Orientador: Sarah Arana

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Atrazina é um herbicida muito usado em agricultura intensiva e encontrado com alta freqüência em recursos hídricos na região do Pantanal Mato-grossense. Assim, devido aos riscos que a atrazina pode trazer à ictiofauna da região, foi proposta deste trabalho determinar a CL50 da atrazina em...

Resumo: Atrazina é um herbicida muito usado em agricultura intensiva e encontrado com alta freqüência em recursos hídricos na região do Pantanal Mato-grossense. Assim, devido aos riscos que a atrazina pode trazer à ictiofauna da região, foi proposta deste trabalho determinar a CL50 da atrazina em alevinos de pacu (Piaractus mesopotamicus). A determinação da CL50 em 96 h em sistema estático, realizada em duplicata, foi conduzida em aquários de vidro com 8 peixes cada, de peso médio de 5,06±0,31g, avaliando-se as seguintes concentrações nominais de atrazina: 0; 13,2; 17,6; 22,0; 26,4; 30,8; 35,2; 39,6 mg L-1, realizando-se também análise comportamental e análise anatomopatológica. Experimento de intoxicação aguda foi realizado em duplicata, nas mesmas condições do anterior, com a concentração da CL50 obtida (28,58 mg L-1), sendo empregados 6 exemplares de peso médio 6,68±0,36g. Amostras hepáticas e mesonéfricas foram colhidas e processadas para análise de microscopia de luz (ML), realizando-se nestas amostras análise semi-quantitativa das alterações encontradas, e para análise de microscopia eletrônica de transmissão (MET). Quanto à avaliação comportamental, foram observados nos grupos tratados: o escurecimento da pigmentação da pele, várias alterações na intensidade do movimento, perda de equilíbrio e presença da ação de boquejamento. Na avaliação anatomopatológica, foram observadas nos grupos tratados: dilatação da região ventral, exoftalmia, protrusão labial, hiperemia no opérculo e em todas as nadadeiras, presença de ar e/ou água no estômago e ascite sanguinolenta. Quanto à análise histopatológica, o grupo controle apresentou a típica morfologia hepática e renal para a espécie. No grupo tratado, severas alterações histopatológicas foram observadas em ML, a mais significativa em fígado foi a presença de inclusões hialinas no citoplasma dos hepatócitos e em rim a degeneração do túbulo proximal. À MET demonstrou que a atrazina causou severas alterações de organelas membranosas, sugestivas de estresse oxidativo e peroxidação lipídica, sendo as alterações mais freqüentes no fígado: inclusão lipídica nuclear e citoplasmática, tumefação do retículo endoplasmático rugoso e de mitocôndrias, degeneração do canalículo biliar com redução na quantidade de microvilos, e em rim, no túbulo proximal (TP): vacúolos citoplasmáticos e aumento do espaço intercelular na porção basolateral, figuras de mielina, tumefação mitocondrial, e, raramente, degeneração do TP. Estas alterações são compatíveis com intoxicação química, demonstrando que estes órgãos são bons biomarcadores de contaminação aquática em peixes. E por fim, o valor da CL50 sugere que a atrazina é levemente tóxica para o pacu, porém pelos demais resultados observados se inferem que só analisar a mortalidade não é o suficiente para determinar o dano causado por agrotóxicos em peixes, assim, recomenda-se o emprego de vários biomarcadores, tais como: análises comportamentais, histopatológicas, bioquímicas, etc.

Abstract: Atrazine is a widely used herbicide in intensive agriculture and a frequent contaminant of waterways in the Pantanal region of Brazil. In view of the potential risks of atrazine to the ichthyofauna of this region, in this work we examined the LC50 of atrazine in pacu (Piaractus...

Abstract: Atrazine is a widely used herbicide in intensive agriculture and a frequent contaminant of waterways in the Pantanal region of Brazil. In view of the potential risks of atrazine to the ichthyofauna of this region, in this work we examined the LC50 of atrazine in pacu (Piaractus mesopotamicus) fingerlings. For this study, fish (5.06 ± 0.31g; mean±SD) were housed eight per glass aquarium and exposed to various concentrations of atrazine (0, 13.2, 17.6, 22.0, 26.4, 30.8, 35.2 and 39.6 mg L-1) for 96 h in static system and this experiment was performed in duplicate, after which the LC50 was determined. Changes in fish behavior and anatomopathological analysis were monitored throughout the experiment. The histopathological alterations caused by atrazine were examined in six fish (6.68 ± 0.36g; mean±SD) using the LC50 (28.58 mg L-1) calculated from the concentration-response curve obtained above. This experiment was done in 96h in static system and performed in duplicate. Liver and mesonephric samples were processed for light microscopy (LM), performing in these samples the semi-quantitative analysis of the changes found, and for transmission electron microscopy (TEM) analysis. Exposure to atrazine caused darkening of the skin, alterations in the intensity of movements, loss of balance and an increase in the frequency of gasping. Anatomopathological assessment revealed dilation of the ventral region, exophthalmia, lip protrusion, skin hyperemia in the opercular region and in all fins, the presence of air and/or water in the stomach, and bloody ascites after the herbicide exposition. The histopathological analysis revealed the typical hepatic and renal morphology for the specie, in control group. Several histopathological changes were observed in exposed fish, but the changes most significant were: in liver, the presence of hyaline inclusions in the cytoplasm of hepatocytes, and proximal tubule (PT) degeneration in the kidney. The ultrastructure showed that the atrazine caused several membrane alterations suggestive of oxidative stress and lipid peroxidation. The most frequent in liver, TEM findings, were: nuclear and cytoplasmic lipid inclusions, swollen rough endoplasmic reticulum and mitochondria, degeneration in the bile canaliculi with a loss in the number of microvilli, and for kidney: an increase in the intercellular space of the basolateral region, myelin figures, swollen mitochondria, and, rarely, degeneration of PT. These lesions are consistent with chemical intoxication and indicate that the liver and kidney are good biomarkers of aquatic contamination in pacu. And, finally, the LC50 value suggests that atrazine is not highly toxic to pacu, however, use of mortality index in acute toxicity as the sole marker in ecotoxicological assays is inadequate and should be completed with other biomarkers such as behavioral, histopathology, biochemistry analyses, etc.