Avaliação de biomarcadores em vertebrados aquáticos face à exposição aguda de cobre no meio

• Author(s): Monteiro, Evanildo Tavares
• Date: 2012
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/7879
• Origin: Biblioteca Digital do IPB
• Subject(s): Metais pesados; Toxicidade; Biomarcadores; Electrólitos; Luciobarbus bocagei
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Fernandes, Conceição; Teixeira, Amílcar
• Contributor(s): Biblioteca Digital do IPB

Description

Em dezembro de 2009 ocorreu o colapso das escombreiras das minas do Portelo, tendo sido incorporado uma grande quantidade de sedimentos na rede hídrica e detectadas concentrações elevadas de metais pesados, em especial de cobre (Cu). No presente estudo foi feita a avaliação de biomarcadores em vertebrados aquáticos face à exposição aguda de cobre no meio aquático, tendo sido selecionados indicadores bioquímicos (e.g. concentrações de Na+ e K+ plasmático). Escolheu-se uma espécie piscícola endémica da Península Ibérica, o barbo comum (Luciobarbus bocagei). Com base numa população de 53 peixes, foram realizados ensaios de toxicidade aguda em sistema estático, com diferentes concentrações de cobre (i.e. 0,06 ppm, 0,11 ppm, 0 20ppm e 0,48 ppm), considerando ainda o respectivo controlo. Segundo os resultados obtidos não foram encontradas diferenças na condição física (índice K) dos peixes, como resposta à presença de Cu. No entanto, foram registadas elevadas mortalidades nos ensaios com concentrações superiores de Cu. Os resultados mostraram ainda que o valor médio do K+ plasmático dos barbos controlo foi de 6,53±2,01 mM/L, sendo um valor significativamente inferior, quando comparado com os barbos expostos ao cobre. No que respeita à concentração plasmática de Na+, verificou-se que o valor médio deste electrólito, nos peixes controlo, foi de 221±37 mM/L, significativamente superior, quando comparado com os barbos expostos ao cobre. O Na+ plasmático diminui significativamente com o aumento da concentração de exposição de cobre, sugerindo que este metal pesado compete com Na+, a nível da ATPases, levando à sua diminuição. O aumento do K+ plasmático observado neste estudo pode ser uma medida compensatória, de modo a manter o equilíbrio iónico. Este aumento da concentração de K+ plasmático e a diminuição da concentração de Na+ plasmático, nos peixes expostos ao Cu, produz alterações importantes na regulação iónica e provavelmente também a nível dos parâmetros hematológicos. Os biomarcadores utilizados neste estudo (electrólitos plasmáticos) mostraram ser suficientemente sensíveis, dado terem sido detectadas alterações que traduzem uma relação causa-efeito da exposição dos barbos ao cobre. Os resultados dos ensaios desenvolvidos em condições controladas (i.e. em laboratório) poderão ser extrapolados, já que é de crer que possam ter ocorrido fenómenos de toxicidade no ecossistema aquático que justificaram o desaparecimento e/ou diminuição de espécies aquícolas outrora presentes na rede hídrica. Contudo, é de esperar que com a gradual diminuição do teor de metais na água, seja restabelecido o equilíbrio ecológico. Nesse contexto, é essencial promover medidas que inviabilizem a entrada de sedimentos e água proveniente das minas, de modo a eliminar fontes de poluição química e física.

In december 2009, heaps of the Portelo mine collapsed and incorporated a high quantity of heavy metals in the hydric system, namely copper (Cu). In the present study, biomarkers were evaluated in aquatic vertebrates, under acute copper exposure. Biochemical indicators (Na+ and K+ plasmatic concentrations), and Iberian fish specie (Luciobarvus bocagei) were chosen. Based on a population of 53 barbels acute toxicity tests were conduced on static system, with different copper concentrations (0.06 ppm; 0.11 ppm; 0.20 ppm and 0.48 ppm, and a control group with no copper exposure). According to our results, no significant differences were found in condition factor (K index) between fish control and fish exposed to Cu. However, high mortality rates were observed in assays under higher Cu doses. Results also showed that average value of plasmatic K+ of control barbels was 6.53±2.01 mM/L, a significantly lower value when compared to barbels exposed to copper. Regarding plasmatic concentration of Na+, average value in control fish was 221±37.06 mM/L, a value significantly higher than barbels exposed to copper. The Na+ levels decreases significantly with increasing exposition copper concentration, suggesting that this heavy metal compete with Na+, at ATP-ases level, leading to their decrease. The increase of plasmatic K+ observed in this study could arise from a compensatory measure to maintain ionic equilibrium. This increase of plasmatic concentration of K+ and decrease of plasmatic concentration of Na+, in the fish exposed to Cu, produces important changes in ionic regulation and probably also to at hematological parameters level. The biomarkers used in this study (plasmatic electrolytes) seemed to be sensitive enough, since biological changes observed correlate well a cause-effect arising from barbel exposition to Cu. Results of assays developed in a controlled environment (laboratory), could be extrapolated, as it is believed that in aquatic ecosystem, might have occurred toxicity effects that justified the disappearance and/or reduction of fish species, once present in this streams. However, it is expectable that with a gradual reduction of metals content in water, the ecological balance should be achieved. In this context, it is essential that the sediments and water input from mine are avoided, in order to eliminate sources of chemical and physical pollution.