Toxicity and effects of diazinon on behaviour and some haematological parameters of African catfish Clarias gariepinus

Abstract

Diazinon [O, O-diethyl-O-(2-isopropyl-6-methylpyrimidin-4-yl) phosphorothiate] is one of the most widely used pesticides in agriculture for pest control in crops and animals. The present study was conducted to determine toxicity and effects of diazinon on the behaviour and some haematological parameters of juvenile African catfish Clarias gariepinus. The lethal concentration of diazinon (96 h LC₅₀) was 11.80 mgl⁻¹ for test fish under a semi-static system. Fish exposed to diazinon showed behavioural abnormalities such as hyperactivity, erratic swimming, convulsion, loss of balance, depigmentation and surfacing to gulp air. Fish were exposed to two sublethal concentrations of the pesticide (1/5th LC₅₀ = ∼2.36 mgl⁻¹ and 1/10th LC₅₀ = ∼1.18 mgl⁻¹), which were selected on the basis of LC_50. To estimate haematological parameters, blood was sampled on 5, 10 and 15th day. The fish exposed to sublethal concentrations of the pesticide exhibited alterations in various blood parameters. A significant dose and time dependent decrease (p < 0.05) in haematocrit (PCV), haemoglobin (Hb), mean cellular haemoglobin (MCH) and mean cellular haemoglobin concentration (MCHC) was recorded. A mixed trend was, however, noticed in counts of red blood cells (RBC), white blood cells (WBC) as well as in differentials. The study results highlight the importance of haematological indices as a valuable tool for monitoring diazinon-induced toxicity in aquatic organisms, particularly in fish.

Diazinonas (O, O-diethyl-O-(2-isopropyl-6-methylpyrimidin-4-yl) phosphorothiate) yra vienas iš plačiausiai žemės ūkyje naudojamų pesticidų. Buvo ištirtas jo toksiškumas ir poveikis afrikinio šamo (Clarias gariepinus) jauniklių elgsenai bei kai kuriems hematologiniams rodikliams. Pusiau stacionariomis sąlygomis išaiškinta, kad letali diazinono koncentracija (96 h LC₅₀) tiriamoms žuvims yra 11,80 mgl⁻¹. Be to, buvo nustatyta, kad diazinonas sukėlė žuvų elgsenos anomalijas: hiperaktyvumą, konvulsijas, pusiausvyros sutrikimus; jos plaukiojo padrikai, išnirdamos į paviršių įtraukti oro. Išryškėjo žuvų kūno depigmentacija. Bandymų metu žuvys buvo veikiamos ir dviejų subletalių koncentracijų diazinonu: 1/5 LC₅₀ = ∼2,36 mgl⁻¹ ir 1/10 LC₅₀ = ∼1,18 mgl⁻¹ (šios koncentracijos pasirinktos, atsižvelgiant į LC₅₀). Hematologiniams parametrams nustatyti kraujo mėginiai buvo imami po 5, 10 ir 15 bandymo dienų. Dėl pesticido subletalių koncentracijų poveikio tiriamoms žuvims pakito įvairūs kraujo rodikliai. Priklausomai nuo dozės bei poveikio trukmės, ženkliai (p < 0,05) sumažėjo hematokrito rodiklis, hemoglobino kiekis, vidutinis hemoglobino kiekis eritrocite bei vidutinė ląstelių hemoglobino koncentracija. Tačiau diazinono poveikis raudonųjų kraujo kūnelių skaičiui, baltųjų kraujo kūnelių skaičiui ir jų skirtumams buvo nevienareikšmis. Šio tyrimo rezultatai rodo hematologinių rodiklių svarbą diazinono sukelto toksiško poveikio vandens organizmams, ypač žuvims, įvertinimui.

Keywords:

• diazinon
• toxicity
• behaviour
• haematological parameters
• Clarias gariepinus
• LC₅₀

Acknowledgements

The authors wish to thank the Head of Zoology and Environmental Biology Department, University of Nigeria, Nsukka, for providing support, materials and equipment for the project.