Avaliação de efeitos toxicológicos em Daphnia magna expostos a misturas de contaminantes de preocupação emergente sob a influência de gradientes de temperatura

Abstract

Em consequência do aumento da inovação química e crescimento populacional, as águas superficiais estão sendo contaminadas por substâncias químicas, introduzidas no ambiente por fontes antrópicas, provocando um impacto significativo na qualidade das águas, ocasionando um aumento de danos ao ecossistema aquático, agravados por condições provenientes das mudanças climáticas. Os produtos de cuidado pessoais e fármacos são exemplos de contaminantes de preocupação emergente (CPE), amplamente utilizados na rotina humana e pouco compreendidos do ponto de vista toxicológico. Dos xenobióticos presentes nessa classe, substâncias como surfactantes, ativos farmacêuticos e filtros solares podem causar danos diretos à saúde e aos ecossistemas, não resultando apenas da exposição a um único poluente, mas sim de uma mistura de substâncias. O objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial toxicológico das misturas binárias de Diclofenaco (DCF), Dodecil sulfato de sódio (DSS) e Octocrileno (OCT), expostas ao modelo Daphnia magna, sob influência de temperaturas padronizadas e não padronizadas (20, 22 e 29 °C). Os resultados mostram que a alta da temperatura provoca aumento do efeito tóxico no organismo D. magna nas condições de exposição do presente estudo. Os efeitos agudos para os CPE estudados apresentaram CE50,48h para DCF, DSS e OCT em 20 °C de 44,44, 9,99 e 0,15 mg/L, respectivamente; DCF e DSS em 22 °C foi 36,57 e 5,53 mg/L respectivamente; DCF e DSS em 29 °C foi 34,47 e 2,33 mg/L, respectivamente. Em 22 e 29 °C, não foi possível calcular o valor de CE50,48h para o OCT, pois a menor concentração testada no estudo já apresentou mais de 50 % de mortalidade. Quando expostos em mistura, apresentaram natureza de interação antagônica, em exposição aguda. Quanto aos efeitos crônicos, não foram observadas diferenças significativas (p<0,05) nos parâmetros analisados em exposição individual e em mistura quando comparados com o controle de cada temperatura. O parâmetro trajetória (locomoção), não apresentou diferenças significativa, mas apresentou uma diferença na dispersão na placa com o aumento da temperatura nas exposições realizadas. Os resultados obtidos podem auxiliar na compreensão de danos causados pelas misturas de diferentes CPE considerando um cenário de aumento de temperatura, auxiliando na compreensão da complexidade de misturas de substâncias químicas presentes em produtos cotidianos que podem afetar tanto a saúde humana quanto a do meio ambiente, levando em conta as mudanças climáticas, bem como valores para regulamentação.

Abstract: As a result of increased chemical innovation and population growth, surface waters are constantly being contaminated by chemical substances, often introduced into the environment by anthropogenic sources. This has a significant impact on water quality, causing increased damage to aquatic ecosystems, which can be exacerbated by conditions arising from climate change. Personal care products and pharmaceuticals are examples of contaminants of emerging concern (CECs), widely used in human routine and poorly understood from a toxicological point of view. Among the xenobiotics present in this class, substances such as surfactants, pharmaceutical actives, and sunscreens can cause direct damage to health and ecosystems, resulting not only from exposure to a single pollutant, but from a mixture of substances. The objective of this work was to evaluate the toxicological potential of mixtures of Diclofenac (DCF), Sodium Dodecyl Sulfate (SDS), and Octocrylene (OCT), exposed to the Daphnia magna model, under the influence of standardized and nonstandardized temperatures (20, 22 and 29 °C). The results show that high temperature causes an increase in toxic effect on the organism D. magna under the exposure conditions of the present study. The acute effects for the studied CECs showed EC50,48h for DCF, SDS and OCT at 20 °C of 44.44, 9.99 and 0.15 mg/L, respectively; DCF and SDS at 22 °C were 36.57 and 5.53 mg/L respectively; DCF and SDS at 29 °C were 34.47 and 2.33 mg/L, respectively. At 22 and 29 °C, it was not possible to calculate the EC50,48h value for OCT, as the lowest concentration tested in the study already showed more than 50 % mortality. When exposed in a mixture, they showed an antagonistic interaction nature in acute exposure. As for chronic effects, no significant differences (p<0.05) were observed in the analyzed parameters in individual and mixture exposure when compared to the control of each temperature. The parameter trajectories (locomotion) did not show significant differences but showed a difference in dispersion on the plate with increasing temperature in the exposures performed. The results obtained can help in understanding the damage caused by mixtures of different CECs considering a scenario of temperature increase, helping in understanding the complexity of mixtures of chemical substances present in everyday products that can affect both human health and the environment, considering climate change, as well as values for regulation.