Biomonitoramento do rio Perequê, Porto Belo - SC, utilizando a espécie de peixe Geophagus brasiliensis

Orientadora: Profª. Dr.ª Helena Cristina da Silva de Assis

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa : Curitiba, 26/02/2018

Inclui referências: p.73-89

Resumo: Os ecossistemas aquáticos, em especial os de água doce podem prover serviços únicos e imprescindíveis para as diversas atividades sociais,sejam elas de origem doméstica, industrial, agrícola ou comercial. A agricultura em especial tem contribuído de formasignificativa para a contaminação dos ecossistemas, devido ao uso intensivo de agrotóxicos. Dentre os principais impactos ambientais decorrentes da rizicultura estão a redução da quantidade e qualidade da água devido a processos de eutrofização e uso deagrotóxicos. Esteestudo objetivou analisar a qualidade da água do Rio Perequê, Porto Belo, Santa Catarina, Brasil, por meioda quantificação química de herbicidas utilizados na rizicultura e da análise de biomarcadores na espécie de peixe nativa Geophagus brasiliensis. Duas coletas foram realizadas no Rio Perequê, a primeira coleta (C1) no mês de Novembro de 2016, na estação da primavera e a segunda coleta (C2), no mês de Março de 2017, na estação do outono. Em cada uma das coletas foram amostrados dois pontos do rio, um a montante da barragem de acumulação e do ponto de captação de água da ETA de Porto Belo (P1), e outra a jusante (P2), onde foram coletadas amostras de sedimento e peixes. Os peixes foram primeiramente anestesiados com benzocaína 1%, e o sangue coletado por punção cardíaca para análise de alterações nucleares e ensaio cometa. Em seguida os animais foram eutanasiados por secção medular, pesados, medidos e o fígado, cérebro, músculo, rim posterior e brânquias foram coletados. Os biomarcadores de biotransformação e estresse oxidativo foram analisados em amostras de fígado, e deneurotoxicidadeem amostras de cérebroe músculo. Amostras de sangue, fígado, rim posterior e cérebro foram destinadas a análises dos biomarcadores genéticos e a histopatologia foi realizada em amostras de fígado, rim posterior e brânquias. A presença do herbicida glifosato foi detectada no sedimento (11,7 µg.kg?1) do ponto a montante do local de captação de água (P1), na primavera. A menor atividade da enzimade biotransformação superóxido dismutase (SOD), bem como o aumento de danos no DNA renale no tecido hepáticocoincidiram com a menor atividade da acetilcolinesterase (AChE) musculare cerebral, no ponto P1, em relação ao ponto P2 na estação da primavera,de menor índice de chuvas(81,8mm3). Também foi observadauma variação sazonal entre as estações da primavera e outono,nas respostas dos peixes aos biomarcadores.A redução das atividades da AChE musculare das enzimas de biotransformaçãoetoxiresorufina-O-deetilase (EROD)eglutationaS-transferase(GST),e das enzimasantioxidantes comoaSOD e glutationa peroxidase(GPx), bem comoo aumento de danos no DNA cerebral, coincidiramcom o maior número de lesões teciduais nofígado e brânquiasna primavera, em relação ao outono, independente do ponto em análise.Conclui-se que oRio Perequê apresenta contaminação por xenobióticos e provavelmente agrotóxicos provenientes da agricultura de arroz irrigado, indicandodanos à biota e um potencial risco de saúde pública. Palavras-chave: Biomonitoramento; Biomarcadores; Rio Perequê; Geophagus brasiliensis.

Abstract: Aquatic ecosystems, especially the freshwater ecosystems, can provide unique and indispensable services for various human activities, as domestic, industrial, agricultural or commercial origin. Agriculture in particular has contributed significantly to thecontamination of ecosystems due to the intensive use of pesticides. Among the main environmental impacts resulting from rice cultivation are the reduction of water quantity and quality due to eutrophication processes and the use of pesticides. This suitedaimed to analyze the water quality of the Perequê River, Porto Belo, Santa Catarina, Brazil, through the chemical quantification of herbicides used in rice cultivation and the biomarkers analysis in the native fish species Geophagus brasiliensis. Two sampling were carried out in the Perequê River. The first on (C1) was in November 2016, in the spring season and the second n (C2), in March 2017, in the fall season. In each sampling, two points of the river were analyzed, one upstream of the accumulation damand the water catchment point of the Porto Belo ETA (P1), and another downstream (P2) with water, sediment and fish sampling. Fish were anesthetized with 1% benzocaine, and blood was taken by cardiac puncture for morphological nuclear alterations and comet assay. Then the animals were euthanized by medullary section, weighed, measured and the liver, brain, muscle, posterior kidney and gills were collected. Biotransformation and oxidative stress biomarkers were analyzed in liver samples, and neurotoxicity in brain and muscle samples. Samples of blood, liver, posterior kidney and brain were intended for analysis of genetic biomarkers and histopathology was performed on samples from the liver, posterior kidney and gills. The presence of glyphosate herbicide was detected in the sediment (11,7 ?g.kg-1) from the point upstream of the water catchment site (P1) in the spring. The lower activity of the biotransformation enzyme superoxide dismutase (SOD), as well as increased damage to renal DNA and hepatic tissue, coincided with the lower activity of muscular and cerebral acetylcholinesterase (AChE) at point P1, in relation to point P2 in spring season, with a lower rainfall index (81,8mm3). A seasonal variation was also observed between the spring and fall seasons, in fish responses to biomarkers. Reduction of muscle AChE activities and biotransformation enzymes etoxiresorufin-O-deethylase (EROD) and glutathioneS-transferase (GST), and antioxidant enzymes such as SOD and glutathione peroxidase (GPx), as well as increased brain DNAdamage, coincided with the highest number of tissue lesions in the liver and gills in spring, relative to autumn, regardless of the point under analysis. It is concluded that the Perequê River presents contamination by xenobiotics and probably pesticides from irrigated rice farming, indicating damages to the biota and a potential public health risk. Keywords: Biomonitoring; Biomarkers; Perequê River; Geophagus brasiliensis.