Uso de marcadores químicos e bioquímicos para diagnóstico ambiental de ecossistemas aquáticos

Abstract

Resumo: Ecossistemas aquáticos são ambientes altamente vulneráveis e que merecem atenção especial por serem o destino de uma grande variedade de poluentes. Muitos são os compostos orgânicos que necessitam ser monitorados devido às suas habilidades de persistirem no ambiente, serem transportados à longas distâncias e às suas capacidades de provocarem efeitos tóxicos em organismos aquáticos. Para isso, é ideal que estratégias de monitoramento de qualidade ambiental sejam capazes de abranger o máximo de parâmetros possíveis e integrem informações de distintas áreas. Análises de marcadores químicos podem ser conduzidas em diferentes matrizes ambientais (i.e.: água, sedimentos e biota) e permitem quantificar as concentrações de poluentes previamente selecionados. Por sua vez, as análises de marcadores bioquímicos permitem avaliar respostas biológicas após exposição no ambiente ou em matrizes ambientais específicas. Neste trabalho, o uso conjunto de ferramentas químicas e bioquímicas foram utilizadas para diagnosticar dois ambientes aquáticos distintos: o Complexo Estuarino de Paranaguá (Paraná, Brasil) e o Rio Ebro (Catalúnia, Espanha). Os dois ambientes estão sujeitos à pressão antrópica, sendo que dragagens são atividades comuns em ambos os locais. Os resultados indicaram diferenças entre a aplicabilidade de cada ferramenta para cadalocal. Com relação ao estuário, os níveis de HPAs, PCBs e POCs encontrados nas matrizes abióticas (água e sedimento) foram considerados em sua maioria de baixos a moderados, enquanto nas matrizes biológicas (plâncton e peixes) foram consideravelmente superiores, indicando um potencial de bioacumulação neste ambiente. A análise in vitro na atividade da enzima CYP19 indicou a presença de desreguladores endócrinos no estuário, sendo maiores os efeitos nos sedimentos dos setores mais internos (Antonina e Laranjeiras), mesmo estes apresentando baixas concentrações dos compostos analisados. Com relação ao rio Ebro, os valores encontrados no músculo e bile de R. rutilus permitiram identificar alto nível de contaminação e um potencial de bioacumulação de contaminantes no local. Os marcadores bioquímicos, entretanto, não foram suficientes para diferenciar os pontos amostrados, apesar de indicarem um ambiente altamente estressor para os organismos aquáticos. Portanto, enquanto para o estuário o marcador bioquímico evidenciou um potencial de contaminação não observado somente pelo uso do marcador bioquímico, para o rio as análises químicas quantitativas foram mais eficientes. Ou seja, uso integrado dessas ferramentas permitiu estabelecer conexões entre os níveis externos de exposição, níveis internos de poluentes nos peixes, influência dos parâmetros ambientais e biológicos e os potenciais efeitos iniciais adversos nos organismos, informações que apresentaram papel fundamental para estudos de monitoramento ambiental.

Abstract: Aquatic ecosystems are highly vulnerable environments and deserve special attention because is the final destination of a wide variety of compounds. Many organic compounds need to be monitored considering persistence to degradation, transport over long distances and the ability to cause toxic effects on aquatic organisms. Thus, environmental monitoring strategies should be able to cover the maximum possible of parameters and integrate information from different areas. Concentration of chemical compounds can be examined in water, sediment and biota, and allow to classify according the level of pollution. However, analysis of biochemical markers allow evaluating biological responses upon exposure to the environment or under specific environmental matrices. In this study, the use of chemical and biochemical tools were used to decipher the level and distribution of organic contaminants (PAHs, PCBs, OCPs, PPCPs) in two different aquatic environments: Estuarine Complex of Paranaguá (Parana, Brazil) and Ebro River (Catalunya, Spain). The results provided important and complementary information for environmental assessment of both aquatic ecosystems. Differences were observed between the two areas and between the role of each tool in each ecosystem. Regarding the estuary, the levels found in abiotic matrices (water and sediments) were considered mostly low to moderate. Meanwhile, the levels in biological matrices (plankton and fish) were significantly higher indicating a potential for bioaccumulation of this environment. Biochemical analyzes showed the presence of compounds with potential for endocrine disruption in the sediments mainly of internal sectors of the estuary. Regarding the river, the chemical analysis (muscle and bile of R. rutilus) have identified high levels of contamination and potential for bioaccumulation of contaminants. Biochemical markers in this case were not sufficient to differentiate the sampled points with respect to impact levels and indicated a highly stressful environment for aquatic organisms. The integrated use of these tools allowed establishing connections between external exposure levels, internal levels of pollutants in fish, influence of environmental and biological parameters and initial effects on organisms. All of these informations presenting key role in environmental monitoring studies.