Biomarcadores ecotoxicologicos em Poecilia vivapara para o monitoramento de ecossistemas aquáticos
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Data de Publicação: | 2015 |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28167 |
Resumo: | Abordagens integradas usando respostas biológicas em múltiplos níveis de organização são essenciais para o monitoramento ambiental de estuários tropicais com ferramentas ecologicamente relevantes. Biomarcadores químicos, bioquímicos e comportamentais foram quantificados para avaliar o risco ecológico da exposição do peixe Poecilia vivipara a hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs). Foram avaliados a bioconcentração de metabólitos de HPAs na bile, biomarcadores bioquímicos e comportamentais, nas situações de exposição: (i) ao fenantreno em laboratório, seguida de quantificação dos metabólitos por fluorescência fixa (FF), e avaliação da captura presas, da resistência e velocidade natatórias; (ii) a mistura dos HPAs naftaleno, fenantreno e pireno em laboratório, seguida da quantificação dos metabólitos por FF e cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por fluorescência (CLAE/F), e avaliação da velocidade natatória; (iii) em campo no sistema estuarino da Bacia do Pina (SEBP), e no sistema estuarino de Barra de Jangadas (SEBJ), em gaiolas (in situ - IS) ou livres (coleta de residentes - RE), com medidas de concentração de HPAs na água, seguida da quantificação dos metabólitos biliares por FF, da atividade das enzimas etoxiresorufina-O-deetilase (EROD), glutationa-Stransferase (GST) e acetilcolinesterase (AChE), e da resistência e velocidade natatórias. Concentrações internas de HPAs na bile dos peixes expostos aumentaram em padrão dose-dependente em laboratório, o que reflete parcialmente previsões de bioconcentração a partir do coeficiente de partição octanol-água (Kow), sendo a técnica FF adequada para ambos laboratório e campo. A exposição ao fenantreno reduziu significativamente a captura de presas e a resistência natatória, e provocou alterações significativas na velocidade natatória e na trajetória dos peixes. A exposição à mistura de HPAs alterou a velocidade e resistência natatórias. No estudo de campo, foi evidenciada contaminação significativa de ambos sistemas estuarinos por HPAs, com maiores concentrações de fenantreno e criseno na bile dos peixes residentes no SEBP, em acordo com a significativa indução da EROD e GST nestes indivíduos. Três dos quatros pontos apresentaram concomitante indução da GST e perda da resistência natatória dos indivíduos, o que sugere uma possível correlação preditiva entre GST e este efeito comportamental relevante para a espécie. Não foram detectados indícios de pesticidas inibidores da AChE, exceto na região interna do SEBP. Este estudo desenvolveu e testou metodologias que permitem o uso de Poecilia vivipara no monitoramento ambiental, relacionando concentrações internas de exposição a HPAs na bile, biomarcadores bioquímicos e alterações comportamentais ecologicamente relevantes. As informações fornecidas por este estudo corroboram a viabilidade e coerência dos resultados sobre a concentração de metabólitos de HPAs obtidos por fluorescência fixa, e facilitam o uso da espécie no monitoramento da contaminação a partir da análise de HPAs na bile de P. vivipara. Este estudo demonstra a viabilidade e potencial da utilização do barrigudinho P. vivipara em estratégias relacionando concentrações internas de exposição a HPAs na bile, biomarcadores bioquímicos e alterações comportamentais ecologicamente relevantes, para a avaliação e monitoramento da poluição em estuários ao longo da costa brasileira. |
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MELO, Anny Gabrielle Araújo Graf Torreirohttp://lattes.cnpq.br/4054625265669022http://lattes.cnpq.br/1366134399739217CARVALHO, Paulo Sérgio Martins de2018-12-12T20:20:19Z2018-12-12T20:20:19Z2015-02-20https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28167Abordagens integradas usando respostas biológicas em múltiplos níveis de organização são essenciais para o monitoramento ambiental de estuários tropicais com ferramentas ecologicamente relevantes. Biomarcadores químicos, bioquímicos e comportamentais foram quantificados para avaliar o risco ecológico da exposição do peixe Poecilia vivipara a hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs). Foram avaliados a bioconcentração de metabólitos de HPAs na bile, biomarcadores bioquímicos e comportamentais, nas situações de exposição: (i) ao fenantreno em laboratório, seguida de quantificação dos metabólitos por fluorescência fixa (FF), e avaliação da captura presas, da resistência e velocidade natatórias; (ii) a mistura dos HPAs naftaleno, fenantreno e pireno em laboratório, seguida da quantificação dos metabólitos por FF e cromatografia líquida de alta eficiência com detecção por fluorescência (CLAE/F), e avaliação da velocidade natatória; (iii) em campo no sistema estuarino da Bacia do Pina (SEBP), e no sistema estuarino de Barra de Jangadas (SEBJ), em gaiolas (in situ - IS) ou livres (coleta de residentes - RE), com medidas de concentração de HPAs na água, seguida da quantificação dos metabólitos biliares por FF, da atividade das enzimas etoxiresorufina-O-deetilase (EROD), glutationa-Stransferase (GST) e acetilcolinesterase (AChE), e da resistência e velocidade natatórias. Concentrações internas de HPAs na bile dos peixes expostos aumentaram em padrão dose-dependente em laboratório, o que reflete parcialmente previsões de bioconcentração a partir do coeficiente de partição octanol-água (Kow), sendo a técnica FF adequada para ambos laboratório e campo. A exposição ao fenantreno reduziu significativamente a captura de presas e a resistência natatória, e provocou alterações significativas na velocidade natatória e na trajetória dos peixes. A exposição à mistura de HPAs alterou a velocidade e resistência natatórias. No estudo de campo, foi evidenciada contaminação significativa de ambos sistemas estuarinos por HPAs, com maiores concentrações de fenantreno e criseno na bile dos peixes residentes no SEBP, em acordo com a significativa indução da EROD e GST nestes indivíduos. Três dos quatros pontos apresentaram concomitante indução da GST e perda da resistência natatória dos indivíduos, o que sugere uma possível correlação preditiva entre GST e este efeito comportamental relevante para a espécie. Não foram detectados indícios de pesticidas inibidores da AChE, exceto na região interna do SEBP. Este estudo desenvolveu e testou metodologias que permitem o uso de Poecilia vivipara no monitoramento ambiental, relacionando concentrações internas de exposição a HPAs na bile, biomarcadores bioquímicos e alterações comportamentais ecologicamente relevantes. As informações fornecidas por este estudo corroboram a viabilidade e coerência dos resultados sobre a concentração de metabólitos de HPAs obtidos por fluorescência fixa, e facilitam o uso da espécie no monitoramento da contaminação a partir da análise de HPAs na bile de P. vivipara. Este estudo demonstra a viabilidade e potencial da utilização do barrigudinho P. vivipara em estratégias relacionando concentrações internas de exposição a HPAs na bile, biomarcadores bioquímicos e alterações comportamentais ecologicamente relevantes, para a avaliação e monitoramento da poluição em estuários ao longo da costa brasileira.CAPESIntegrated approaches using biological responses in multiple organization levels are essential for environmental monitoring of tropical estuaries with ecologically relevant tools. Chemical, biochemical and behavioral biomarkers were measured to evaluate the ecological risk of exposing the fish Poecilia vivipara to polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). We evaluated the bioconcentration of PAH metabolites in bile, biochemical and behavioral biomarkers in the following exposure situations: (i) phenanthrene in the laboratory, followed by quantification of metabolites by fixed fluorescence (FF), and evaluation of prey capture, swimming speed and resistance; (ii) mixture of PAHs naphthalene, phenanthrene, and pyrene in the laboratory, followed by quantification of metabolites by FF and high-performance liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC/F), and evaluation of the swimming speed; (iii) in the field at the Pina Basin Estuarine System (PBES), and at Barra de Jangadas Estuarine System (BJES), in cages (in situ - IS) or free (collection of residents - RE), with PAH concentration measurements in water, followed by quantification of bile metabolites by FF, activity of enzymes ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), glutathione Stransferase (GST) and acetylcholinesterase (AChE), and swimming speed and resistance. Internal concentrations of PAHs in exposed fish bile increased in a dosedependent pattern in the laboratory, which partly reflects bioconcentration forecasts from the octanol-water partition coefficient (Kow), FF technique being suitable for both laboratory and field. Exposure to phenanthrene reduced the capture of prey and swimming resistance, and caused significant changes in swimming speed and trajectory of fish. Exposure to a PAH mixture affected swimming speed and resistance. In the field study, significant contamination was observed in both estuarine systems by PAHs, with higher concentrations of phenanthrene and chrysene in the bile of resident fish in SEBP, in accordance with the significant induction of EROD and GST in these individuals. Three of the four points presented concomitant induction of GST and loss of swimming resistance of individuals, which suggests a possible predictive correlation between GST and this behavioral effect relevant for the species. No evidence of pesticides that inhibit acetylcholinesterase was found, except in the inner region of BPES. This study developed and tested methodologies that allow the use of Poecilia vivipara in environmental monitoring, linking internal concentrations of exposure to PAHs in bile, biochemical biomarkers and ecologically relevant behavioral changes. The information provided by this study corroborate the efficiency and consistency of results from the concentration of PAH metabolites obtained by fixed fluorescence, and facilitate the use of the species in the monitoring of contamination from analysis of PAHs in bile of P.vivipara. This study demonstrates the feasibility and potential of using the guppy P. vivipara in strategies relating internal concentrations of exposure to PAHs in bile, biochemical biomarkers and ecologically relevant behavioral changes, for the evaluation and monitoring of pollution in estuaries along the Brazilian coast.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/openAccessPeixesToxicologia ambientalBiomarcadores ecotoxicologicos em Poecilia vivapara para o monitoramento de ecossistemas aquáticosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILTESE Anny Gabrielle Araujo Graf Torreiro Melo.pdf.jpgTESE Anny Gabrielle Araujo Graf Torreiro Melo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1302https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28167/5/TESE%20Anny%20Gabrielle%20Araujo%20Graf%20Torreiro%20Melo.pdf.jpgd1e956cd3d9bf0225d900a0d7d0a05e0MD55ORIGINALTESE Anny Gabrielle Araujo Graf Torreiro Melo.pdfTESE Anny Gabrielle Araujo Graf Torreiro Melo.pdfapplication/pdf9456438https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28167/1/TESE%20Anny%20Gabrielle%20Araujo%20Graf%20Torreiro%20Melo.pdf8fa7b14c7d4e1cf04df6dd32d339e4caMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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