Associação dos biomarcadores de contaminação aquática em Poecilia vivipara (Bloch & Schneider, 1801) com parâmetros de qualidade ambiental da Lagoa da Conceição (Florianópolis, SC)

Abstract

A Lagoa da Conceição, localizada em Florianópolis (SC), é um ambiente de alta relevância econômica, social e ecológica que, historicamente, tem sofrido impacto ambiental, advindo da crescente urbanização e má gestão sanitária. Em estudos ecotoxicológicos e de monitoramento ambiental enzimas do sistema de biotransformação, do sistema de defesa antioxidante e análises de dano celular são usualmente utilizadas como biomarcadores de contaminação. O peixe Poecilia vivipara possui ampla distribuição na costa brasileira e é muito utilizado em estudos ecotoxicológicos. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade do ambiente em diferentes locais da Lagoa da Conceição utilizando uma abordagem integrada de parâmetros físicos e químicos de água e sedimento, juntamente com biomarcadores de contaminação aquática [atividade das enzimas etoxiresorufina O-deetilase (EROD), glutationa S-transferase (GST), carboxilesterase (CbE), acetilcolinesterase (AChE), superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx), catalase (CAT)] e indicadores de danos celulares [proteínas carboniladas (PCO)] no fígado e brânquias de peixes P. vivipara. Foi realizada uma única coleta de de animais, água e sedimento em quatro locais da Lagoa: Rio Vermelho (RIO), Rendeiras (REN), Canto da Lagoa (CAN) e Costa da Lagoa (COS) no verão do ano de 2023, entre os meses de janeiro e março. Análises da água apresentaram variações na qualidade entre os locais, sendo a COS o local que apresentou o maior número de coliformes termotolerantes. A região das REN apresentou a maior demanda bioquímica de oxigênio (DBO). Os peixes coletados na COS apresentaram a maior atividade de enzimas SOD, CAT e GPx no fígado e nas brânquias. Os animais da COS também exibiram maiores atividades hepáticas de CbE em relação aos outros locais estudados. Os animais coletados no CAN apresentaram a maior atividade média da EROD em ambos os tecidos em relação aos animais do RIO. Peixes da COS e do CAN apresentaram maiores níveis de PCO nas brânquias, quando comparado aos do RIO, indicando danos oxidativos nos animais. A Análise de Componentes Principais (PCA) contendo os dados de biomarcadores em fígado demonstra que os animais da COS apresentaram maior resposta a contaminantes. Da mesma forma, o Índice Integrado de Biomarcadores (IBR) indicam o local COS como o mais contaminado dentre os locais analisados. O presente trabalho demonstra que a Lagoa da Conceição apresenta indícios de contaminação associada a atividades antrópicas e esgoto sanitário, sendo necessário um esforço político para adequar a infraestrutura sanitária de forma que atenda completamente a população. Este trabalho ainda sugere que a contaminação apresentada pela laguna é capaz de causar alterações bioquímicas na ictiofauna local, tornando a contaminação um possível risco à biodiversidade da Lagoa da conceição.

Abstract: The Lagoa da Conceição, located in Florianópolis (SC), is an environment of high economic, social, and ecological relevance that has historically suffered environmental impacts due to increasing urbanization and poor sanitary management. In ecotoxicological and environmental monitoring studies, enzymes of the biotransformation system, the antioxidant defense system, and cellular damage analyses are usually used as biomarkers of contamination. The fish Poecilia vivipara is a widely distributed animal along the Brazilian coast and is commonly used in ecotoxicological studies. This work aimed to evaluate the quality of the environment at different locations in Lagoa da Conceição using an integrated approach of physical and chemical parameters of water and sediment, along with biomarkers of aquatic contamination [activity of the enzymes ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), glutathione S-transferase (GST), acetylcholinesterase (AChE), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT)] and indicators of cellular damage [carbonylated proteins (PCO)] in the liver and gills of fish of the species P. vivipara. A single collection of animals, water, and sediment was carried out at four locations in the lagoon: Rio Vermelho (RIO), Rendeiras (REN), Canto da Lagoa (CAN), and Costa da Lagoa (COS) during the summer of 2023, between the months of January and March. Water analyses showed variations in quality between the locations, with COS having the highest number of thermotolerant coliforms. The REN region presented the highest biochemical oxygen demand (BOD). Fish collected at COS showed the highest activity of the enzymes SOD, CAT and GPx in the liver and gills. Animals from COS also exhibited higher hepatic CbE activity compared to the other locations studied. Animals collected at CAN showed the highest average EROD activity in both tissues compared to animals from RIO. Fish from COS and CAN showed higher levels of PCO in the gills compared to those from RIO, indicating oxidative damage in the animals. Principal Component Analysis (PCA) of the biomarker data in the liver demonstrates that animals from COS showed a greater response to contaminants. Similarly, the Integrated Biomarker Response (IBR) index indicates COS as the most contaminated location among those. This study demonstrates that the Lagoa da Conceição shows signs of contamination associated with anthropogenic activities and sanitary sewage, requiring political efforts to improve the sanitary infrastructure to fully serve the population. This work also suggests that the contamination in the lagoon can cause biochemical changes in the local ichthyofauna, making the contamination a potential risk to the biodiversity of Lagoa da Conceição.