título do resumo

ATIVIDADE DA ACETILCOLINESTERASE EM Prochilodus lineatus PARA
MONITORAMENTO DA QUALIDADE DA ÁGUA EM ÁREA AGRÍCOLA
Thiego Piva Gouveia (PIBIC/Fudação Araucária-UEL), Carlos Eduardo Delfino
Vieira (Doutorando), Cláudia Bueno dos Reis Martinez (Orientadora), e-mail:
[email protected]
Universidade Estadual de Londrina/Departamento de Ciências
Fisiológicas.
Área e sub-área do conhecimento: Fisiologia/Fisiologia Comparada
Palavras-chave: agrotóxicos, biomarcadores, biomonitoramento.
Resumo
A contaminação de ecossistemas aquáticos por agrotóxicos tem sido
intensificada em decorrência às demandas agrícolas. Assim, são necessárias
ações que monitorem os efeitos destes agrotóxicos para as populações de
peixes. Neste contexto, o presente trabalho avaliou a atividade da
acetilcolinesterase (AChE) em cérebro e músculo do peixe Prochilodus
lineatus, como uma ferramenta para monitorar a qualidade da água em áreas
agrícolas. Para tanto, juvenis de P. lineatus foram divididos em dois grupos:
referência (REF), com animais foram confinados em tanques (6000 L) na
Estação de Piscicultura da UEL e um grupo experimental (EXP), com animais
transportados para o campo e confinados nas mesmas condições que o grupo
REF, em um local de intensa atividade agrícola. Após exposição de 5, 15, 30,
60, 90 e 120 dias, uma parte dos animais foi retirada dos tanques e
transportada ao laboratório para retirada dos tecidos para análise da AChE.
Após 15 dias de exposição, observou-se uma diminuição significativa na
atividade da AChE no cérebro dos peixes do grupo EXP em relação à REF,
enquanto no músculo foi observada uma diminuição significativa na AChE após
5, 30 e 90 dias de exposição in situ nos peixes do grupo EXP em relação à
REF. Os peixes apresentaram respostas na AChE, que atuou como um
biomarcador relacionado aos xenobióticos presentes no ambiente estudado,
demonstrando que o mesmo está sendo contaminado por substâncias
químicas oriundas das atividades agrícolas, em diferentes graus de intensidade
ao longo do tempo.
Introdução e objetivo
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Há uma crescente contaminação oriunda de atividades agrícolas aos
ecossistemas aquáticos. Dentre os agroquímicos de maior importância
toxicológica e ambiental, estão os agrotóxicos. Uma vez presente nos corpos
d´água, os agrotóxicos podem contaminar os organismos aquáticos por
diferentes vias. No caso dos peixes, estes compostos podem penetrar pelas
brânquias, alimentação e pela pele (HEATH, 1995). Assim, a biota aquática
está constantemente exposta à contaminação por agrotóxicos, o que pode
comprometer a saúde desses animais.
A acetilcolinesterase (AChE) é a enzima responsável pela hidrólise do
neurotransmissor acetilcolina e a medida de sua atividade é bastante utilizada
para diagnosticar exposição a contaminantes em peixes. A AChE pode ser
considerada um dos biomarcadores mais antigos e sua inibição está
classicamente associada com o mecanismo de ação tóxica de inseticidas
organofosforados e carbamatos (PAYNE et al., 1996). Distúrbios na atividade
da AChE podem afetar a locomoção e equilíbrio em peixes, prejudicando a
alimentação, escape e comportamento reprodutivo (PESSOA et al., 2011).
Desta forma, o principal objetivo do trabalho foi avaliar a atividade da
acetilcolinesterase em cérebro e músculo do peixe Prochilodus lineatus
submetidos à testes in situ em um ribeirão localizado em área agrícola.
Procedimentos metodológicos
Exemplares juvenis de P. lineatus (n=1000), fornecidos pela Estação de
Piscicultura da UEL (EPUEL) foram transportados para o campo, onde foram
confinados em tanques-rede com volume aproximado de 6000 L (2 X 2 X 1,5
m) recebendo alimentação comercial três vezes por semana. O local
experimental (EXP) está localizado em uma propriedade rural no norte do
Paraná com intensa atividade agrícola durante todo o ano e contínua aplicação
de agrotóxicos. Peixes também foram mantidos nas mesmas condições
experimentais em um local referência (REF), na própria EPUEL.
Os peixes submetidos aos testes in situ nos dois locais foram amostrados após
5, 15, 30, 60, 90 e 120 dias de exposição. Em cada tempo experimental 10
indivíduos eram retirados dos tanques e transportados para o laboratório onde
eram anestesiados em benzocaína (0,1 g.L-1) e posteriormente mortos, por
secção medular, para a retirada dos tecidos. As amostras de cérebro e
músculo foram homogeneizadas em tampão fosfato de potássio (0,1 M, pH 7,5)
e centrifugadas (10000 g, 20 min, a 4º C). O sobrenadante foi utilizado para a
avaliação da atividade da AChE, através da reação do iodeto de acetilcolina
com o reagente de cor ditionitrobenzoato (DTNB), com leitura a 415 nm, de
acordo com o método colorimétrico de Ellman et al. (1961), adaptado para a
leitura em microplacas por Alves Costa et al. (2007). Este projeto foi aprovado
pelo Comitê de Ética em Uso Animal da UEL (Processo: 10493.2014.27).
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Os resultados obtidos para os grupos EXP e REF, em cada tempo
experimental, foram comparados entre si por meio do teste t ou Mann-Whitney,
dependendo da distribuição dos dados (normalidade e homocedasticidade). Da
mesma forma, os resultados obtidos nos diferentes períodos de exposição,
para cada grupo (EXP ou REF), foram comparados entre si por meio de análise
de variância (ANOVA) ou teste de Kruskall-Wallis. Foram considerados
significativos valores de p<0,05.
Resultados e discussão
Os resultados da atividade da AChE cerebral e muscular estão apresentados
na Figura 1A e 1B, respectivamente. Após 15 dias observou-se uma diminuição
significativa (p<0,045) na atividade enzimática no cérebro dos peixes mantidos
no local EXP, em relação ao REF. No músculo ocorreu uma diminuição
significativa na atividade da AChE após 5 (P<0,001), 30 (P = 0,008) e 90 (P =
0,005) dias no local EXP, em relação à REF.
A)
B)
Figura 1– Atividade da acetilcolinesterase em cérebro (A) e músculo (B) de Prochilodus
lineatus ao longo de 120 dias de exposição in situ em um local de referência (REF) e um
local experimental (EXP), inserido em região agrícola. As barras representam à média e as
linhas verticais o EP. Asterisco (*) indica diferença significativa entre os dois locais em cada
tempo experimental. Letras distintas indicam diferença significativa entre os diferentes tempos
experimentais em cada local de exposição (p < 0,05).
Variações na atividade da AChE ao longo do tempo, em cada local de
exposição também foram observadas. Os peixes do local REF apresentaram
maior atividade de AChE no cérebro após 60 e 90 dias, com relação aos peixes
mantidos por 5 dias neste local. Já os peixes do local EXP apresentaram uma
menor atividade da enzima após 15 dias, comparados com os tempos de 30,
60 e 90 dias de exposição. Para a atividade da AChE no músculo, foi verificado
que entre os tempos não houve diferenças significativas no grupo REF,
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entretanto, os peixes do grupo EXP apresentaram variações significativas na
atividade da AChE ao longo do tempo.
Conclusão
A inibição da AChE, tanto no músculo quanto no cérebro, dos peixes
confinados no local de intensa atividade agrícola indica a presença de
contaminantes, que comprometem a qualidade ambiental e também podem
comprometer a sobrevivência dos peixes, uma vez que a inibição desta enzima
promove distúrbios comportamentais, locomotores e reprodutivos.
Agradecimentos
À Fundação Araucária pela bolsa de iniciação científica para T.P. Gouveia. À
CAPES pela bolsa de doutorado para C.E.D. Vieira e ao CNPq pela bolsa de
produtividade em pesquisa para C.B.R. Martinez.
Referências
ALVES COSTA, J.R.M., MELA, M., SILVA DE ASSIS, H.C., PELLETIER, E., RANDI,
M.A.F., OLIVEIRA RIBEIRO, C.A. 2007. Enzymatic inhibition and morphological
changes in Hoplias malabaricus from dietary exposure to lead (II) or
methylmercury. Ecotoxicology and Environmental Safety, 67, 82-88.
ELLMAN, G.L.; COURTNEY, K.D.; ANDRES J.R.V.; FEATHERSTONE, R.M.1961. A
new and rapid colorimetric determination of acetylcholinesterase activity.
Biochemical Pharmacology, 7, 88-95.
HEATH, A.G. Water Pollution and Fish Physiology. 1995. 2ed. Boca Raton: Lewis
Publishers.
PAYNE, J.F., MATHIEU, A., MELVIN, W., FANCEY, L.L. 1996. Acetylcholinesterase,
an Old Biomarker with a New Future? Field Trials in Association with Two Urban
Rivers and a Paper Mill in Newfoundland. Marine Pollution Bulletin, 32, 225-231.
PESSOA, P.C., LUCHMANN, K.H., RIBEIRO, A.B., VERAS, M.M., CORREA,
J.R.M.B., NOGUEIRA, A.J., BAINY, A.C.D., CARVALHO, P.S.M. 2011.
Cholinesterase inhibition and behavioral toxicity of carbofuran on Oreochromis
niloticus early life stages. Aquatic Toxicology, 105, 312-320.
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