Avaliação ecotoxicológica de lixiviado de aterro de resíduos sólidos utilizando minhocas da espécie Eisenia andrei: estresse oxidativo, citotoxicidade e genotoxicidade | ecotoxicological assessment of leachate landfill solid waste using earthworms Eisenia andrei species: oxidative stress, cytotoxicity and genotoxicity

O lixiviado é um efluente de difícil biodegradação com características físicas, químicas e biológicas variáveis com elevado potencial de causar a contaminação do solo, das águas subterrâneas e dos corpos hídricos. Com base nisso, quando se busca avaliar os seus impactos no meio ambiente, faz-se necessário o uso de indicadores que permitam medir a ação destes sobre organismos vivos. No presente trabalho, buscou-se avaliar a toxicidade do lixiviado não tratado por meio de exposições agudas e crônicas, utilizando biomarcadores de estresse oxidativo, citotoxicidade e genotoxicidade em minhocas da espécie Eisenia andrei. Os ensaios ecotoxicológicos agudos mostraram CL50 de 2,3 mL cm-2 em teste de contato e 77,8 mL kg-1 em solo natural, durante 72 h e 14 dias, respectivamente. Foi observado, também, efeito de fuga dos organismos em concentrações acima de 37,5 mL kg-1 . O ensaio crônico apontou efeito na reprodução, reduzindo a produção de casulos e impedindo o desenvolvimento de indivíduos recém-nascidos com o aumento das concentrações de lixiviado. A exposição prolongada ao lixiviado foi citotóxica, com redução da viabilidade e a densidade celular, principalmente na concentração de 10,5 mL kg-1 . Os biomarcadores de estresse oxidativo, evidenciaram efeito oxidante proveniente da exposição ao lixiviado. Os agentes antioxidantes catalase (CAT) e metalotioneína (MT) foram induzidos, ou seja, aumentaram sua atividade e concentração com o aumento da exposição, a partir de 35 dias de exposição. Por outro lado, houve redução da atividade e concentração de glutationa-Stransferase (GST) e glutationa reduzida (GSH), respectivamente. Foi observado um aumento da concentração de malondialdeído (MDA) ao final de 77 dias de exposição, evidenciando a lipoperoxidação causada por lesões oxidativas. Por meio do ensaio cometa, foi observado efeito genotóxico dose-dependente a partir dos primeiros 7 dias de exposição em ensaio crônico. A análise de componentes principais (ACP) mostrou correlação entre os agentes antioxidantes e o efeito genotóxico, assim como entre a genotoxicidade e citotoxicidade, mostrando que sistema de defesa a contaminantes exógenos funciona de forma conjunta a fim de manter a homeostase celular. Conclui-se que o lixiviado de aterro de resíduos sólidos mostrou ser tóxico para a espécie Eisenia andrei em exposição aguda e crônica gerando efeitos citotóxicos, genotóxicos e de estresse oxidativo. No mesmo sentido, a análise de efeitos subletais mostrou ser eficaz na determinação de efeitos tóxicos precoces ao lixiviado nos organismos testados.

Landfill leachate is an effluent difficult to biodegrade, displaying variable physical, chemical and biological characteristics and high potential to cause soil, groundwater and water contamination in general. When evaluating its impacts on the environment, it is necessary to use indicators to measure their action on living organisms. In the present work, we investigated the toxicity of the untreated leachate through acute and chronic exposures, using biomarkers of oxidative stress, cytotoxicity and genotoxicity in earthworms of the Eisenia andrei species. The acute ecotoxicological tests showed LC50 of 2.3 mL cm-2 in contact test and 77.8 mL kg-1 in natural soil for 72 h and 14 days, respectively. It was also observed an avoidance effect of the organisms in concentrations above 37.5 mL kg-1 . The chromic assay showed an effect on reproduction, reducing the production of cocoons and preventing the development of newborns with increased concentrations of leachate. Prolonged exposure to leachate was cytotoxic, reducing viability and cell density, mainly at the concentration of 10.5 mL kg-1 . Biomarkers of oxydative stress showed an oxidizing effect from exposure to leachate. Catalase (CAT) and metallothionein (MT) were induced, increasing their activity and concentration with increasing exposure, from 35 days of exposure. On the other hand, a reduction in the activity and concentration of glutathione-Stransferase (GST) and reduced glutathione (GSH) was observed, respectively. An increase in the concentration of malondialdehyde (MDA) was shown at the end of 77 days of exposure, evidencing the lipoperoxidation caused by oxidative lesions. Through the comet assay, dose-dependent genotoxic effect was observed from the first 7 days of exposure in a chronic assay. Principal components analysis (PCA) showed a correlation between antioxidant agents and the genotoxic effect, as well as between genotoxicity and cytotoxicity, showing that exogenous contaminant defense system works together to maintain cellular homeostasis. It is concluded that the solid waste landfill leachate showed to be toxic to the Eisenia andrei species in acute and chronic exposure generating cytotoxic, genotoxic and oxidative stress effects. Similarly, the analysis of sublethal effects showed to be effective in the determination of early toxic effects to the leachate in the organisms tested.