Respostas bioquímicas do mexilhão Perna perna (Linnaeus, 1758) frente à exposição ao contaminante emergente benzofenona-3 (BP-3)

Abstract

A presença dos produtos de cuidado pessoal (PCP) nos ambientes aquáticos e seus efeitos sobre a biota têm ganhado crescente relevância. Os PCP ingressam nos ecossistemas aquáticos de forma direta (p.ex. banhistas) ou indireta (p.ex. efluentes domésticos), sendo detectados em baixas concentrações. Dentre os PCP, os filtros ultravioletas são substâncias capazes de absorver, refletir ou dispersar as radiações UVA e UVB, encontrados na composição de tintas e embalagens plásticas, sendo, ainda, componentes fundamentais na composição de protetores solares. A Benzofenona-3 (BP-3) é um filtro UV orgânico amplamente utilizado na formulação de vários protetores solares, porém informações sobre seus efeitos em bivalves marinhos são escassas. O mexilhão Perna perna é um molusco bivalve consumido na alimentação humana, cujo cultivo tem importância comercial no Brasil, tornando relevante a investigação de possíveis efeitos tóxicos da BP-3 nesta espécie. Neste trabalho foi avaliado o efeito da BP-3 em P. perna, utilizando biomarcadores bioquímicos de defesa antioxidante enzimáticos (glutationa peroxidase ? GPx; glutationa redutase ? GR; glicose 6-fosfato desidrogenase - G6PDH; glutationa S-transferase - GST), assim como de danos oxidativos (peroxidação de lipídeos - MDA). Os mexilhões (n=54) foram coletados e aclimatados (7 dias) em laboratório sob condições controladas (água do mar filtrada; 21°C; 30 ups; aeração constante e alimentação de manutenção). A exposição foi realizada individualmente em béqueres de vidro (1 mexilhão L-1), envolvendo dois tratamentos (concentrações nominais: 1 e 10 µg L-1 BP-3), e um controle para cada concentração (água do mar + DMSO 0.001%). Os mexilhões oram alimentados a cada 48 h, sendo a troca de água realizada diariamente e a coleta das brânquias foi realizada após 72h e 7 dias de exposição. As amostras de brânquias (n=9) foram pesadas e homogeneizadas. O sobrenadante foi utilizado para a análise dos biomarcadores bioquímicos. Foram realizadas coletas de água nas unidades experimentais sem animais no tempo zero, em 72h e 7 dias. Bem como, duas amostras no período de 24 h, entre o sexto (Tinicial, sem animais) e o sétimo dia (Tfinal, com animais). De acordo com as análises químicas da água, as concentrações reais médias de BP-3 foram 0,1 ± 0,04 e 3,0 ± 0,42 µg L-1. Entre o sexto e o sétimo dia de exposição, houve redução significativa da concentração de BP-3 nas unidades expostas a maior concentração de BP-3 (Tinicial: 3,19 ± 0,01 µg L-1 e Tfinal: 0,48 ± 0,06 µg L-1). Em relação às respostas enzimáticas, foi observada uma significativa redução (p < 0,05) na atividade da G6PDH e da GPx nos mexilhões expostos a 0,1 µg L-1 em relação ao grupo controle, após 7 dias de exposição. Sugerimos que a diminuição da atividade tanto da G6PDH quanto da GR, esteja comprometendo a reciclagem da GSH. Não foram observadas diferenças significativas na atividade da GST, nem tampouco nos níveis de MDA. Nossos resultados sugerem que as concentrações testadas, similares àquelas encontradas em ecossistemas aquáticos, provocaram uma alteração na reciclagem da GSH. Essa possível alteração, por sua vez, poderia estar relacionada ao desequilíbrio no sistema redox das células branquiais do mexilhão P. perna, causada pela BP-3, sob condições controladas em laboratório.

Abstract: The presence of personal care products (PCPs) in aquatic environments and their effects on biota are gaining increasing relevance. PCPs enter aquatic ecosystems directly (bathers) or indirectly (domestic effluent) and are detected at low concentrations. Among PCPs, ultraviolet filters are substances capable of absorbing, reflecting, or scattering UVA and UVB radiation, found in the composition of paints and plastic packaging, and are key components in the composition of sunscreens. Benzophenone-3 (BP-3) is an organic UV filter widely used in the formulation of various sunscreens, but information on its effects on marine bivalves is scarce. The mussel Perna perna is a bivalve mollusk consumed as human food, whose cultivation is commercially important in Brazil, making it relevant the investigation of possible toxic effects of BP-3 on this species. In this work we evaluated the effect of BP-3 in P. perna, using biochemical biomarkers of enzymatic antioxidant defense (glutathione peroxidase - GPx; glutathione reductase - GR; glucose 6-phosphate dehydrogenase - G6PDH; glutathione S-transferase - GST), as well as of oxidative damage (lipid peroxidation - MDA). Mussels (n=54) were collected and acclimated (7 days) in the laboratory under controlled conditions (filtered seawater; 21°C; 30 ups; constant aeration and maintenance feeding). Exposure was performed individually in glass beakers (1 mussel L-1), involving two treatments (nominal concentrations: 1 and 10 µg L-1 BP-3), and a control for each concentration (seawater+DMSO 0.001%). Mussels were fed every 48 h, water was changed daily, and gill samples were collected after 72 h and 7 days of exposure. The gill samples (n=9) were weighed and homogenized. The supernatant was used for biochemical biomarker analysis. Water samples were collected from the experimental units without animals at time zero, at 72h and 7 days. Two 24h samples were taken between the sixth (Tinicial, without animals) and seventh day (Tfinal, with animals). According to the chemical analyses of the water, the mean actual concentrations of BP-3 were 0.1 ± 0.04 and 3.0 ± 0.42 µg L-1). Between the sixth and seventh day of exposure, there was a significant reduction in BP-3 concentration in the units exposed to the highest concentration of BP-3 (Tinicial: 3.19 ± 0.01 µg L-1 and Tfinal: 0.48 ± 0.06 µg L-1). Regarding the enzymatic responses, a significant reduction (p<0.05) in G6PDH and GPx activity was observed in mussels exposed to 0.1 µg L-1 compared to the control group after 7 days of exposure. We suggest that the decreased activity of both G6PDH and GR, is compromising GSH recycling. No significant differences were observed in GST activity, nor in MDA levels. Our results suggest that the tested concentrations, similar to those found in aquatic ecosystems, caused an alteration in GSH recycling. This possible alteration, in turn, could be related to the imbalance in the redox system of the gill cells of the mussel P. perna caused by BP-3 under controlled laboratory conditions.