Use of avoidance tests with earthworms Eisenia andrei e Eisenia fetida for identification of pesticides toxicity in Brazil: a brief review of the literature

Authors

  • Amanda Rampelotto de Azevedo Laboratório de Processos Biológicos (LAPROBIO), Universidade Federal de Santa Maria - UFSM, Campus Cachoeira do Sul, Cachoeira do Sul, RS. https://orcid.org/0000-0003-1465-7233
  • Mariana Vieira Coronas Laboratório de Processos Biológicos (LAPROBIO), Universidade Federal de Santa Maria - UFSM, Campus Cachoeira do Sul, Cachoeira do Sul, RS. https://orcid.org/0000-0002-5559-2854

DOI:

https://doi.org/10.5902/2179460X35495

Keywords:

Ecotoxicology, Soils, Avoidance

Abstract

The trade of pesticides in Brazil in 2017 was 539,944.95 tons of active ingredients. Tests that evaluate the avoidance behavior in soil fauna, such as earthworms, indicate the loss of soil habitat function and the risks of these pesticides to the environment. These organisms have chemoreceptors and sensory tubers in the body which make them highly sensitive to chemicals in the environment. The objective of the present study was to review the literature on the use of the Eisenia fetida e Eisenia andrei earthworm avoidance test in the evaluation of pesticides in Brazil. The databases PubMed, Web of Science and Google Scholar were used for bibliographic research using the terms: earthworm, avoidance, Brazil or agrotóxicos, teste de fuga/evitamento, Eisenia fetida e Eisenia andrei. We found 13 studies, totaling 25 evaluations and 17 active ingredients, which evaluated the avoidance behavior in Eisenia fetida e Eisenia andrei in Brazil. The most tested pesticide, with eight evaluations, was the Glyphosate herbicide which is the most commercialized in Brazil. The avoidance behavior was observed in 17 evaluations. The use of this earthworm avoidance test is a sensitive tool to evaluate the ecotoxicological risks of pesticides.

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References

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Resolução: ABNT NBR ISO-17512/2011. Qualidade do solo – Ensaio de fuga para avaliar a qualidade de solos e efeitos de substâncias químicas no comportamento. Parte 1: Ensaio com minhocas (Eisenia fetida e Eisenia andrei). Rio de Janeiro (Brasil): ABNT; 2011.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Resolução: ABNT NBR ISO-15537/2014. Ecotoxicologia terrestre – Toxicidade aguda – Método de ensaio com minhocas (Lumbricidae). Rio de Janeiro (Brasil): ABNT; 2014

ALVES PRL, CARDOSO EJ.B.N., MARTINES A M, SOUSA JP, PASINI A. Earthworm ecotoxicological assessments of pesticides used to treat seeds. Chemosphere. 2013;90:2674–2682.

AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA [Internet]. Brasil: Monografias autorizadas [cited 2018 aug 19]. Available from: http://portal.anvisa.gov.br/registros-e-autorizacoes/agrotoxicos/produtos/monografia-de-agrotoxicos/autorizadas.

AMORIM MJB et al., Boric acid as reference substance: pros, cons and standardization. Ecotoxicology. 2012;21:919-924.

ANDRÉA MM de. O uso de minhocas como bioindicadores de contaminação de solos. Acta Zool. Mex. (ns). 2010;26:1-13.

ARAÚJO AJ de. Exposição múltipla a agrotóxicos e efeitos à saúde: estudo transversal em amostra de 102 trabalhadores rurais, Nova Friburgo, RJ. Cien. Saude Colet. 2011;5:115-130.

BUCH AC, BROWN GG, NIVA CC, CANTELLI K, NUNES MET. Efeito de Vertimec 18 CE® sobre o comportamento de fuga de Amynthas corticis, Eisenia andrei e Pontoscolex corethrurus, em ensaios de laboratório com solo artificial tropical. In: Anais do XI Congresso Brasileiro de Ecotoxicologia – XI ECOTOX [Internet]; 2010 setembro 19 à 23; Bombinhas, Brasil. 2010 [cited 2018 aug 17]. Available from: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/27069/1/BROWN-efeito-de-vertimec18-brown.pdf.

BUCH AC, BROWN GG, NIVA CC, SAUTTER KD SOUSA JP. Toxicity of three pesticides commonly used in Brazil to Pontoscolex corethrurus (Müller, 1857) and Eisenia andrei (Bouché, 1972). Appl. Soil Ecol. 2013;69:32-38.

CABRERA L, COSTA FB, PRIMEL EG, Estimativa de risco de contaminação das águas por pesticidas na região sul do estado do RS. Quim. Nova. 2008;31:1982-1986.

CANDELLO FP, Comportamento de fuga de minhocas na presença do antimicrobiano Sulfadiazina em solo [dissertation]. Campinas. Universidade estadual de campinas/UNICAMP; 2014. 92 p.

CANTELLI K, BUCH AC, BROWNT GG, LOURENÇATO LB, HASHIMOTO’Ê’ MO. Efeito do tebuconazol no comportamento de fuga de Eisenia andrei em ensaios de laboratório com solo natural. In: Anais do XXIX Reunião Brasileira de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas; XIII Reunião Brasileira sobre Micorrizais; XI Simpósio Brasileiro de Microbiologia do Solo; VIII Reunião Brasileira de Biologia do Solo [Internet]; 2010 setembro 13 à 17; Guarapari, Brasil, 2010 [cited 2018 aug 17]. Available from: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/56509/1/SP5641.pdf.

CHELINHO S, LOPES I, NATAL-DA-LUZ T, DOMENE X, NUNES MET, ESPÍNDOLA ELG et al. Integrated ecological risk assessment of pesticides in tropical ecosystems: a case study with Carbofuran in Brazil. Environ. Toxicol. Chem. 2012;31: 437-445.

CHINI P. Uso de minhocas da espécie Eisenia fetida, como bioindicadoras em solos contaminados com agrotóxicos [monography]. Palhoça: Engenharia Ambiental e Sanitária/UNISUL; 2014.

COSTA DG da, CAMPOS TMP de, CESAR RG, CASTILHOS ZC, ROCHA BCRC da. Ecotoxicidade do 2,4-D a oligoquetas em função do tipo de solo. Rev. Bras. Herbic. 2015;14:248-255.

FERREIRA RCB, PAPINI S, ANDRÉA MM de. Bioavailability and influence of 14C-Carbofuran on Eisenia andrei avoidance, growth and reproduction in treated natural tropical soils. J. Environ. Sci. Health. Part B 2015;50:266-274.

GARCIA M, RÖMBKE J, BRITO MT de, SCHEFFCZYK A. Effects of three pesticides on the avoidance behavior of earthworms in laboratory tests performed under temperate and tropical conditions. Environ. Pollut. 2008;153:450-456.

INSTITUTO BRASILEIRO DO MEIO AMBIENTE E DOS RECURSOS NATURAIS RENOVÁVEIS [Internet]. Brasil: Boletins anuais de produção, importação, exportação e vendas de agrotóxicos no Brasil. [cited 2018 oct 09]. Available from: http://www.ibama.gov.br/agrotoxicos/relatorios-de-comercializacao-de-agrotoxicos.

KRÜGER RA, Análise da toxicidade e da genotoxicidade de agrotóxicos utilizados na agricultura utilizando bioensaios com Allium cepa [dissertation]. Novo Hamburgo. Centro Universitário Feevale; 2009. 58 p.

MACHADO BR. Avaliação da toxicidade ambiental do agrotóxico Glifosato em solo utilizando como bioindicador minhocas da espécie Eisenia andrei [monography]. Pelotas: Engenharia Ambiental e Sanitária/UFPel; 2016.

MARCHESAN E, SARTORI GMS, AVILA LA de, MACHADO SLO de, ZANELLA R, PRIMEL EG et al. Resíduos de agrotóxicos na água de rios da Depressão Central do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Cienc. Rural. 2010;40:1053-1059.

MESNAGE R, DEFARGE N, VENDÔMOIS JS de, SÉRALINI GE, Potential toxic effects of Glyphosate and its commercial formulations below regulatory limits. Food and Chem. Toxicol. 2015;84:133-153.

NIEMEYER JC, SANTO FB de, GUERRA N, FILHO AMR, PECH TM. Do recommended doses of Glyphosate-based herbicides affect soil invertebrates? Field and laboratory screening tests to risk assessment. Chemosphere. 2018;198:154–160.

NIEMEYER JC, CARNIEL LSC, SANTO FB de, SILVA M, KLAUBERG-FILHO O. Boric Acid as reference substance for ecotoxicity tests in tropical artificial soil. Ecotoxicology. 2018;27:395-401.

NOVELLI A. Efeito do Vertimec® 18CE e de seu princípio ativo, a Abamectina, em ambiente aquático: uma análise laboratorial e in situ [thesis]. São Carlos. Escola de Engenharia de São Carlos; 2010. 184 p.

NUNES MET, ESPÍNDOLA ELG. Sensitivity of Eisenia andrei (Annelida, Oligochaeta) to a commercial formulation of Abamectin in avoidance tests with artificial substrate and natural soil under tropical conditions. Ecotoxicology. 2012;21:1063-1071.

PAPINI S, ANDRÉA MM. Dissipação de Simazina em solo por ação de minhocas (Eisenia foetida). Rev. Bras. Cienc. Solo. 2001;25:593-599.

PARK M G, BLITZER,E J, GIBBS J, LOSEY J E, DANFORTH B N. Negative effects of pesticides on wild bee communities can be buffered by landscape context. Proc. R. Soc. B. 2015;282: 20150299.

REINECKE A J, MABOETA MS, REINECKE VSA. Assessment of lead nitrate and Mancozeb toxicity in earthworms using the avoidance response. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2002;68:779-786.

RIBEIRO LV, SCHIEDECK G, ROCHA MP. Evitamento de minhocas Eisenia andrei (annelida, oligochaeta) a substratos tratados com calda bordalesa. In: Anais do XXII Congresso de Iniciação Científica da Universidade Federal de Pelotas [Internet];2013 Novembro 18 à 22; Pelotas, Brasil. 2013 [cited 2018 aug 19]. Available from: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/96036/1/Gustavo-CB-02563.pdf.

TONETTI CL, GORTE T, BARTZ MLC, VASCONCELOS EC, SAUTTER KD, BROWN GG, et al. Toxicidade de Ácido Aminometilfosfônico (AMPA), em solo artificial e natural sobre oligochaeta terrestre: ensaios de fuga com Eisenia andrei. In: Anais do XIV Congresso Brasileiro de Ecotoxicologia [Internet]; 2016 Setembro 07 à 10; Curitiba, Brasil. 2016. [cited 2018 aug 15]. Available from: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/item/152747/1/2016-GeorgeB-ECOTOX-Toxicidade.pdf.

SOUSA APA de, ANDRÉA MM de. Earthworm (Eisenia andrei) avoidance of soils treated with Cypermethrin. Sensors. 2011;11:11056-11063.

VENTURA BC de. Avaliação dos efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos do herbicida Atrazina, utilizando Allium cepa e Oreochromis niloticus como sistemas-teste [dissertation]. Rio Claro. Faculdade de Ciências Biológicas/ UNESP; 2004. 133 p.

ZALUSKI R. Efeito de dose subletal de Fipronil e Piraclostrobina, isoladas ou associação, na morfologia de glândulas e proteoma da cabeça de abelhas Apis mellifera [thesis]. Botucatu: Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia: UNESP; 2017. 30 p.

Published

2019-03-12

How to Cite

Azevedo, A. R. de, & Coronas, M. V. (2019). Use of avoidance tests with earthworms Eisenia andrei e Eisenia fetida for identification of pesticides toxicity in Brazil: a brief review of the literature. Ciência E Natura, 40, 18–26. https://doi.org/10.5902/2179460X35495