Avaliação do efeito da exposição de Chironomus sancticaroli Strixino & Strixino, 1981 (Diptera: Chironomidae) a butil benzil ftalatato e antimônio

Abstract

Resumo: O butil benzil ftalato e o antimônio chegam à água, principalmente, através de atividades, como o descarte inadequado de produtos industriais e domésticos. Entretanto, os efeitos tóxicos sobre os invertebrados aquáticos ainda não são bem conhecidos. Os Chironomidae representam um importante elo na cadeia alimentar se destacando como bioindicadores, apresentando respostas a tóxicidade em diferentes níveis de organização biológica. Dessa forma, o objetivo da pesquisa foi avaliar os efeitos genotóxicos, bioquímicos e em parâmetros biológicos de Chironomus sancticaroli em exposição ao butil benzil ftalato e antimônio. Foram realizados bioensaios de toxicidade aguda (48 horas), com larvas de quarto instar, subcrônica (oito dias) e crônica (25 dias) com larvas de primeiro instar. Foram avaliadas as concentrações nominais de 0,0001 mg.L-1 , 0,001 mg.L-1, 0,01 mg.L- 1, 0,1 mg.L-1, 1 mg.L-1 e 2 mg.L-1 para o butil benzil ftalato (BBP). Para o antimônio (Sb) foram analisadas as concentrações nominais de 0,0005 mg.L-1, 0,001 mg.L-1, 0,005 mg.L-1, 0,05 mg.L-1, 0,5 mg.L- 1 e 0,8 mg.L-1, sendo as concentrações reais obtidas pelo método de espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES). A genotoxicidade foi avaliada através do ensaio cometa alcalino (N = 10). A avaliação bioquímica foi determinada através da atividade da AChE, EST-a, EST-B, GST, SOD e CAT e peroxidação lipídica (LPO) (N = 20). Foram analisados os parâmetros biológicos de desenvolvimento das larvas (N = 30), tamanho dos adultos (N = 30), ciclo de vida e fecundidade potencial das fêmeas (N = 30). O BBP ocasionou efeitos genotóxicos em exposição aguda (2 mg.L-1) e subcrônica (0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L-1, 1 mg.L-1 e 2 mg.L-1). Efeito neurotóxico ocorreu em exposição aguda (0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L-1, 1 mg.L-1 e 2 mg.L-1). A via de biotransformação apresentou alteração com redução da atividade em exposição aguda (EST-a (0,1 mg.L-1) e da GST (0,0001 mg.L-1, 0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L-1,1 mg.L-1 e 2 mg.L-1)) e subcrônica (EST-B (0,01 mg.L-1) e GST (0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L- 1, 1 mg.L-1 e 2 mg.L-1)), sendo observada elevada atividade da EST-B (2 mg.L-1) em exposição de 48 horas. Para a via de defesa ao estresse oxidativo, ocorreram aumento da atividade da SOD (1 mg.L-1) em exposição aguda e da CAT (0,001 mg.L-1, 0,1 mg.L-1 e 2 mg.L-1) e SOD (0,001 mg.L-1, 0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L-1 e 1 mg.L-1) em exposição subcrônica e redução da atividade da atividade da CAT (0,1 mg.L-1 e 2 mg.L-1) em 48 horas de exposição, não ocorrendo danos de LPO. Atrasos no desenvolvimento das larvas foram observados em todas as concentrações avaliadas. O ciclo de vida não apresentou alterações. O número de adultos apresentou queda significativa em 0,0001 mg.L-1 e 0,001 mg.L- 1 e nas maiores concentrações não ocorreu emergência dos adultos. Machos menores foram observados em 0,001 mg.L-1, não ocorrendo alterações na fecundidade potencial das fêmeas. O Sb ocasionou danos ao DNA em exposição aguda (0,05 mg.L-1 e 0,8 mg.L-1) e exposição subcrônica (0,05 mg.L-1). O Sb ocasionou aumento da atividade da AChE (0,8 mg.L- 1). A via de biotransformação apresentou aumento da atividade em 48 horas (EST-B (0,8 mg.L-1) e GST (0,005 mg.L-1, 0,05 mg.L-1, 0,5 mg.L-1 e 0,8 mg.L-1)) e oito dias (EST-a (0,0005 mg.L-1, 0,005 mg.L-1 e 0,05 mg.L-1); EST-B (0,001 mg.L-1, 0,005 mg.L-1 e 0,05 mg.L-1); GST (0,005 mg.L-1)) de exposição. Para a via de defesa ao estresse oxidativo foram observados aumento da atividade da SOD (0,8 mg.L-1) e CAT (0,5 mg.L-1) em exposição aguda e da CAT (0,0005 mg.L-1, 0,001 mg.L-1, 0,005 mg.L-1) em exposição subcrônica. Danos de LPO foram observados em 0,001 mg.L-1 e 0,005 mg.L-1 em exposição subcrônica. O Sb provocou redução do desenvolvimento das larvas em todas as concentrações, e machos e fêmeas menores (0,05 mg.L- 1, 0,5 mg.L-1 e 0,8 mg.L-1. Esses dados demonstram que BBP e Sb apresentam toxicidade sobre Chironomus sancticaroli do DNA ao nível populacional. Palavras-chave: desenvolvimento, efeitos bioquímicos, plastificante, metalóide

Abstract: The benzyl butyl phthalate and antimony, which reach the water, mainly through the inadequate disposal of industrial and domestic products. However, there is limited information on toxicity in aquatic invertebrates. In aquatic ecosystem, the midge family Chironomidae are a trophic link and used with bioindicators, which have toxic responses at different levels of biological organization. In the present study, was investigated the genotoxics, biochemicals and biological effects of benzyl butyl phthalate and antimony in Chironomus sancticaroli for acute and chronic exposure. Exposure acute (48 hours), subchronic (eight days) and chronic (25 days) were made, using for stage of larvae and larvae for 72 hours, respectively. The nominals concentrations de 0,0001 mg.L-1 , 0,001 mg.L-1, 0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L-1, 1 mg.L-1 e 2 mg.l-1 for benzyl butyl phthalate and 0,0005 mg.L-1, 0,001 mg.L-1, 0,005 mg.L-1, 0,05 mg.L-1, 0,5 mg.L-1 and 0,8 mg.L-1 for antimony was analyzede. The real concentrations of antimony was determined for Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrom (ICP OES). The genotoxicity effects were analyzed for DNA damage (N = 10). The biochemicals effects were analyzed the enzymes activity of AChE, EST-a, EST-B, GST, SOD e CAT and lipid peroxidation (LPO). The biology effects was investigated for larvae development (N =30), size of adults (N = 30) and cycle of life (N = 30). The BBP showed genotoxicity effects in acute (2 mg.L-1) and chronic exposure (0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L-1, 1 mg.L-1 e 2 mg.L-1). Neurotoxicity effects occurred in acute (0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L-1, 1 mg.L-1 e 2 mg.L-1). The alteration of biotransformation pathway was reduction acute (EST-a (0,1 mg.L-1) and GST (0,0001 mg.L-1, 0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L-1,1 mg.L-1 e 2 mg.L-1)) and subchronic (EST-B ((0,01 mg.L-1) e GST (0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L-1, 1 mg.L-1 e 2 mg.L-1)) exposure and high activity of EST-B (2 mg.L-1) in 48 hours exposure. The pathway of defenses to oxidative stress showed high activity of SOD (1 mg.L-1) in acute exposure and CAT (0,001 mg.L-1, 0,1 mg.L-1 e 2 mg.L-1) and SOD (0,001 mg.L-1, 0,01 mg.L-1, 0,1 mg.L-1 e 1 mg.L-1) in subchronic exposure. Reduction activity of CAT was observed in 48 hours. Lipid peroxidation was not observed. In biology, the BBP cause delays in larval development, reduction of the number of adults (0,0001 mg.L-1 e 0,001 mg.L- 1) with inhibition of emergency in the high concentrations. Smoller males were found in 0,001 mg.L-1. The females potential fecundity no change occurred. Antimony caused high activity for AChE (0,8 mg.L- 1) in acute exposure. The partway biotransformation showed a high activity in 48 hours (EST-B (0,8 mg.L-1)); GST (0,005 mg.L-1, 0,05 mg.L-1, 0,5 mg.L-1 e 0,8 mg.L-1)) and eight days (EST-a; EST-B; GST) exposure. The partway of defenses to oxidative stress showed a high activity of SOD (0,8 mg.L-1) and CAT (0,5 mg.L-1) in acute exposure and CAT (0,0005 mg.L-1, 0,001 mg.L-1, 0,005 mg.L-1) in subchronic exposure. Lipid peroxidation was observed in chronic exposure (0,001 mg.L-1 0,005 mg.L-1). In the biology, it occurred delays in larvae development, reduction in the number of adults in concentration larger of than 0,005 mg.l-1. Smaller males and females was observed in the high concentrations. This results indicated that the BBP and Sb caused toxicity effects on Chironomus sancticaroli from DNA to population level. Key-words: development, biochemicals effects, plasticizer, metaloid