EFEITOS DO HERBICIDA AMETRINA E DE SEU PRODUTO
FORMULADO GESAPAX EM PARÂMETROS BIOQUÍMICOS RENAIS E
BRANQUIAIS DO PEIXE Prochilodus lineatus
Bruna Lunardelli (Fundação Araucária), Cláudia B. R. Martinez
(Orientadora), e-mail: [email protected]
Universidade Estadual de Londrina / Departamento de Ciências Fisiológicas
Londrina / Paraná.
Área: Fisiologia; Sub-área: Fisiologia Comparada
Palavras-chave: Biotransformação, Defesas antioxidantes, Ecotoxicologia.
Resumo:
A ametrina é um herbicida que tem sido utilizado em larga escala no
controle de plantas infestantes em diversos tipos de culturas agrícolas. A
desenfreada expansão da cultura de cana-de-açúcar no Brasil e a ampla
utilização de agrotóxicos favorecem a contaminação dos ambientes
aquáticos entretanto, pouco se sabe sobre os efeitos deste herbicida para
peixes neotropicais. O objetivo deste trabalho foi avaliar e comparar os
efeitos da ametrina e de seu produto formulado Gesapax 500 em
parâmetros bioquímicos no tecido renal e branquial do peixe Prochilodus
lineatus. Para tanto, peixes jovens foram expostos por 96 h apenas água
(controle) ou à água contendo ametrina ou Gesapax, ambos na
concentração de 2,5 mg.L-1. Os peixes expostos a ametrina apresentaram
aumento significativo na atividade da glutationa-S-transferase (GST) e
glutationa peroxidase nas brânquias e da glutationa redutase no rim.
Entretanto, ocorreu um decréscimo significativo na atividade da GST
branquial nos peixes expostos ao gesapax, em relação ao controle. A
atividade da catalase no rim apresentou aumento significativo nos peixes
expostos ao Gesapax em comparação com os demais grupos. Esses
resultados mostram que tanto a ametrina quanto o Gesapax causam
alterações bioquímicas no tecido renal e branquial de P. lineatus, porém de
formas diferentes: enquanto o princípio ativo promoveu ativação da
biotransformação nas brânquias e das defesas antioxidantes no rim e nas
brânquias, o produto formulado inibiu a biotranformação e seu efeito nas
defesas antioxidantes foi mais discreto.
Introdução
Os recursos hídricos no meio rural têm sofrido constante degradação em
conseqüência da poluição agrícola. O herbicida ametrina está dentre os
mais utilizados no controle de plantas infestantes nas lavouras de cana-deaçúcar. A ametrina faz parte do grupo químico triazinas, agindo como
inibidor da fotossíntese e é considerado moderadamente tóxico. Assim,
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diante da expansão da cultura canavieira e da grande utilização desse
herbicida, informações mais precisas sobre os efeitos deste composto para a
biota aquática também são necessários.
As alterações biológicas que expressam a exposição e os efeitos
tóxicos dos poluentes presentes no ambiente podem ser usadas para
identificar sinais iniciais de danos à saúde dos peixes atuando, portanto
como biomarcadores da contaminação aquática. Vários parâmetros
bioquímicos de peixes têm sido utilizados como biomarcadores devido às
suas respostas a substâncias tóxicas. Os mais utilizados são as enzimas
envolvidas na detoxificação de xenobióticos e de seus metabólitos e as
enzimas antioxidantes.
Devido à sua importância para o peixe e grande superfície de contato
com a água, as brânquias representam o primeiro órgão afetado após
exposição a contaminantes servindo como bom indicador de contaminação
aquática (Fanta et al., 2003; Thophon et al., 2003). Já o rim, produzindo
urina, atua fornecendo uma rota excretória para metabólitos de diversos
xenobióticos aos quais os peixes são frequentemente expostos. Tendo em
vista que um grande volume de sangue flui através do rim, alterações
encontradas nesse órgão podem ser úteis como indicadores de poluição
(SILVA e MARTINEZ, 2007).
A espécie P. lineatus, conhecida como curimba, foi escolhida para
este trabalho por se tratar de uma espécie de peixe neotropical, presente
nas regiões Sudeste e Sul do Brasil, sensível a diversos tipos de poluente e
por isso apropriada para testes de toxicidade (MARTINEZ et al. 2004).
Materiais e métodos
Exemplares jovens de Prochilodus lineatus, fornecidos pela Estação de
Piscicultura da UEL, foram aclimatados por sete dias e então submetidos a
testes de toxicidade do tipo estático agudo em aquários de vidro de 100L,
contendo 8 peixes cada. Os peixes foram expostos aos seguintes
tratamentos: somente água desclorada (controle), água desclorada contendo
ametrina (AMET) e água desclorada contendo Gesapax (GESA) ambos na
concentração de 2,5 mg.L-1 durante o tempo de exposição de 96h.
Após a exposição, os peixes foram anestesiados com benzocaína,
sacrificados por secção medular, pesados e medidos, e com material de
dissecção, retirou-se o rim posterior e as brânquias, que foram mantidos em
ultra-freezer (-80°C) até o momento das análises. As amostras de rim e
brânquia foram homogeneizadas em tampão fosfato de potássio 0,1M, pH
7,0 e centrifugadas (13000 g, 20 min, 4oC). O sobrenadante foi retirado e
utilizado para a determinação da atividade da enzima de biotransformação
(GST) e atividade das enzimas antioxidantes. A concentração de proteína foi
determinada pelo método de Lowry et al. (1951), em espectrofotômetro a
700 nm, utilizando-se como padrão albumina sérica bovina.
A atividade da catalase (CAT) foi determinada seguindo-se a
velocidade de decomposição do peróxido de hidrogênio, através do
decréscimo de absorbância a 240 nm e expressa em μmol H2O2
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metabolizado.min-1.mg ptn-1. A atividade da glutationa peroxidase (GPx) foi
determinada pela oxidação do NADPH + H+ em presença de peróxido de
hidrogênio em espectrofotômetro a 340 nm e 25 oC, e expressa em µmol
NADPH oxidado.min-1.mg ptn-1. A atividade da glutationa redutase (GR) foi
determinada registrando-se a redução de NADPH na presença da glutationa
oxidada, em espectrofotômetro a 340 nm e expressa em µmol NADPH
oxidado.min-1.mg ptn-1. A atividade da glutationa-S-transferase (GST) foi
determinada seguindo-se a complexação da glutationa reduzida (GSH) com
o 1-cloro-2,4-dinitrobenzeno CDNB, em espectrofotômetro a 340 nm e
expressa em nmol CDNB conjugado .min-1.mg ptn-1.
Os resultados estão expressos como média ± EP para N = 6. Os
resultados obtidos para os grupos experimentais AMET e GESA foram
comparados entre si e com o grupo controle por meio de análise de
variância (ANOVA) e as diferenças foram localizadas pelo testes de Tukey.
Foram considerados significativos P<0,05.
Resultados e Discussão
A atividade da GST nas brânquias apresentou aumento significativo nos
peixes do grupo AMET (48,95 ± 4,23) e decréscimo significativo nos peixes
do grupo GESA (20,06 ± 1,36) em relação ao grupo controle (32,09 ± 3,55).
A GST renal não apresentou variação significativa entre os grupos. A GST
metaboliza grande variedade de xenobióticos orgânicos, por meio da
conjugação destes com a glutationa reduzida, aumentando a solubilidade do
xenobiótico na água, reduzindo assim sua toxicidade. Essa atividade
aumentada da GST nas brânquias no grupo AMET, pode estar associada a
um processo adaptativo do organismo dos peixes à presença da ametrina,
para torná-la mais solúvel e menos tóxica para o animal. A diminuição da
atividade da GST nas brânquias do grupo GESA, pode ter ocorrido pela
presença de outras substâncias no composto formulado, como surfactantes.
A atividade da CAT nas brânquias foi muito baixa e não apresentou
variações significativas entre os grupos. Já no rim a CAT apresentou
aumento significativo no grupo GESA (33,78 ± 2,00), quando comparado
com os grupos controle (18,96 ± 1,58) e AMET (15,47 ± 2,07). A ativação da
CAT pode ser considerada como indicadora do aumento da produção de
espécies reativas de oxigênio (ERO) e sua ativação representa uma
resposta do tecido para remover estas ERO, no caso o H2O2.
A atividade da GPx branquial mostrou aumento significativo no grupo
AMET (191,66 ± 20,23) em relação ao controle (133,90 ± 8,51) e ao grupo
GESA (171,37 ± 9,66). No rim não foram verificadas variações significativas
na atividade da GPx (CTR: 121,12 ± 12,86; AMET: 156,96 ± 15,19; GESA:
134,72 ± 9,20) . Essa enzima catalisa o metabolismo de um grande número
de hidroperóxidos orgânicos (ROOH) além do H2O2. O aumento significativo
da atividade da GPx nas brânquias no grupo AMET indica um aumento na
geração de ERO, que deve ter resultado do processo de biotransformação,
como indicado pelo aumento da GST. Além disso, devido a baixa atividade
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da catalase nas brânquias, a função da GPx pode ter compensada a CAT na
remoção de H2O2.
A atividade da GR renal apresentou aumento significativo no grupo
AMET (7,65 ± 2,36) em relação aos outros grupos (CTR: 5,71 ± 0,93; GESA:
6,84 ± 0,39). Nas brânquias as variações observadas na GR não foram
significativas. A alta atividade GR renal do grupo AMET, deve ter ocorrido
para evitar o acúmulo de GSSG intracelular, originada principalmente
através da atividade GPx, que não apresentou aumento significativo, porém
apresentou uma tendência de aumento.
Conclusões
Os resultados deste trabalho mostram que tanto a ametrina quanto seu
produto formulado o Gesapax causam alterações bioquímicas no tecido
renal e branquial de P. lineatus, porém de formas diferentes: enquanto o
princípio ativo promoveu ativação da biotransformação nas brânquias e das
defesas antioxidantes no rim e nas brânquias, o produto formulado inibiu a
biotranformação e seu efeito nas defesas antioxidantes foi mais discreto.
Agradecimentos
Os autores agradecem à Estação de Piscicultura da UEL pelo fornecimento
de peixes, à Fundação Araucária pela concessão de bolsa de iniciação
científica para B. Lunardelli, ao CNPq pelo apoio ficanceiro (INCT-TA) e pela
concessão de bolsa pesquisador para C.B.R.Martinez.
Referências
Fanta, E.; Rios, F.S.; Romão, S.; Vianna, A.C.C.; Freiberger, S.
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2003, 54, 119.
Lowry, O.H; Rosebrough, N.J; Farr, A.L; Randall, R.J. Protein measurement
with the folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951, 193,265.
Martinez, C.B.R., Nagae, M.Y., Zaia, C.T.B.V., Zaia, D.A.M. Morphological
and physiological acute effects of lead in the neotropical fish Prochilodus
lineatus. Braz. J. Biol. 2004, 64, 797.
Silva, A.G.; Martinez, C.B.R. Morphological changes in the kidney of a fish
living in an urban stream. Environ. Toxicol. Pharmacol. 2007, 23, 85.
Thophon, S.; Kruatrachue, M.; Upatham, E.S.; Pokethitiyook, P.; Sahaphong,
S.; Jaritkhuan, S. Histopathological alterations of white seabass, Lates
calcarifer, in acute and subchronic cadmium exposure. Environ. Pollut. 2003,
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