Avaliação da higidez da ictiofauna da Bacia do Rio Guaraguaçu, litoral paranaense

Orientadora: Prof.ª Dra. Lucélia Donatti

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa : Curitiba, 17/05/2024

Inclui referências

Área de concentração: Ecologia e Conservação

Resumo: A Bacia Hidrográfica do Rio Guaraguaçu (BHG), localizada no litoral do Paraná, apresenta em seu entorno desde áreas bem preservadas até regiões com grande influência antrópica, o que pode refletir na qualidade do ambiente aquático. A presença de aterros sanitários e o descarte de efluentes domésticos, e.g., possibilita a entrada de diferentes contaminantes ao longo da bacia, disponíveis para bioacumulação e biomagnificação, representando uma ameaça aos organismos e ecossistemas aquáticos. A partir dessa perspectiva, o presente trabalho propõe avaliar a higidez da ictiofauna65f da BHG, utilizando a detecção de microplásticos (MPs) e respostas bioquímicas e histopatológicas como biomarcadores. A BHG foi dividida em quatro setores (S1, S2, S3 e S4), ao longo do segmento médio-inferior do Rio Guaraguaçu, no litoral paranaense. Para a análise de MPs, foram coletadas espécies de peixes de diferentes hábitos alimentares - carnívoros, invertívoros e onívoros - e avaliada a abundância e concentração de fragmentos no trato gastrointestinal (TGI). Foram mensuradas as concentrações de poluentes orgânicos persistentes (POPs) no sedimento, os parâmetros fisico-químicos da água e a resposta de biomarcadores bioquímicos e histopatológicos em S1 e S2, subdividido em duas áreas: S2a, a montante do afluente Rio Pery e; S2b, no Rio Pery, próximo ao aterro sanitário de Pontal do Paraná. Para avaliação dos biomarcadores, foram escolhidas duas espécies nativas, Deuterodon langei e Geophagus iporangensis. Foram encontrados MPs em todos os setores, incluindo o S1, considerado prístino. A abundância de MPs foi maior em S3 total e para carnívoros, em relação ao S1, provavelmente devido a sua localização, no contínuo fluvial do Rio Guaraguaçu após o Rio Pery, e ao maior volume de atividade pesqueira em comparação com os demais setores. Onívoros, no entanto, foram o grupo que apresentaram a maior concentração total de MPs no TGI, resultado diretamente relacionado com esse hábito alimentar. Danos oxidativos foram observados pelo aumento da peroxidação lipídica (LPO) no encéfalo (S2b) e rim (S1) de D. langei, e coração (S2a) e músculo (S2b) de G. iporangensis. Foram observadas alterações dos biomarcadores bioquímicos, em resposta ao estresse, em todos os setores, mas a atividade da defesa antioxidante foi maior em S2a e S2b, para ambas as espécies. Em relação aos biomarcadores histopatológicos, as gônadas foram os órgãos mais responsivos, mas não houve diferença entre os setores para nenhum dos órgãos avaliados. Para D. langei, a RDA demonstrou associação da resposta dos tecidos branquial e muscular à S2a, enquanto o encéfalo está mais relacionado com S2b. No entanto, o modelo não foi significativo ao relacionar as respostas dos biomarcadores bioquímicos com os POPs e os parâmetros físico-químicos. Em G. iporangensis, parâmetros como a condutividade, pH, salinidade e total de sólidos dissolvidos estão positivamente correlacionados com a respostas dos biomarcadores bioquímicos em S2b. Essas respostas demonstraram a plasticidade das espécies frente ao gradiente ambiental ao qual estão expostas, e enfatizam a importância de investigar como a atividade antrópica pode afetar a saúde da ictiofauna da BHG.

Abstract: The Guaraguaçu River Basin (BHG), located on the coast of Paraná, Brazil, encompasses areas ranging from well-preserved to heavily anthropogenically influenced regions, which can impact the aquatic environment quality. The presence of landfills and discharge of domestic effluents, e.g., introduces various contaminants throughout the basin, making them available for bioaccumulation and biomagnification, posing a threat to aquatic organisms and ecosystems. From this perspective, this study aims to assess the health status of BHG’s ichthyofauna using the detection of microplastics (MPs) and the response of biochemical and histopathological biomarkers. The BHG was divided into four sectors (S1, S2, S3, and S4), along the mid-lower segment of the Guaraguaçu River. For the MPs analysis, species with different feeding habits - carnivores, invertivores, and omnivores - were sampled, and the abundance and concentration of fragments in the gastrointestinal tract (GIT) were evaluated. Persistent organic pollutants (POPs) concentrations in sediment, physicochemical water parameters, and biochemical and histopathological biomarker responses were measured in S1 and S2, further subdivided into S2a upstream of the Pery River tributary and S2b near the Pontal do Paraná landfill. Two native species, Deuterodon langei and Geophagus iporangensis, were selected for biomarker evaluation. MPs were found in all sectors, including supposedly pristine S1. MP abundance was highest in S3 overall and among carnivores compared to S1, likely due to its location downstream of the Pery River and higher fishing activity compared to other sectors. Omnivores, however, exhibited the highest total MP concentrations in the GIT, correlating directly with their feeding habits. Oxidative damage was observed through increased lipid peroxidation (LPO) in D. langei's brain (S2b) and kidney (S1), and G. iporangensis's heart (S2a) and muscle (S2b). Changes in biochemical biomarkers, indicative of stress, were observed across all sectors, with higher antioxidant defense activity noted in S2a and S2b for both species. Regarding histopathological biomarkers, gonads were most responsive, though no sectoral differences were observed for any evaluated organs. Redundancy analysis (RDA) indicated associations between gill and muscle tissue responses with S2a in D. langei, while brain tissue was more related to S2b. However, the model did not yield significant associations between biochemical biomarker responses, POPs, and physicochemical parameters. In G. iporangensis, parameters such as conductivity, pH, salinity, and total dissolved solids positively correlated with biochemical biomarker responses in S2b. These findings highlight the species' plasticity in response to varying environmental gradients and underscore the need to investigate how anthropogenic activities may affect the health of BHG's ichthyofauna.