Avaliação da qualidade da água em cinco reservatórios do Rio Iguaçu através de biomarcadores em Astyanax bifasciatus (Characiformes, Characidae)

Orientador : Prof. Dr. Ciro Alberto de Oliveira Ribeiro

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa: Curitiba, 24/03/2015

Inclui referências

Resumo: O rio Iguaçu é o maior do estado do Paraná e o segundo rio urbano mais poluído do Brasil. A avaliação de ecossistemas aquáticos tem utilizado com frequência peixes como bioindicadores de contaminação. No presente estudo, foi utilizada uma espécie de peixe onívora e endêmica da bacia do rio Iguaçu, Astyanax bifasciatus. Biomarcadores são indicadores baseados em respostas mensuráveis, como alterações bioquímicas, celulares, moleculares ou mudanças fisiológicas nas células, fluidos corpóreos, tecidos ou órgãos de um organismo, sendo indicativos da exposição a xenobióticos. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi avaliar a qualidade da água dos reservatórios presentes ao longo do baixo rio Iguaçu: Foz do Areia, Segredo, Salto Santiago, Salto Osório e Salto Caxias, através do uso de biomarcadores de contaminação ambiental em A. bifasciatus. Os espécimes foram coletados nos períodos de verão e inverno de 2013. Após serem anestesiados, foram obtidos dados biométricos dos peixes para a obtenção do Índice Hepatossomático (IHS) e do Fator de Condição (K). Para as análises bioquímicas, amostras de fígado foram coletadas e congeladas em nitrogênio líquido a fim de avaliar a peroxidação de lipídeos e a atividade da glutationa S-transferase e da catalase. Além disso, foram coletados músculo e cérebro, destinados para análises neurotóxicas, com base na atividade da acetilcolinesterase. Para as análises histopatológicas em fígado, as amostras foram preservadas em ALFAC e analisadas através de microscopia de luz, enquanto as brânquias foram fixadas em glutaraldeído (3%) tamponado em cacodilato de sódio (0,1 M, pH 7,2-7,4) e analisadas por microscopia eletrônica de varredura. A fim de avaliar a genotoxicidade, foi coletado sangue para o Teste de Micronúcleo Písceo e para o Ensaio Cometa. Além disso, análises químicas foram realizadas em água, sedimento e tecido (músculo) para quantificação de metais, e na bile para determinação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. Os exemplares da espécie A. bifasciatus provenientes dos cinco reservatórios estudados apresentaram alterações medidas através dos biomarcadores que podem ser relacionadas com a baixa qualidade da água, demonstrando que o rio Iguaçu é impactado por xenobióticos, com variações em diferentes épocas do ano. Os resultados deste estudo mostram a importância da ecotoxicologia na avaliação ambiental, e que a integração de diferentes tipos de biomarcadores permite uma visão mais precisa da real situação em que determinado ambiente aquático se encontra. Além disso, os resultados encontrados sugerem a existência de fontes adicionais de contaminação ao longo do baixo rio Iguaçu, e não atribuídas somente à região metropolitana de Curitiba. O rio Iguaçu, além de apresentar unidades de conservação ao longo de seu leito, possui diversas espécies endêmicas, sendo que a manutenção da sua integridade é de extrema importância a sua conservação e manejo. Palavras-chave: biomonitoramento, biomarcadores, Astyanax bifasciatus, rio Iguaçu.

Abstract: Iguaçu river is the largest one in the Paraná state and the second most polluted urban river in Brazil. The studies of aquatic toxicology has frequently used fish as bioindicators of contamination. In the current work was used the species Astyanax bifasciatus, an omnivorous endemic fish species from Iguaçu basin. Biomarkers are indicators based on measurable responses as molecular, biochemical and cellular changes, or even physiological variations in body fluids, tissues or organs, indicating chemical exposure. The aim of the present study was to evaluate the water quality of the reservoirs present along the lower Iguaçu river: Foz do Areia, Segredo, Salto Santiago, Salto Osório and Salto Caxias, through the use of environmental contamination biomarkers in Astyanax bifasciatus. The specimens were collected at the summer and winter of 2013. After anesthesia, the biometric data were measured for obtaining hepatosomatic index (HSI) and the condition factor (K). For the biochemical analyzes, a liver portion was sampled and frozen at liquid nitrogen to assess further lipid peroxidation levels and the glutathione S-transferase and catalase activity. Moreover, muscle and brain were preserved as described above for neurotoxic analysis (acetylcholinesterase activity). To histopathological analyzes in liver, samples were preserved in ALFAC and analyzed by conventional light microscopy, while gills were fixed in glutaraldehyde solution (3%) buffered by cacodilic acid (0.1M, pH 7.2-7.4) and analyzed by scanning electron microscopy JEOL. To assess the genotoxicity, blood was sampled for Piscine Micronucleus test and Comet assay. The chemical analysis were obtained from muscle, water and sediment to metals and in bile to polycyclic aromatic hydrocarbons concentrations. The specimens of A. bifasciatus sampled at the five reservoirs showed some alterations that permit to classify the poor water quality. These results demonstrate that Iguaçu river is impacted by xenobiotics, with variations at different seasons. In addition, the results clearly demonstrated how useful the biomarkers are in the environmental studies, and the integration among them allows a more accurately view of the real situation in the studied area. Furthermore, the results suggest the existence of additional sources of contamination along the river, not only attributed to the Curitiba metropolitan region, as described by governmental reporters. Iguaçu river, besides presenting protected areas along the basin, has several endemic fish species, and the maintenance of its integrity is extremely important to conservation and risk of exposure to fish population and even to human population. Keywords: biomonitoring, biomarkers, Astyanax bifasciatus, Iguaçu river.