Avaliação da qualidade ambiental do Rio Guaraguaçu, Paraná (Brasil), utilizando biomarcadores em peixe Neotropical, Hoplias malabaricus (Bloch, 1974)

Orientadora: Profa. Dra. Helena Cristina da Silva de Assis

Coorientador: Prof. Dr. Andre Andrian Padial

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação. Defesa : Curitiba, 18/07/2023

Inclui referências

Área de concentração: Ecologia e Conservação

Resumo: A água é um recurso limitado e essencial para a vida que sofre contaminação por diversos xenobióticos oriundos de atividades antrópicas. Dentre os principais contaminantes encontrados em corpos hídricos, pode-se destacar os agrotóxicos e os elementos traço, que são caracterizados por possuírem alta persistência ambiental e capacidade de bioacumulação em organismos aquáticos, o que podem acarretar diversos problemas a saúde. O rio Guaraguaçu encontrado no bioma da Mata Atlântica, é o principal rio do litoral paranaense por sua biodiversidade única, importância econômica e abastecimento de água para os municípios de Matinhos, Pontal do Paraná e Paranaguá. No entanto, esse rio vem sofrendo ao longo dos anos com a contaminação de suas águas devido ao crescimento urbano e o lançamento de esgoto não tratado. Além disso, sofre influência de um aterro sanitário localizado próximo a sua região intermediária em um de seus afluentes, o rio Pery. Deste modo, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência da ação antrópica na qualidade da água do Rio Guaraguaçu a partir das análises químicas da água e de biomarcadores em peixes da espécie Hoplias malabaricus. Os peixes foram coletados em três setores com gradientes ecológicos distintos ao longo do rio, sendo: S1- prístino; S2- impactado; S3- menos impactado. Amostras de água foram coletadas para análise da presença de elementos traço e agrotóxicos. Nos peixes, foram analisados biomarcadores bioquímicos, histopatológicos e de genotoxicidade. Músculo de peixe foi coletado para análise de bioacumulação de elementos traço. A partir da avaliação da qualidade ambiental do rio Guaraguaçu, os resultados encontrados mostraram que a atividade da acetilcolinesterase cerebral, diminuiu no setor 2 comparado aos setores 1 e 3, indicando a presença de compostos anticolinesterásicos na água. Brânquia e fígado foram os tecidos que mais apresentaram alterações, principalmente no setor 2, com aumento da atividade do sistema antioxidante. A lipoperoxidação aumentou tanto no setor 2 como no 3, caracterizando um dano celular. Biomarcadores histopatológicos mostraram diferentes lesões no fígado e brânquias dos peixes do setor 2. Para os biomarcadores de genotoxicidade, a presença de micronúcleo ocorreu em pelo menos um organismo de cada setor, indicando presença de substâncias mutagênicas na água. O presente trabalho buscou evidenciar a problemática atual da qualidade da água do Rio Guaraguaçu para criar um banco de dados de suma importância para o conhecimento tanto dos residentes com grau de vulnerabilidade social que necessitam do rio para sobrevivência e subsistência quanto para futuras tomadas de decisões por parte dos governantes.

Abstract: Water is a limited and essential resource for life that suffers contamination from various xenobiotics originating from anthropogenic activities. Among the main contaminants found in water bodies, pesticides and trace elements can be highlighted, which are characterized by their high environmental persistence and bioaccumulation capacity in aquatic organisms, leading to various health problems. The Guaraguaçu River, located in the Atlantic Forest biome, is the main river in the coastal region of Paraná, Brazil, due to its unique biodiversity, economic importance, and water supply to the municipalities of Matinhos, Pontal do Paraná, and Paranaguá. However, this river has been experiencing water contamination over the years due to urban growth and the discharge of untreated sewage. Additionally, it is influenced by a landfill located near its intermediate region in one of its tributaries, the Pery River. Therefore, the objective of this study was to evaluate the influence of anthropogenic activities on the water quality of the Guaraguaçu River through chemical analysis of water and biomarkers in Hoplias malabaricus fish. The fish were collected in three sectors with distinct ecological gradients along the river: Sector 1 - pristine; Sector 2 - impacted; Sector 3 - less impacted. Water samples were collected for analysis of trace elements and pesticides. Biochemical, histopathological, and genotoxicity biomarkers were analyzed in the fish. Fish muscle samples were collected for analysis of trace element bioaccumulation. The results of the Guaraguaçu River environmental quality assessment showed that the activity of cerebral acetylcholinesterase decreased in Sector 2 compared to Sectors 1 and 3, indicating the presence of anticholinesterase compounds in the water. Gill and liver tissues showed the most alterations, especially in Sector 2, with an increase in the activity of antioxidant system. Lipoperoxidation increased in both Sector 2 and 3, indicating cellular damage. Histopathological biomarkers revealed different lesions in the liver and gills of fish from Sector 2. For genotoxicity biomarkers, the presence of micronuclei occurred in at least one organism from each sector, indicating the presence of mutagenic substances in the water. The present study aimed to highlight the current issues regarding the water quality of the Guaraguaçu River, to create a highly important database for the knowledge of both residents with social vulnerability who rely on the river for survival and sustenance, as well as for future decision-making by policymakers.