Efeitos oxidativos, cito- e genotóxicos de lixiviado de um lixão encerrado no estado do Rio de Janeiro em organismos aquático e terrestre | Oxidative, cyto- and genotoxic effects of leachate from a non-operational dump in Rio de Janeiro State on aquatic and terrestrial organisms

O lixiviado de resídios sólidos é um efluente de composição complexa, capaz de contaminar solos e águas superficiais e subterrâneas, criando uma grande zona de contaminação ao redor dos lixões. Portanto, avaliações ecotoxicológicas com organismos vivos são relevantes para investigar os reais efeitos do lixiviado. O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos ecotoxicológicos do lixiviado de lixão em organismos aquático e terrestre. Para isso, foi realizada uma revisão crítica dos efeitos do lixiviado em organismos terrestres, utilizando as bases de busca Web of Science e Scopus a fim de encontrar as lacunas presentes na literatura. Além disso, peixes Danio rerio e minhocas Eisenia andei foram utilizados para a análises de biomarcadores do sistema antioxidante e, de efeito oxidativo. Por fim, foi feita a avaliação da genotoxicidade em peixes e da citotoxicidade em minhocas. Durante a revisão, foi observado o uso de 15 espécies e oito endpoints do lixiviado em organismos terrestres. Os artigos selecionados apontaram os metais como principais responsáveis pelos efeitos adveros. As amostras coletadas no lixão apresentam altos níveis de cloreto (1.885 – 4.101 mg L-1 ) e de condutividade elétrica (6.495 – 10.452 mS cm-1 ). Sete gêneros de fungos filamentosos e/ou leveduriformes foram identificados, incluindo o fungo patogênico Candida krusei. Foi determinado um fator alto (CF>6) de contaminação por metais no solo para os elementos Br, Se e I. A exposição de Danio rerio ao lixiviado modulou o sistema antioxidante do fígado, aumentando os níveis de SOD (37 %), CAT (67 %), GST (39 %) e GSH (57 %) em 50 % de lixiviado, e no cérebro com a redução de GST (42 %) e de GSH (90 %) na mesma concentração. No sangue, houve o aumento do dano ao DNA. As análises mostraram que o sistema antioxidante não foi capaz de impedir o acúmulo de espécies reativas de oxigênio (EROs), levando a carbonilação de proteínas (PTC). Em minhocas, o lixiviado gerou efeito de fuga em concentrações até 50 % e atração acima de 50 %. A citotoxicidde foi observada com a redução da densidade e viabilidade celular. O lixiviado aumentou os níveis de SOD (6 %), CAT (35 %), GST (70 %), GSH (37 %) e MT (67 %). Não foram observados efeitos oxidativos, mostrando que o sistema antioxidante combateu o acúmulo de EROs. De forma inédita, foi realizada uma avaliação ecotoxicológica do lixiviado em organismos aquático e terrestre, utilizando endpoints de cito- e genotoxicidade, e avaliação no sistema antioxidante. Contudo, devido a lacuna ainda presente na literatura sobre os efeitos subletais do lixiviado em organismos aquáticos e terrestes, e diante dos resultados cito- e genotóxicos, e alterações no sistema antioxidante, presente trabalho sugere que novos estudos sejam feitos para que os efeitos do lixiviado em organismos vivos sejam completamente entendidos.

The landfill leachate is an effluent of complex composition, capable of contaminating soils and surface and groundwater, creating a large contamination zone around dumps. Therefore, ecotoxicological assessment with living organisms are important to investigate the real effects of leachate. The aim of the study was to evaluate the ecotoxicological effects of landfill leachate on aquatic and terrestrial organisms. To achieve this goal, a critical review of the effects of leachate on terrestrial organisms was carried out, using the Web of Science and Scopus search bases in order to find the lack of knolege in the literature. In addition, Danio rerio fish and Eisenia andei earthworms were used for the analysis of biomarkers of the antioxidant system and, of oxidative effect. Finally, the genotoxicity in fish and the cytotoxicity in earthworms were evaluated. During the review, the use of 15 species and eight leachate endpoints in terrestrial organisms was observed. The selected papers pointed to metals as the main cause of adverse effects. The leachate samples collected at the dump showed high levels of chlorine (1.885 – 4.101 mg L-1 ) and electrical conductivity (6.495 – 10.452 mS cm-1 ). Seven genera of filamentous and/or yeast-like fungi have been identified, including the pathogenic fungus Candida krusei. A high factor (CF>6) of contamination by metals in the soil was determined for the elements Br, Se and I. The exposure of Danio rerio to leachate modulated the antioxidant system of the liver, increasing SOD levels (37%) , CAT (67 %), GST (39 %) and GSH (57 %) in 50 % leachate, and in the brain with the reduction of GST (42 %) and GSH (90 %) at the same concentration. In the blood, there was an increase in DNA damage. The analyzes showed that the antioxidant system was not able to prevent the accumulation of reactive oxygen species (ROS), leading to protein carbonylation (PTC). In earthworms, the leachate lead to a leak response at concentrations up to 50% and attraction above 50%. Cytotoxicity was observed with reduced cell density and viability. The leachate increased levels of SOD (6 %), CAT (35 %), GST (70 %), GSH (37 %) and MT (67 %). No oxidative effects were observed, showing that the antioxidant system fought the accumulation of ROS. In an unprecedented way, an ecotoxicological evaluation of the leachate in aquatic and terrestrial organisms was carried out, using endpoints of cyto- and genotoxicity, and evaluation in the antioxidant system. However, due to a gap still present in the literature on the sublethal effects of leachate on aquatic and terrestrial organisms, and in view of the cyto- and genotoxic results found, and changes in the antioxidant system, the present work suggests that new studies be carried out so that the effects of leached organisms on living are fully understood.