Avaliação do potencial da macrófita Pistia stratiotes em atenuar os efeitos genotóxicos e fisiológicos do cobre para o teleósteo Prochilodus lineatus

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dc.contributor.advisorMartinez, Cláudia Bueno dos Reis
dc.contributor.authorPernambuco, Nicholas Alexandre Alves
dc.contributor.bancaSouza, Marta Marques de
dc.contributor.bancaRocha, Juliana Delatim Simonato
dc.coverage.extent75 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-10-02T13:44:48Z
dc.date.available2024-10-02T13:44:48Z
dc.date.issued2022-08-16
dc.description.abstractO cobre (Cu), metal essencial presente no cotidiano das populações humanas, pode se acumular em corpos de água e promover efeitos nocivos em concentrações acima do nível biológico ideal. Como alternativa para a retirada deste elemento do ambiente, podem ser utilizadas técnicas de fitorremediação, empregando plantas para retirar e imobilizar contaminantes. Entretanto, trabalhos abordando os efeitos da fitorremediação em conjunto com animais ainda são escassos. Assim, este estudo visou analisar o potencial da macrófita Pistia stratiotes, conhecida como “alface d’água”, na redução dos efeitos do cobre sobre o teleósteo neotropical Prochilodus lineatus. Para isso foram realizados experimentos, com tempos de exposição distintos (24 e 96 h). Para cada tempo foram estabelecidos quatro grupos, com peixes expostos: i) apenas à água (CTR), ii) à água com a planta (CTRPi); iii) à água contendo 15 µg L-1 de (Cu); iv) à água contendo 15 µg L-1 de Cu na presença da planta (CuPi). Cada grupo foi composto por 10 aquários, contendo um exemplar de P. lineatus e, nos grupos CTRPi e CuPi, um exemplar de P. stratiotes. Após as exposições, amostras de sangue e as brânquias foram coletadas para análises de parâmetros genotóxicos (danos no DNA), hematológicos (número de eritrócitos e concentração de hemoglobina), metabólicos (glicose plasmática) e ionorregulatórios (íons plasmáticos e atividade branquial da Na+-K+-ATPase, H+-ATPase, Ca2+-ATPase e anidrase carbônica). A exposição de 96 h promoveu 55% de mortalidade dos peixes do grupo Cu, enquanto no grupo CuPi foi observado 30% de mortalidade. Os resultados dos biomarcadores mostraram que os efeitos do cobre no aumento na glicemia e nos danos no DNA foram menores no CuPi. Os peixes do grupo CuPi apresentaram aumento na atividade da H+-ATP em 24 h e 96 h e redução transitória na Ca2+-ATPase em 24 h. Houve diminuição de cobre dissolvido na água nos grupos Cu e CuPi após 24 h em relação ao tempo zero, ressaltando-se valores menores de Cu na água do grupo CuPi em relação ao grupo Cu. Após 96 h, verificou-se o aumento na concentração de cobre na raiz das plantas. Um aumento significativo na concentração de cobre também foi verificado nas brânquias dos peixes tanto dos grupos Cu e como CuPi. Estes resultados mostram que, além da mortalidade, os efeitos subletais do cobre na glicemia, danos no DNA, atividade branquial da H+-ATPase e anidrase carbônica foram atenuados na presença da planta, que acumulou cobre nas raízes. Assim, com base nos registros de mortalidade e nos biomarcadores analisados, conclui-se que P. stratiotes foi capaz de atenuar alguns dos efeitos do cobre para P. lineatus, indicando que esta planta pode atuar na fitorremediação de cobre, acumulando este metal em suas raízes.
dc.description.abstractother1Copper (Cu), an essential metal present in the daily lives of human populations, can accumulate in water bodies and promote harmful effects at concentrations higher than the biological ones. As an alternative for the removal of this metal from the environment, phytoremediation techniques can be used, which employ the use of plants to remove and immobilize contaminants. However, studies addressing the effects of phytoremediation in conjunction with animals are still scarce. Thus, this study aimed to analyze the potential of the macrophyte Pistia stratiotes, known as “water lettuce”, in reducing the effects of Cu on the neotropical teleost Prochilodus lineatus. For this, experiments were carried out, with different exposure times (24 and 96 h). For each time, four groups were established, with fish exposed: i) only to water (CTR), ii) to water with the plant (CTRPi); iii) to water containing 15 µg L-1 of copper (Cu); iv) water containing 15 µg L-1 of copper in the presence of the plant (CuPi). Each group consisted of 10 aquaria, containing one specimen of P. lineatus and one specimen of P. stratiotes in the CTRPi and CuPi groups. After exposure, samples of blood and the gills were removed for the analysis of genotoxic (DNA damage), hematological (number of erythrocytes and hemoglobin concentration), metabolic (plasma glucose) and ionoregulatory (plasma ions and gill activity of Na+-K+-ATPase, H+-ATPase, Ca2+-ATPase and carbonic anhydrase) parameters. The 96h-exposure caused 55% mortality of fish from Cu group, while in the CuPi group, 30% mortality was observed. The results of the biomarkers showed that the effects of copper on increasing the blood glucose and DNA damage were reduced in CuPi group. Fish from the CuPi group showed an increase in H+-ATP activity at 24 h and 96 h and a transient reduction in Ca2+-ATPase at 24 h. There was a decrease of dissolved copper in the water of the Cu and CuPi groups, after 24 h in relation to time zero, with lower values of Cu in the water of the CuPi group in relation to the Cu group. After 96 h, there was an increase in copper concentration in the roots of the plants. A significant increase in copper concentration was also observed in the gills of fish from both Cu and CuPi groups. These results show that, in addition to mortality, the sublethal effects of copper on blood glucose, DNA damage, gill activity of H+-ATPase and carbonic anhydrase were attenuated in the presence of the plant, which accumulated copper in the roots. Thus, based on the mortality data and on the analyzed biomarkers, it is concluded that P. stratiotes was able to attenuate some of the effects of copper for P. lineatus, indicating that this plant can act in the phytoremediation of copper, accumulating this metal in its roots.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17856
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCB - Departamento de Biologia Geral
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciências Biológicas
dc.subjectATPases
dc.subjectDanos no DNA
dc.subjectEcotoxicologia
dc.subjectFitorremediação
dc.subjectIonorregulação
dc.subjectPistia stratiotes
dc.subjectProchilodus lineatus (curimba) - Contaminação por metais
dc.subjectEcotoxicologia aquática
dc.subject.capesCiências Biológicas - Biologia Geral
dc.subject.cnpqCiências Biológicas - Biologia Geral
dc.subject.keywordsATPases
dc.subject.keywordsDNA damage
dc.subject.keywordsEcotoxicology
dc.subject.keywordsIonoregulation
dc.subject.keywordsPhytoremediation
dc.titleAvaliação do potencial da macrófita Pistia stratiotes em atenuar os efeitos genotóxicos e fisiológicos do cobre para o teleósteo Prochilodus lineatus
dc.title.alternativeEvaluation of the potential of the macrophyte Pistia stratiotes to attenuate the genotoxic and physiological effects of copper on the teleost Prochilodus lineatus
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Biológicas

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