Ficotoxinas em cadeias tróficas costeiras bênticas : fontes, vetores e potenciais impactos à fauna marinha

Abstract

Resumo: Este estudo buscou (i) determinar a ocorrencia e distribuicao de microalgas benticas potencialmente toxicas na regiao de desembocadura do Complexo Estuarino de Paranagua (CEP); (ii) caracterizar o potencial toxico de cepas de microalgas benticas dominantes do CEP atraves de cultivos e comparar com cepas de outras regioes do Atlantico Ocidental; (iii) determinar o acumulo das toxinas em consumidores da teia trofica bentica do CEP, bem como o grau de exposicao da tartaruga verde, por meio da analise da fraccao microscopica de seus itens alimentares e do acumulo de toxinas em tecidos selecionados; e (iv) avaliar os potenciais impactos das microalgas benticas nocivas ocorrentes no CEP e das ficotoxinas encontradas nas especies-chave da fauna marinha. A maior abundancia de especies benticas toxicas no CEP ocorreu no verao, com altas densidades de cianobacterias dominadas por Lyngbyaaestuarii. Os dinoflagelados foram dominantes no inverno, quando densidades moderadas foram atingidas, sendo Prorocentrum cf. lima o taxon mais frequente e abundante. A toxina diarreica acido ocadaico (AO) foi detectada em baixas concentracoes em alguns extratos de microalgas benticas, com maiores niveis associados a densidades moderadas de P. cf. lima. Um extrato da cianobacteria Lyngbya mostrou um efeito toxico agudo contra larvas de Artemia. A toxina AO foi detectada em tecidos selecionados da fauna bentica, registrandose o maior numero de casos positivos durante o verao e outono/2016. A maior concentracao de AO foi registrada em amostras de figado de Bagre no outono/2016. O AO foi detectado em nove amostras de tecidos digestivos das tartarugas, registrando-se a maior concentracao no tecido intestinal. Houve uma associacao significativa entre a abundancia de Dinophysis acuminata e as concentracoes de AO nos tecidos das tartarugas. Embora as concentracoes de AO tenham ficado abaixo dos niveis regulatorios, a presenca constante de concentracoes baixas de toxinas diarreicas pode levar a efeitos cronicos sobre a fauna bentica do CEP e sobre humanos consumidores frequentes de pescados locais. Em um estudo comparativo entre cepas cultivadas de P. lima complexdo CEP e outras da regiao, foram observadas diferencas morfologicas, geneticas e fisiologicas entre cepas. As concentracoes maximas de AO intracelular foram semelhantes para todas as cepas na fase de crescimento exponencial inicial, porem maiores para as cepas de P. lima durante a fase exponencial tardia e estacionaria. DTX-1 foi produzida por as cepas do CEP e Cuba em niveis consistentemente baixos. O extrato com celulas vivas de P. lima-Recife foi mais toxico contra larvas de Artemia, porem o extrato com material dissolvido de P. cf. lima-CEPmostrou maior toxicidade. Entre outras cepas de dinoflagelados cultivados, a maxima densidade celular foi registrada para Amphidiniummassartii. A cepa de Cooliamalayensis-Recife atingiu a maior taxa de crescimento. Todas as cepas cultivadas mostraram toxicidade contra larvas de Artemia; sendo A.massartii a especie mais toxica. Os extratos de Prorocentrum hoffmannianum e P. norrisianum mostraram toxicidade no bioensaio com camundongos apos injeccao intraperitoneal. Foram encontradas concentracoes moderadas a altas de AO nas cepas de P. hoffmannianum; em contraste, nao foram detectadas toxinas diarreicas em P. mexicanum e P. norrisianum. Palavras-chave: Chelonia mydas. Cianobacterias. Ensaios de toxicidade. Complexo Estuarino de Paranagua. Dinoflagelados benticos toxicos. Prorocentrum cf. lima. Toxinas diarreicas.

Abstract: This study aims, (i) to determine the occurrence and distribution of potentially toxic benthic microalgae in the mouth region of the Estuarine Complex of Paranagua Bay (ECPB); (ii) to characterize the toxic potential of dominant benthic microalgae strains of ECPB through cultures and to compare them with strains from other regions of the Western Atlantic; (iii) to determine the accumulation of toxins in consumers of the benthic trophic web of ECPB, as well as the degree of exposure of the green turtle, by analyzing the microscopic fraction of its food items and the accumulation of toxins in selected tissues; and (iv) to evaluate the potential impacts of harmful benthic microalgae on ECPB and phycotoxins found in key species of marine fauna. The highest abundance of toxic benthic species in the ECPB occurred in summer, with high densities of cyanobacteria dominated by Lyngbyaaestuarii. Dinoflagellates were dominant in winter when moderate densities were reached, with Prorocentrum cf. lima being the most frequent and abundant taxon. The diarrheic toxin okadaic acid (OA) was detected in low concentrations in some benthic microalgae extracts, with higher levels associated to moderate densities of P. cf. lima. An extract of the cyanobacteria Lyngbya showed an acute toxic effect against Artemia larvae. OA toxin was detected in selected tissues of the benthic fauna, and the highest number of positive cases was recorded during the summer and fall/2016. The highest concentration of OA was recorded in catfish liver samples in the fall/2016. OA was detected in nine digestive tissues of sea turtles, with the highest concentration recorded in the intestinal tissue. There was a significant association between the abundance of Dinophysis acuminata and the concentrations of OA in the turtles tissues. Although concentrations of OA were below regulatory levels, the presence of constant low concentrations of diarrheic toxins may lead to chronic effects on the benthic fauna of the ECPB, and on humans who consume local fish frequently. In a comparative study between cultivated strains of P. lima complexfrom the ECPB and others from the region, morphological, genetic and physiological differences were observed between strains. Maximum intracellular OA concentrations were similar for all strains in the initial exponential growth phase, but higher for P. lima strains during the late exponential and stationary phase. DTX-1 was produced by the strains from the ECPB and Cuba at consistently low levels. The extract with living cells of P. lima-Recife was more toxic against Artemia larvae, but the extract with dissolved material of P. cf. lima-ECPB showed higher toxicity. Among other cultivated dinoflagellate strains, the highest cell density was recorded for Amphidiniummassartii. The Cooliamalayensis-Recife strain reached the highest growth rate. All cultivated strains showed toxicity against Artemia larvae; being A.massartii the most toxic species. Extracts from Prorocentrum hoffmannianum and P. norrisianum showed toxicity in the bioassay with mice after intraperitoneal injection. Moderate to high concentrations of OA were found in P. hoffmannianum strains; in contrast, no diarrheic toxins were detected in P. mexicanum and P. norrisianum. Key-words: Chelonia mydas. Cyanobacteria. Diarrheic toxins. Estuarine Complex of Paranagua Bay.Prorocentrum cf. lima. Toxic benthic dinoflagellates. Toxicity tests.