Investigation of toxicity, acetylcholinesterase expression, and digestive tract histopathology in golden apple snails (Pomacea canaliculata) exposed to 2,4-D dimethylammonium herbicide
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
This study aimed to investigate the morphological, biochemical, and histological effects of the herbicide 2,4-D dimethylammonium on the golden apple snail (Pomacea canaliculata). The assessment was based on mortality rates, acetylcholinesterase (AChE) enzyme activity, and histological changes in the digestive tract following exposure to different concentrations of the chemical for 24, 48, 72, and 96 hours. The results revealed that cumulative mortality increased with both concentration and duration of exposure. The LC50 values at 24, 48, 72, and 96 hours were 2,821.95, 2,218.20, 1,651.24, and 1,218.98 µL/L, respectively. A significant reduction in AChE enzyme activity was observed with prolonged exposure, and a decrease in the expression of the 71 kDa AChE protein was detected through SDS-PAGE and Western blot analysis. Furthermore, histological examination revealed various alterations including faded C corpuscles (C cps), darkened K corpuscles (K cps), lumen distention (DL), lamellar collapse (LC), reduction and deformation of corpuscles (RDC), and faded pigmentation (FP). These findings indicate the effects of prolonged and high-concentration exposure to the herbicide at both the molecular and tissue structural levels. From all the data, it is obvious that herbicide 2,4-D dimethylammonium affects golden apple snails. Therefore, application of this herbicide should be carefully monitored to prevent contamination in aquatic environments and bioaccumulation in golden apple snails, which may pose potential health risks to humans through consumption of the snails.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
ชุติมา ถนอมสิทธิ์, อรุณี มาประจวบ, วิชชุดา ประสาทแก้ว, หยาดเพชร โอเจริญ, อำนวย วัฒนกรสิริ, จักรพันธ์ นาน่วม และพอจิต นันทนาวัฒน์. 2560. การประยุกต์ใช้อะซิทิลโคลีนเอสเทอเรสเป็นตัวชี้วัดทางชีวภาพการได้รับสัมผัสสารกำจัดศัตรูพืชเพื่อลดความเสี่ยงในหารบริโภคหอยขมและหอยเชอรี่. น. 221-227. ใน: การประชุมวิชาการระดับชาติ “นวัตกรรมและเทคโนโลยีวิชาการ 2017” “วิจัยจากองค์ความรู้สู่การพัฒนาอย่างยั่งยืน”. 25-26 ธันวาคม 2560. คณะเกษตรศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลอีสาน วิทยาเขตสุรินทร์, สุรินทร์.
ประจักษ์ บัวเขียว, อภิสิทธิ์ เดชฤทธิ์, เถลิงเกียรติ สมนึก, วิชชุดา ประสาทแก้ว, พวงเพชร พิมพ์จันทร์, สุทธิดล ปิยะเดชสุนทร และชุติมา ถนอมสิทธิ์. 2565. ผลกระทบของคลอร์ไพริฟอสผสมไซเพอร์เมทริน (สารกำจัดแมลง) ต่อการเปลี่ยนแปลงสัณฐาน วิทยาและการแสดงออกของอะซิทิลโคลีนเอสเทอเรสในหอยเชอรี่ (Pomacea canaliculata). วารสารวิทยาศาสตร์ คชสาส์น. 44: 24-33.
ปราง กาญจนสาร, ไชยวัฒน์ นวลขาว, สำเนาว์ เสาวกูล, จักรพันธ์ นาน่วม, พอจิต นันทนาวัฒน์ และชุติมา ถนอมสิทธิ์. 2565. ระดับความเป็นพิษของสารกำจัดวัชพืช 2,4-D ไดเมททิลแอมโมเนียมในปลานิลและการตรวจสอบการแสดงออกของอะซิทิลโคลีนเอสเทอเรส (ตัวชี้วัดทางชีวภาพ) เพื่อบ่งชี้การได้รับสัมผัสในระดับความเข้มข้นที่ไม่ก่อให้เกิดการตาย. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา. 27: 1278-1299.
พิทยา นิตยาชิตร, ศักดิ์สิทธิ์จันทร์ไทย และรักพงษ์ เพชรคำ. 2552. ผลของสารคลอร์ไพริฟอสต่อการทำงานของเอนไซม์อะซิทิลโคลีนเอสเทอเรสในสมอง พลาสมา และเม็ดเลือดแดงของปลานิล. วารสารวิจัย มข. 14: 55-67.
วันวิภา หนูมา. 2557. รายงานการวิจัย เรื่อง พัฒนาการคัพภะปลาดุกรำพัน (Clarias nieuhofii) โดยใช้เทคนิคเนื้อเยื่อวิทยา. มหาวิทยาลัยราชภัฏสงขลา. รายงานการวิจัย.
สมิง จำปาสรี, จิราพร กุลคำ, กิตติมา วานิชกูล, ปนัตตา สุขสมัย และพนิดา วินัยปรีชา. 2561. ผลของการใช้หอยเชอรี่ทดแทนปลาข้างเหลืองในการเลี้ยงปลากะพงขาว. แก่นเกษตร. 46: 1055-1058.
Anandhan, R., G. Bhuyan, V. Kavitha, and A. Selvam. 2012. Studies on the acetylcholinesterase (AChE) activity of two freshwater teleost Channa striatus and Oreochromis mossambicus in reference to Kedilam river, Cuddalore district, Tamil Nadu. International Journal of Toxicology and Applied Pharmacology. 2: 52–56.
Atamaniuk, T. M., R. Stetina, and J. Blahova. 2013. Goldfish can recover after short-term exposure to 2,4-dichlorophenoxyacetate: Use of blood parameters as vital biomarkers. Neuro Endocrinology Letters. 34: 250–254.
Castro Marcato, A. C., C. Pereira de Souza, and C. S. Fontanetti. 2017. Herbicide 2,4-D: A review of toxicity on non-target organisms. Water, Air and Soil Pollution. 228: 120.
Chalermchutipapha, N. 2010. Alien species raids to destroy biodiversity. UPDATE.
Chankao, S. 2004. Study of biodiversity of golden apple snail in central part of Thailand by polymerase chain reaction. M.Ed. Thesis, Chemistry, Faculty of Science, Srinakharinwirot University, Bangkok.
Chooprateep, S. 2014. Duration against wetting-drying cycles of lateritic soil block using crushed golden apple snail shell and cement as a binder. School of Civil Engineering, Suranaree University of Technology, Nakhon Ratchasima.
Dellagnola, F. A., A. Rumi, and C. Rodríguez. 2019. A multiple comparative study of putative endosymbionts in three coexisting apple snail species. BMC Microbiology. 19: 40.
Lobo-da-Cunha, A., C. Batista-Pinto, and A. Ribeiro. 2022. Functional histology and ultrastructure of the digestive tract in two species of chitons (Mollusca, Polyplacophora). Zoological Journal of the Linnean Society. 194: 789–807.
Pollution Control Department. 2010. 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). Chulaprint, Bangkok.
Thanomsit, C., A. Wattanakornsiri, J. Nanuam, W. Prasatkaew, S. Saowakoon, and P. Nanthanawat. 2022. Toxicological effect and acetylcholinesterase (AChE) expression in golden apple snail (Pomacea canaliculata) after exposure to chlorpyrifos. AACL Bioflux. 15: 2582–2596.
