti C, D ed E.

Figura 2

Variazione della proteina del siero (mg/100 mL) in Chrysichthys furcatus esposto a diversi trattamenti della formulazione di glifosato e agli estratti di semi di Garcinia kola dopo 28 giorni.

3.4. Ormone steroideo

3.4.1. Idrocortisone

La secrezione di idrocortisone in questa indagine è mostrata nella figura 3. Confrontando il controllo e i vari trattamenti, la secrezione di ormone è stata significativamente influenzata () tra il controllo e il trattamento della formulazione di glifosato da solo e C (formulazione di glifosato e 150 mg/L estratto di semi di G. kola). I trattamenti D ed E erano paragonabili al controllo.

Figura 3

Livelli di idrocortisone l (ng/mL) nel siero di Chrysichthys furcatus esposti a diversi trattamenti di formulazione di glifosato ed estratti di semi di Garcinia kola dopo 28 giorni.

4. Discussione

4.1. Parametri fisico-chimici

I cambiamenti nei parametri dell’acqua e le risposte di C. furcatus al trattamento della formulazione di glifosato e varie concentrazioni dell’estratto di semi di G. kola non hanno mostrato alcun cambiamento significativo quando si confronta il gruppo di controllo con i gruppi trattati, ad eccezione dell’ossigeno disciolto che era significativamente () influenzato nella formulazione di glifosato trattata da sola. Inoltre, solo nel trattamento D (estratto di semi di G. kola trattato con 250 mg/L di estratto) l’ossigeno disciolto è paragonabile al controllo. Un’osservazione ha mostrato che la proprietà detergente degli estratti vegetali è dipendente dalla dose. L’ossigeno disciolto è molto importante nell’ecosistema acquatico; fa emergere vari cambiamenti biochimici e influenza le attività metaboliche negli organismi; un’acqua di buona qualità dovrebbe avere la solubilità dell’ossigeno 7.0 mg/L a 30°C , che è all’interno dell’intervallo osservato nel controllo e nell’estratto di semi di G. kola trattato con 250 mg/L di estratto di semi.

4.2. Indici ematologici

Gli indici ematologici sono solitamente alterati durante le malattie o le condizioni di malnutrizione, sono molto sensibili a vari fattori ambientali e chimici, e possono fornire informazioni diagnostiche sostanziali. Sulla base di studi ematologici, sarebbe possibile prevedere lo stato fisiologico dei pesci in corpi idrici naturali. Le differenze nei parametri ematici dei pesci in questa indagine potrebbero quindi essere attribuite alla formulazione di glifosato che erano significativamente elevati () rispetto al controllo e altri trattamenti. Tutti i parametri ematici misurati in C. furcatus sono risultati influenzati dall’esposizione alla formulazione di glifosato durante i periodi di studio. I pesci esposti a concentrazioni subletali della formulazione di glifosato avevano una minore velocità di sedimentazione degli eritrociti, globuli rossi, ematocrito e contenuto di emoglobina (Hb%) rispetto al controllo. Risultati simili sono stati riportati quando i pesci d’acqua dolce C. gariepinus e O. niloticus sono stati esposti all’endosulfan. La riduzione di TEC e Hb% può essere suggestiva di un calo apprezzabile nell’emopoiesi che porta a vari tipi di anemia. Malattie e altri fattori di stress ambientale possono inibire o suscitare la conta dei leucociti totali (TLC) e il grado di elevazione spesso indica la gravità dello stress. L’aumento del TLC nei pesci trattati con formulazioni di glifosato potrebbe essere dovuto alla presenza di sostanze tossiche o potrebbe essere associato al danno tissutale indotto dall’inquinante, come è stato affermato anche in . In generale, gli indici ematologici ottenuti nei pesci trattati con la miscela di formulazioni di glifosato ed estratto di semi di G. kola (gruppo C-D) erano all’interno degli intervalli normali per i pesci. Tuttavia, il trattamento con l’estratto di semi di G. kola è dipendente dalla dose con il gruppo D (estratto di semi di G. kola trattato con 250 mg/L di estratto) essendo promettente.

4.3. Metaboliti

4.3.1. Carboidrati

I cambiamenti nel metabolismo dei carboidrati sono stati suggeriti come utile indicatore generale di stress nei teleostei. Riferimento ha anche riportato che il glucosio nel sangue sembra essere un indicatore sensibile di stress ambientale e alti livelli di glucosio nel sangue sono causati da disturbi nel metabolismo dei carboidrati che appaiono in condizioni di stress fisico e chimico. Il significativo () elevazione del metabolismo dei carboidrati in C. furcatus esposto alla sola formulazione di glifosato può essere dovuto alla mobilitazione del glicogeno muscolare ed epatico. Lo stress provoca una rapida secrezione di glucocorticoidi e catecolamine dal tessuto surrenale del pesce. Questi ormoni sopprimono la secrezione di insulina dal pancreas, promuovono la gluconeogenesi nel fegato e inibiscono l’assorbimento del glucosio nei tessuti periferici. Pertanto, la condizione di iperglicemia registrata nel presente studio può essere attribuita all’ipersecrezione indotta dal glifosato di questo ormone che causa la glicolisi nel fegato e nel muscolo del pesce. Riferimento riportato che la tilapia ha mostrato marcata risposta iperglicemica a condizioni ambientali stressate come risultato del metabolismo incompleto dello zucchero nel sangue a causa di osmoregolazione compromessa. Il metabolismo dei carboidrati nei pesci trattati con la miscela di formulazione di glifosato ed estratto di semi di G. kola (C-D) è dose dipendente con il gruppo D (formulazione di glifosato trattata con 250 mg/L di estratto di semi di G. kola) normalizzando i livelli di glucosio dopo 28 giorni, un’indicazione della proprietà antiiperglicemica dell’estratto vegetale. A corroborare la natura terapeutica dell’erba nel regolare il metabolismo dei carboidrati è l’osservazione riportata quando gli estratti etanolici (50%) dei semi di Caesalpinia bonducella hanno normalizzato la glicemia nei ratti diabetici con streptozotocina (STZ). Allo stesso modo, la somministrazione di un estratto acquoso di foglie di Aegle marmelos migliora la digestione e riduce lo zucchero nel sangue, l’urea e il colesterolo nel siero nei ratti allossanizzati rispetto al controllo. Oltre ad esibire un’attività ipoglicemica, questo estratto ha anche impedito l’aumento del picco di zucchero nel sangue a 1 ora nel test di tolleranza al glucosio orale.

Quando l’estratto è stato aumentato a 350 mg/L, c’è stata l’inibizione della secrezione di glucosio, un’indicazione che il sovradosaggio potrebbe essere dannoso per i pesci. Simile a questa scoperta è il lavoro di che ha riportato l’attività ipoglicemica dell’estratto acquoso di Mangifera indica sia in ratti diabetici normoglicemici o indotti da streptozotocina. Allo stesso modo, gli estratti etanolici di M. charantia (200 mg/kg) hanno mostrato un effetto anti-iperglicemico e anche ipoglicemico in ratti diabetici normali e STZ. Proteine

È ovvio che l’esposizione del pesce per lungo tempo alla maggior parte delle sostanze tossiche, compresi i pesticidi, interferisce con il metabolismo delle proteine. L’aumento del livello di proteine riportato nei pesci trattati con glifosato può essere attribuito all’immobilizzazione mediata dallo stress di questi composti che porta ad un aumento delle richieste di energia da parte del pesce per far fronte alle condizioni ambientali causate dal tossico. Inoltre, le proteine sono molecole funzionali; è possibile che eventuali complicazioni legate all’alterazione del livello di glucosio siano legate alla sintesi difettosa di alcune proteine poiché la quantità di proteine mitocondriali presenti è strettamente legata al tasso di ATP. Il meccanismo di recupero della Garcinia kola è spontaneo. Il risultato ha indicato che il metabolismo delle proteine nel pesce trattato è dipendente dalla dose. Allo stesso modo ha rivelato come gli estratti secchi di Coccinia indica (500 mg/kg di peso corporeo) regolano il metabolismo delle proteine e del glucosio nell’uomo. Gli estratti hanno ripristinato le attività dell’enzima lipoproteina lipasi (LPL) che era ridotto e del glucosio-6-fosfatasi e lattato deidrogenasi, che erano aumentati nei diabetici non trattati. Inoltre, la somministrazione orale di 500 mg/kg di foglie di C. indica ha mostrato una significativa ipoglicemia in cani diabetici allossanizzati e ha aumentato la tolleranza al glucosio in cani normali e diabetici. Idrocortisone

L’alta secrezione dell’ormone steroideo nel pesce trattato con formulazione di glifosato può essere dovuta alla sua risposta allo stress causato dagli erbicidi. Lo stress aumenta la secrezione di idrocortisone, migliorando così la ripartizione delle proteine per fornire il carburante per mantenere la funzione del corpo e antagonista fisiologico dell’insulina, promuovendo la ripartizione dei carboidrati e dei lipidi, mobilitando così le riserve energetiche. L’ormone agisce anche come un agente anti-infiammatorio deprimendo le reazioni immunitarie e aumenta la vasocostrizione causata da epinefrina, un ruolo fondamentale nell’aiutare l’asse ipotalamo-ipofisi-surrene a regolare allo stress. È importante notare che l’aumento della secrezione di idrocortisone nei pesci trattati con la formulazione di glifosato può portare a una diminuzione della sensibilità all’insulina, un aumento della resistenza all’insulina, una ridotta funzione renale, ipertensione, funzione immunitaria soppressa, ridotti livelli di ormone della crescita e ridotta forza del tessuto connettivo. Questo è dannoso per i pesci e gli animali in generale, compreso l’uomo. Questo può influenzare il peso e le dimensioni del pesce, riducendo così il loro valore di mercato. La secrezione di idrocortisone è stata normalizzata nei trattamenti con l’estratto di G. kola ed era dipendente dalla dose, con i trattamenti D ed E più incoraggianti. Risultati simili sono stati osservati dagli autori quando hanno somministrato spore di Lycopodium ai ratti. I ratti hanno prima ricevuto sostanze cancerogene note per elevare il cortisolo e ridurre il testosterone. La successiva somministrazione di spore di Lycopodium ha diminuito il cortisolo e aumentato la secrezione di testosterone.

5. Conclusione

La formulazione del glifosato è una sostanza chimica tossica e le sue concentrazioni subletali possono alterare la chimica del sangue dei pesci. Tuttavia, la Garcinia kola, una pianta medicinale, ha fornito la materia prima per un antidoto innovativo, utile e promettente al glifosato ambientale e ad altre contaminazioni xenobiotiche. Pertanto, l’area soggetta a inquinamento, in particolare l’ambiente acquatico, dovrebbe essere trattata con la giusta quantità di estratto di semi di Garcinia kola per neutralizzare gli effetti dei contaminanti. Un ulteriore studio è quindi richiesto su come l’estratto di semi di Garcinia kola potrebbe essere formulato in compresse e capsule per garantire la precisione del dosaggio che aumenterebbe la sua accettabilità.

Conflitto di interessi

Gli autori dichiarano che non c’è conflitto di interessi riguardo alla pubblicazione di questo articolo.