Toxicidade de novos nanomateriais anti-incrustantes sobre o coral-sol (Tubastraea coccinea)

Abstract

Biocidas usados na composição de tintas anti-incrustantes para evitar o processo de bioincrustação marinha podem sofrer lixiviação gradual e alguns podem ser persistentes no ambiente marinho e causar efeitos ambientais perigosos para organismos não alvo. Novas técnicas, como o encapsulamento em nanomateriais, têm sido desenvolvidas com o propósito de controlar a velocidade de liberação e reduzir os efeitos tóxicos deste biocida. Neste estudo, além das formas livres (DCOIT e SiNC), foi utilizado o encapsulamento em nanocápsulas mesoporosas de sílica (SiNC-DCOIT) e prata (SiNC-DCOIT-Ag), que apontam ser opções benéficas e favoráveis ecologicamente, atenuando os impactos ambientais, sem comprometer sua eficácia para organismos de ambiente temperado. O organismo alvo do estudo foi o coral- sol (Tubastraea coccinea). Esta espécie é considerada invasora no litoral brasileiro e a utilização da mesma serve como alternativa para se estimar os riscos às espécies nativas. Desta forma, o estudo teve como objetivo avaliar a toxicidade e efeitos de letalidade do biocida anti-incrustante DCOIT e suas versões nanoencapsuladas em organismos de T. coccinea e observar a ocorrência de efeitos sub letais aos animais. A coleta das colônias foi feita no Arquipélago de Alcatrazes, SP, Brasil e as colônias foram expostas individualmente em frascos de 500mL com diferentes concentrações das substâncias, sendo, 3,33, 10, 33 e 100 μg L-1 para o DCOIT livre; 500, 1000, 2000 e 4000 μg L-1 para o SiNC; e 74,1, 222,2, 666,7 e 2000 μg L-1 para o SiNC-DCOIT e SiNC-DCOIT-Ag, por um período de 96 horas, com aeração e temperatura constante de 23°C ± 2ºC e fotoperíodo natural (12h claro, 12h escuro). Após o tempo de exposição, nenhum efeito letal foi observado, no entanto, foi possível observar alguns efeitos subletais, como o esqueleto calcário aparente em praticamente todas as concentrações e réplicas, porém ausentes nos controles, e a fragilização e branqueamento do esqueleto nas concentrações mais altas. A espécie T. coccinea foi considerada pouco sensível às substâncias testadas. Essa resistência pode indicar uma maior capacidade de proliferação da espécie, sendo favorecida em substrato contento tintas anti-incrustantes, em detrimento das espécies nativas.

Biocides used in the composition of antifouling (AF) paints to avoid the marine biofouling process can undergo gradual leaching and some can be persistent in the marine environment and cause harmful environmental effects to non-target organisms. New techniques, such as the use of nanoengineered materials containing the AF compounds, have been developed with the purpose of controlling the release rate and reducing the toxic effects of the biocide. In this study, in addition to the free forms (DCOIT and SiNC), encapsulation in mesoporous nanocapsules of silica (SiNC-DCOIT), which was considered an ecologically friendly alternative, and silver (SiNC- DCOIT- Ag) was used, which point to be beneficial and ecologically favorable options, mitigating environmental impacts, without compromising it’s effectiveness for organisms of temperate environment. The target organism of the study was the sun coral (Tubastraea coccinea). This species is considered invasive on the Brazilian coast and can be an alternative test organism to evaluate the risks to native species. Thus, the study aimed to evaluate the toxicity and lethal effects of the AF biocide DCOIT, in its free and nanoengineered forms, to T. coccinea colonies and to observe the occurance of sublethal effects on animals. The colonies were collected in the Alcatrazes Archipelago, SP, Brazil and them they were individually exposed in 500mL flasks with different concentrations of the substances. Being 3.33, 10, 33 and 100 μgL-1 for free DCOIT; 500, 1000, 2000 and 4000 μg L-1 for SiNC; and 74.1, 222.2, 666.7 and 2000 μg L-1 for SiNC-DCOIT and SiNC-DCOIT-Ag, for a period of 96 hours, with aeration and constant temperature of 23°C ± 2°C and photoperiod natural (12h light, 12h dark). After the exposure time, no lethal effect was observed, however, it was possible to observe some sublethal effects, such as the limestone skeleton apparent in practically all concentrations and replicas, but absent in controls, and the embrittlement and whitening of the skeleton at higher concentrations. The T. coccinea species was considered little sensitive to the tested substances. This resistance may indicate a greater capacity for proliferation of the species, being favored in substrates containing antifouling paints, to the detriment of native species.