Efeito do herbicida bentazon sobre o crescimento e a performance fotossintética da diatomácea Skeletonema costatum

Abstract

O ensaio de inibição de crescimento algal é utilizado há algumas décadas como o ensaio padrão para se avaliar a toxicidade de químicos e amostras de ambientes poluídos sobre o fitoplancton. Entretanto, na ecotoxicologia atual vem ganhando importância a utilização de biomarcadores pois são capazes de detectar a presença de contaminantes em quantidades ínfimas e fornecem informações sobre o estado fisiológico dos organismos expostos à poluição. Este trabalho foi feito para determinar a toxicidade do herbicida bentazon, de utilização comum na atividade da rizicultura desenvolvida nas planícies costeiras do sul do Brasil, sobre o crescimento e o estado fisiológico (performance fotossintética) da diatomácea marinha Skeletonema costatum. O efeito do herbicida sobre o crescimento da algal foi medido através do ensaio convencional de inibição de crescimento algal e o efeito sobre a performance fotossintética (Fv/Fm) através da medição da fluorescência variável da clorofila a e um fluorímetro convencional e um fluorímetro de pulso de amplitude modulada (PAM). Após a exposição da alga a diversos tratamentos com o herbicida bentazon foi observada uma inibição tanto no crescimento como na Fv/Fm da espécie alvo. A toxicidade do bentazon foi detectada anteriormente, logo no momento da adição do herbicida, sobre a Fv/Fm e apenas após 24 horas de experimento sobre o crescimento da alga. Os valores de concentração de efeito não observado (CENO), concentração de efeito observado (CEO) e concentração efetiva mediana (CE50) foram de 11,25, 22,5 e 24,00 mg.L-1 e 1,41, 2,81 e 13 mg.L-1 para os parâmetros crescimento e Fv/Fm, respectivamente. Assim, a Fv/Fm foi considerada mais sensível do que o crescimento algal para a avaliação da toxicidade do bentazon sobre o fitoplancton O monitoramento da Fv/Fm também permitiu uma avaliação mais detalhada no comportamento do efeito tóxico ao longo do experimento. Com isto pode se observar uma tendência de recuperação do estado fisiológico da espécie nos tratamentos de concentração mais baixas. Os valores de Fv/Fm foram distintos entre as duas metodologias utilizadas para sua medição, entretanto os percentuais de inibição obtidos (toxicidade medida) foram semelhantes. Assim, ambos os fluorímetros utilizados nos experimentos de monitoramento da Fv/Fm mediram a toxicidade do bentazon sobre S. costatum de forma eficiente.

The algal inhibition growth test is used has some decades as the standard assay to evaluate the toxicity of chemicals and polluted environmental samples on freshwater and marine phytoplankton. However, in the current ecotoxicology it comes gaining importance the use of biomarkers capable to detect the presence of toxic substances in lowermost amounts and to supply information on the physiological state of the exposed organisms. This work was conducted to determine the toxicity of herbicide bentazon, of common use in agricultural activities (rice fields) developed in coastal plains of the southern brazillian coast, on the growth and physiological state (photosystem II maximum quantum yield) of marine diatom Skeletonema costatum. Bentazon effects on growth were measured by conducting the conventional algal growth inhibition test and its effects on photosystem II maximum quantum yield (Fv/Fm) by measuring the chlorophyll a variable fluorescence in conventional and pulse amplitude modulated (PAM) fluorometers. After the exposition of the algae to different bentazon treatments, it was observed an inhibition in the algae growth and Fv/Fm. Bentazon toxicity was detected previously, with bentazon addition, on the Fv/Fm whereas algal growth was affected just after 24 hours of exposure. The ecotoxicological parameters no observed effect concentration (NOEC), observed effect concentration (OEC) and median effective concentration (EC50), were 11,25, 22,5 e 24,00 mg.L-1 and 1,41, 2,81 e 13 mg.L-1 for algal growth and Fv/Fm monitoring, respectively. Fv/Fm was considered a more sensitive parameter than algal growth to be used in the evaluation of bentazon toxicity on phytoplankton. The Fv/Fm analysis also allowed a more detailed evaluation on the behavior of the toxic effect during the experiment. Thus, it was possible to observe trends of recovery in the species physiological state in the lower exposure concentrations. The values of Fv/Fm were distinct between the two methodologies used for its measurement, however the inhibition percentages on Fv/Fm (measured toxicity) were similar. Thus, both fluorometers used in the Fv/Fm experiments measured the toxic effects of bentazon on S. costatum efficiently.