Biomarcadores ecotoxicológicos em Danio rerio para o monitoramento da poluição em rios de Pernambuco
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Data de Publicação: | 2021 |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44139 |
Resumo: | Ecossistemas aquáticos são o principal destino de rejeitos das atividades urbanas, industriais e agrícolas, diminuindo a qualidade da água e a saúde da biota. Estágios iniciais de desenvolvimento de peixes são uma ferramenta importante para a detecção da toxicidade de sustâncias isoladas ou de misturas, e alterações nessa fase podem estar diretamente relacionadas à presença de contaminantes no ambiente. O presente estudo teve como objetivo investigar a ecotoxicidade das águas superficiais de onze bacias hidrográficas de Pernambuco para a fase embriolarval do zebrafish (Danio rerio) através da análise de efeitos letais e subletais, e avaliar correlação da toxicidade com os índices de qualidade da água (IQA) e de estado trófico (IET). Inicialmente, embriões foram expostos a amostras de dez bacias hidrográficas divididas em região norte do estado (Grupo 1), região central e metropolitana (Grupo 2), e região sul (Grupo 3), totalizando 55 pontos de coleta. Posteriormente, foi realizada exposição a amostras de 10 pontos do Rio Capibaribe, numa escala espacial menor, mas significativa. A toxicidade foi expressa por taxas de letalidade, atrasos no desenvolvimento embriolarval com base no índice “General Morphology Score” (GMS), e por frequências de anomalias do desenvolvimento. Na escala espacial maior mortalidade significativa foi observada em 7 das 10 bacias analisadas, variando entre 10% e 40%. A análise dos efeitos subletais indicou toxicidade significativa em 50% das amostras. A maior toxicidade foi detectada nas bacias do Grupo 2 (62%) com GMS variando entre 14,1 e 17,6. Para a bacia do Rio Capibaribe foi observado menor impacto em áreas rurais (GMS médio 16,9), impacto intermediário em locais com influência urbana e agrícola (GMS médio 16,4), e os maiores impactos em locais mais urbanizados (GMS médio 14,9). Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) foram detectados tanto em áreas rurais quanto urbanizadas do Rio Capibaribe. Em todo o estudo as alterações de desenvolvimento mais frequentes incluíram o não insuflamento da bexiga natatória, atraso na eclosão, não protrusão da boca, estase sanguínea e não desenvolvimento das nadadeiras peitorais, com destaque para o não insuflamento da bexiga natatória que apresentou frequência de 100% em algumas estações de coleta. Além disso, as maiores frequências de estase sanguínea foram detectadas em amostras com maiores concentrações de NH3, corroboradas por uma correlação positiva, sugerindo a existência de uma relação causal. Também foram detectadas correlações significativas entre o GMS, o IQA e o IET, indicando que a toxicidade subletal ao longo das bacias analisadas é maior em locais com maiores níveis de contaminação por esgoto doméstico e maior risco de eutrofização. Este estudo demonstra o potencial dos estágios iniciais da vida do zebrafish como um modelo ecotoxicológico para avaliar a toxicidade de águas superficiais de rios tropicais, podendo assim contribuir para um melhor entendimento entre o potencial tóxico das fontes poluidoras e os efeitos adversos sofridos pela biota residente nesses ambientes. Além disso, evidencia possíveis impactos que as espécies residentes dos ambientes estudados podem estar sofrendo, se fazendo necessário um manejo adequado desses impactos e um maior controle das atividades desenvolvidas no entorno da área de estudo. |
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O presente estudo teve como objetivo investigar a ecotoxicidade das águas superficiais de onze bacias hidrográficas de Pernambuco para a fase embriolarval do zebrafish (Danio rerio) através da análise de efeitos letais e subletais, e avaliar correlação da toxicidade com os índices de qualidade da água (IQA) e de estado trófico (IET). Inicialmente, embriões foram expostos a amostras de dez bacias hidrográficas divididas em região norte do estado (Grupo 1), região central e metropolitana (Grupo 2), e região sul (Grupo 3), totalizando 55 pontos de coleta. Posteriormente, foi realizada exposição a amostras de 10 pontos do Rio Capibaribe, numa escala espacial menor, mas significativa. A toxicidade foi expressa por taxas de letalidade, atrasos no desenvolvimento embriolarval com base no índice “General Morphology Score” (GMS), e por frequências de anomalias do desenvolvimento. 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Este estudo demonstra o potencial dos estágios iniciais da vida do zebrafish como um modelo ecotoxicológico para avaliar a toxicidade de águas superficiais de rios tropicais, podendo assim contribuir para um melhor entendimento entre o potencial tóxico das fontes poluidoras e os efeitos adversos sofridos pela biota residente nesses ambientes. Além disso, evidencia possíveis impactos que as espécies residentes dos ambientes estudados podem estar sofrendo, se fazendo necessário um manejo adequado desses impactos e um maior controle das atividades desenvolvidas no entorno da área de estudo.FACEPEAquatic ecosystems are the main destination for waste from urban, industrial and agricultural activities, reducing water quality and the health of the biota. The early stages of fish development are an important tool for detecting the toxicity of isolated substances or mixtures, and changes in this stage of development can be directly related to the presence of contaminants in the environment. The present study aimed to investigate the ecotoxicity of surface waters from eleven river basins throughout Pernambuco for the embryolarval stage of zebrafish (Danio rerio) through the analysis of lethal and sublethal effects, possible sources of contaminants, and to evaluate correlation of toxicity with the water quality (WQI) and trophic status (TSI) indices. On a wider spatial scale, significant mortality was observed in 7 of the 10 basins analyzed, ranging between 10% and 40%. Analysis of sublethal effects based on the General Morphology Score (GMS) indicated significant toxicity in 50% of the samples. The highest toxicity was detected in the basins of group 2, indicating that 61% of the samples presented sublethal toxicity, with GMS varying between 14.1 and 17.6. Subsequently, zebrafish were exposed to samples from 10 sampling sites along the Capibaribe River, on a relatively small but significant spatial scale. For the Capibaribe River basin, a spatial pattern of lesser impact was observed in rural areas, in terms of contamination by domestic sewage, eutrophication and sublethal ecotoxicity (average GMS 16.9), an intermediate impact in places with urban and agricultural influence (GMS average 16.4), and the greatest impacts in more urbanized locations (average GMS 14.9). Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) were detected both in rural and urbanized areas of the Capibaribe River. Throughout the study, the most frequent developmental alterations included delayed hatching, non-protrusion of the mouth, blood stasis, lack of pectoral fin formation and failure in swim bladder inflation, reaching a frequency of 100% at some sites. In addition, both on a smaller and broader spatial scale, the highest frequencies of blood stasis were detected in samples with higher concentrations of NH3, corroborated by a positive correlation, suggesting the existence of a causal relationship. Significant correlations between the GMS, WQI and TSI were also detected in the two spatial scales, indicating that sublethal toxicity along the analyzed watersheds is greater in places with higher levels of contamination by domestic sewage and greater risk of eutrophication. This study demonstrates the potential of the early stages of zebrafish life as an ecotoxicological model to assess the toxicity of surface waters of tropical rivers, thus contributing to a better understanding between the toxic potential of polluting sources and the adverse effects suffered by the biota residing in these environments. In addition, it shows possible impacts that the resident species of the studied environments may be suffering, making it necessary to have an adequate management of these impacts and a greater control of the activities developed in the surroundings of the study area.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Biologia AnimalUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessPeixeToxicologia ambientalRiosBiomarcadores ecotoxicológicos em Danio rerio para o monitoramento da poluição em rios de Pernambucoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Romulo Nepomuceno Alves.pdfTESE Romulo Nepomuceno Alves.pdfapplication/pdf3499916https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44139/1/TESE%20Romulo%20Nepomuceno%20Alves.pdf37690bf557b3d4d85167e5032c726a9fMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44139/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82142https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44139/3/license.txt6928b9260b07fb2755249a5ca9903395MD53TEXTTESE Romulo Nepomuceno Alves.pdf.txtTESE Romulo Nepomuceno Alves.pdf.txtExtracted texttext/plain230025https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44139/4/TESE%20Romulo%20Nepomuceno%20Alves.pdf.txtaa1386678d0c38a972e304686eecfa0eMD54THUMBNAILTESE Romulo Nepomuceno Alves.pdf.jpgTESE Romulo Nepomuceno Alves.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1252https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44139/5/TESE%20Romulo%20Nepomuceno%20Alves.pdf.jpgc865d2ed9c3c24f8e2281801c744baa5MD55123456789/441392022-04-26 02:11:32.566oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212022-04-26T05:11:32Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
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