Biomarcadores bioquímicos de exposição em Corbicula fluminea expostos a sedimentos contaminados do rio Doce após o rompimento da Barragem do Fundão – Mariana/MG

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Data

2022-02-03

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

A Bacia Hidrográfica do Rio Doce dispõe de uma área de drenagem de 86.715 km², abrangendo os estados de Minas Gerais e Espirito Santo, e tem o Rio Doce como o principal corpo d'agua da bacia, com 850 km de extensão. Diversos impactos ambientais historicamente se fizeram presentes ao longo da Bacia Hidrográfica do Rio Doce, devido às atividades econômicas na região, principalmente pelas atividades de mineração. Em 05 de Novembro de 2015 a barragem do Fundão, pertencente a mineradora Samarco rompeu-se, liberando milhões de m³ de rejeitos de mineração, causando um dos maiores desastres ambientais da história do Brasil. Os efeitos da poluição ambiental na biota causados pelo rompimento da barragem, podem ser avaliados a partir da utilização de biomarcadores, indicadores sensíveis aos efeitos da exposição aos metais, e que mostram as respostas biológicas dos organismos a um agente tóxico no ambiente. O objetivo deste trabalho foi determinar se a espécie de bivalve Corbicula fluminea exibiu mudanças metabólicas quando expostos à amostras sedimentares do Rio Doce com diferença temporal e espacial entre estes. Foram realizadas análises químicas por Plasma por Acoplamento Indutivo (ICP) para quantificar os metais em cada ponto analisado. Os moluscos bivalves da espécie Corbicula fluminea foram coletados no Rio Ribeira de Iguape e levados ao Laboratório para aclimatação (72h) e exposição aos sedimentos. Foram então realizados os ensaios de exposição destes animais à sedimentos coletados ao longo da Bacia Hidrográfica do Rio Doce (BHRD), após o rompimento da barragem do Fundão (amostras coletadas em dezembro de 2015, novembro de 2016, Janeiro de 2019 e Julho/Agosto de 2019), analisando ao final dos 14 dias de exposição os biomarcadores Glutationa reduzida (GSH), Glutationa-S-Transferase (GST) e Glutationa Peroxidase (GPx) por leitura de absorbância em espectrofotometria de acordo com os respectivos protocolos. As coletas do sedimento foram realizadas em pontos escolhidos de acordo com as regiões afetadas pelos rejeitos. Por fim as atividades destes biomarcadores foram analisadas estatísticamente por Análise de Variância (ANOVA) para os resultados paramétricos e Kruskall-Walis para não paramétricos, com posteriori de Dunn, além da realização de correlação linear de Pearson entre as variáveis metais e biomarcadores. Os resultados químicos mostraram um aumento da concentração de metais com o tempo, apresentando também maior frequência de pontos acima da legislação (CONAMA 454/2012) para Arsênio, Cádmio e Níquel, possivelmente devido a natureza lamosa da pluma e das mudanças de fluxo de água do rio ao longo do ano. Os biomarcadores apresentaram ter suas atividades diminuídas pela alta concentração dos metais, demonstrando a influência destes nesses biomarcadores, também mostraram a possibilidade de haver outros contaminantes envolvidos no comportamento dos mesmos, como orgânicos e metais não analisados no trabalho, também demonstrando uma possível participação de demais vias metabólicas nas campanhas mais recentes (3 e 4), como a metalotioneína e peroxirredoxina, levando a diminuição destes biomarcadores. Além disso, foi visto pelas análises químicas a mistura ambiental complexa de metais. Por fim, o presente trabalho foi capaz reafirmar que os bivalves C .fluminea são bons modelos para análise de biomarcadores, também foi possível notar a necessidade de um contínuo biomonitoramento ao longo do Rio Doce. A continuidade desta pesquisa, onde haverá uma análise com demais informações, além de outros biomarcadores, será capaz de fornecer uma melhor visão da dispersão de contaminação ao longo da Bacia Hidrográfica do Rio Doce.
The Doce river basin has 86.715 km2 of drainage area that covers both Minas Gerais and Espírito Santo states, been the Doce river it's mainly water body with an extension of 850 km. The reginal economic activities result in several historical environmental impacts in the Doce river hydrographic basin, especially the mining activity. The Fundão dam belonging to the mining company Samarco collapsed in November 05, 2015, causing one of the biggest environmental disasters in Brazil history. The use of biomarkers can evaluate the environmental pollution caused by the dam collapse on the biota, because biomarkers are sensitive indicators that displays the organism biological response to an environmental toxic agent. This study aimed to determine if the bivalve species Corbicula fluminea exhibited metabolic changes when exposed to temporal and spatial distinct Doce river sedimentary samples. To quantify the metals in each sedimentary sample, the chemical analysis was performed by Inductively Coupled Plasma mass spectrometry (ICP). The bivalve mollusks C. fluminea were collected in Ribeira de Iguape river and carried to laboratorial acclimatization (72h) and sedimentary exposition. Those animals were used on exposition tests to sedimentary samples of multiple Doce river hydrographic basin (BHRD) sites after the Fundão dam collapse (samples collected at December 2015, November 2016, January 2019 and July/August 2019). Then after the 14 days of exposition the biomarker reduced glutathione (GSH), Glutathione-S-Transferase (GST) and Glutathione peroxidase (GPx) were analyzed by absorbance in spectrophotometry in accordance to protocol. The sample sites were chosen in accord with regions affected by tailings. The biomarkers activities were statistically quantified by Variance Analysis (ANOVA) for the parametric results and Kruskall-Walis for non-parametric ones with Dunn's posteriori. The Pearson linear correlation was made as well for analyze the relation between metals and biomarkers. The chemical results showed a temporal metal concentration increase with and a greater frequency of sites above CONAMA 454/2012 regulation for As, Cd and Ni probably as result of the plume mud condition and river flow changes throughout the year. The biomarkers showed activities reduction by the high concentration of metals, demonstrating the influence of the metals in these biomarkers. The analyses showed as well the possibility of other contaminants involved in this pattern, such as organics and metals not analyzed in the work. Also, the decrease of biomarkers showed the possibility of others metabolic pathways participation in the most recent campaigns collection (3 and 4), such as metallothionein and peroxiredoxin. In addition, the chemical analysis managed to exhibit the complex environmental mixture of metals. Finally, the present study was able to confirm that C. fluminea are great models for biomarkers analysis. The data obtained suggests a need of a continuous biomonitoring along the Doce river. The continuity of this research with other information analysis and biomarkers will be able to provide a better understanding of the contamination dispersion along the Doce River Hydrographic Basin.

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Palavras-chave

Glutationa, Bivalve, Contaminação, Metais, Glutathione, Metals, Contamination

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