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Previous issue date: 2005-01-04 === Financiadora de Estudos e Projetos === The contamination of the aquatic environment has been responsible for
considerable losses on natural stocks of several marine and freshwater fish. Among the
many classes of chemicals dumped in aquatic system, the phenols present a great
harmful potential due to its many modes of action. These include: genotoxicity,
haematotoxicity, immunotoxicity, citotoxicity, oxidative stress and action as endocrine
disruptors. Several authors have also demonstrated phenols capability of altering fish
metabolism. Moreover because of its lipophilicity, phenol has a high bioaccumulation
potential and can, therefore, present a high risk to fish consumers. Matrinxa (Brycon
cephalus) presents a great aquaculture potential because of it growth rate (1 kg/year) and
its good acceptance for commercial feed. This fish also represents 7% of the total of
fish consumed in the Amazonas state.
The main objective of this work was to identify the metabolic, endocrine e
cellular responses of Matrinxa (Brycon cephalus) exposed to sub lethal concentrations of
phenol. In order to accomplish this, three experiments were conducted. The first one
consisted in a toxicity test designed to establish de LC-50/96h of phenol to Matrinxa.
After that the fish were exposed for 96 hours to 10% of Matrinxas LC-50. The
objective of this experiment was to look into the metabolic alterations induced by
phenol. Finally, we exposed Matrinxa for 96 hours to 1% and 10% of the LC-50 and at
the end of the exposure submitted the fish to a handling stress. The second exposure
experiment was designed to verify the responses of stress indicators (cortisol, glucose
and HSP70) to phenol intoxication and also the possible effects of exposure in the
ability of fish to respond to a second stressor.
Phenol induced many alterations on Matrinxas metabolism. We could observe
a general reduction of carbohydrate metabolism flowed by an increase in proteolysis.
Both of these effects are likely to be a response to a higher metabolic demand, which
was confirmed by an increase in oxidative metabolism. This data is contrary to the one
found in case of pesticide intoxication, indicating there was no cellular anoxia.
When considering cortisol and glucose phenol exposure did not elicit the
classical stress response observed for other stressors. These results suggest that cortisol
and glucose might not be the best indicators for chemical stress. A lower dose (0,2
ppm) clearly affected the fish ability to respond to a second stressor. The constitutive
levels of HSP70 were reduced in gills and liver. In the gills a more lasting effect was
observed. The handling stress did not affected HSP70 expression while starvation
seemed to induce a generalized reduction on the levels this particular protein. When
looking into the cellular stress response the higher dose (2,0 ppm) appears to be more
toxic. The exposition to phenol also inhibited the characteristic ionic changes in
response to stress.
Phenol intoxication affects animal metabolism and this is likely to have effects
on growth and survival. Moreover, the ability of these fish to respond to a second
stressor is reduced in both organismal and cellular levels. === A poluição dos ambientes aquáticos é responsável por perdas consideráveis nas
populações de diversos peixes, tanto no mar como em água doce. Dentre as muitas
classes de substâncias despejadas nos sistemas aquáticos, os fenóis apresentam um
grande potencial nocivo devido aos seus muitos mecanismos de ação. Esses incluem:
genotoxicidade, hematotoxicidade, imunotoxicidade, citotoxicidade, estresse oxidativo e
ação disruptora no sistema endocrino. Diversos trabalhos já demonstraram a
capacidade dos fenóis de também alterar diversas vias metabólicas. Além disso, por ser
um composto lipofilíco, o fenol apresenta um potencial para bioacumulação ao longo
da cadeia trófica e, por consequência, um risco para comunidades que se alimentam de
peixes. O Matrinxã (Brycon cephalus) é um peixe que apresenta potencial para a
aqüicultura devido a sua taxa de crescimento (1 kg/ano) e boa aceitação de ração
comercial. Mais do que isso, o matrinxá representa 7% do total de peixes consumidos
no Amazonas.
O objetivo do presente trabalho foi indentificar as respostas metabólicas,
endocrinas e celulares de juvenis de Matrinxã (Brycon cephalus) expostos a concentrações
subletais de fenol. Para tanto, três experimentos foram realizados. O primeiro foi um
teste de toxicidade para determinar a CL-50/96h do fenol para o Matrinxã. Em seguida,
os peixes foram expostos por 96h a 10% da CL-50, num experimento que visou
identificar as alterações no metabolismo do B. cephalus exposto ao fenol. Por fim, os
peixes foram expostos por 96 horas a 1% e 10 % da CL-50 e em seguida submetidos a
um handling stress . Essa segunda exposição teve como objetivo verificar as respostas
de indicadores de estresse (cortisol, glicose e HSP70) a exposição ao fenol e também os
possívies efeitos da intoxicação na habilidade do animal de responder a segundo
estressor.
Diversas alterações foram observadas no metabolismo do matrinxã exposto ao
fenol. Houve uma redução no metabolismo de carboidratos tanto em músculo como
em fígado e um subsequente aumento no metabolismo de proteínas. Essas alterações
são provavelmente resultado de uma maior demanda metabólica, que também se
evidencia no aumento do metabolismo oxidativo encontrado no presente trabalho.
Esse aumento contraria o dado presente na literatura para os pesticidas, indicando que
não ocorreu anoxia celular.
A exposição ao fenol não causou a resposta clássica que é observada com
outros estressores quando consideramos a glicose e o cortisol. Isso sugere que esses
indicadores podem não ser ideiais para estresse químico. A dose menor (0,2 ppm)
claramente afetou a habilidade dos animais de responder a um segundo estressor, e esse
resultado apareceu tanto no cortisol quanto na glicose. Os níveis constitutivos da
HSP70 se mostraram reduzidos tanto em brânquia quanto no fígado, sendo que o
efeito nas brânquias foi mais duradouro. O handling stress não afetou a expressão
das HSP70, enquanto aparentemente o jejum apresentou a redução generalizada nos
níveis dessa proteína no fígado. No caso dos indicadores celulares a dose maior (2,0
ppm) foi mais tóxica. A exposição ao fenol também inibiu a reposta característica do
balanço iônico em reposta ao handling .
O exposição ao fenol produz diversas alterações no metabolismo do Matrinxã e
essa possivelmente podem afetar o crescimento e as chances de sobrevivência. Além
dissso, a intoxicação compromete em diversos níveis a habilidade do animal de
responder ao estresse.
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