Nanopartículas de dióxido de titânio e avaliação da sua toxicidade no mexilhão dourado (Limnoperna fortunei)
Abstract
A nanotecnologia é uma das áreas de maior desenvolvimento da atualidade. Nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2-NP) têm sido amplamente utilizadas em diversos produtos e processos nos últimos anos. Como consequência, estas nanopartículas são liberadas em efluentes e águas residuais, atingindo os compartimentos aquáticos. Com isso, a avaliação do impacto biológico das TiO2-NP se torna de grande importância na área de ecotoxicidade. O mexilhão dourado (Limnoperna fortunei) é um molusco bivalve de água doce muito utilizado no biomonitoramento ambiental, considerado organismo alvo para toxicidade de TiO2-NP no ambiente aquático. Neste trabalho, os exemplares do L. fortunei foram expostos às TiO2-NP (1, 5, 10 e 50 μg mL-1), as quais foram previamente caracterizadas físicoquimicamente. A avaliação toxicológica se deu através do ensaio cometa, teste de micronúcleos, avaliação dos danos oxidativo a lipídios e proteínas e avaliação das defesas antioxidantes através da atividade das enzimas superóxido dismutase (Sod) e catalase (Cat) e do conteúdo sulfidril de proteínas. A interação de TiO2-NP com os hemócitos do mexilhão dourado foi avaliada utilizando microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados mostraram que as TiO2-NP apresentaram tamanho médio de cerca de 20 nm e são compostas pelas estruturas cristalinas anatase e rutilo, com área superficial de 46,26 m2 g-1. As soluções de 1, 5, 10 e 50 μg mL-1 TiO2-NP utilizadas apresentaram baixa estabilidade com tendência à formação de agregados. A genotoxicidade das TiO2-NP foi evidenciada pelos danos ao DNA do L. fortunei verificados após 2 h de exposição e aumentada após 4 h para todas as concentrações testadas. TiO2-NP não foram capazes de induzir a formação de micronúcleos nos hemócitos do mexilhão dourado. Os mexilhões apresentaram aumento nos níveis de peroxidação lipídica e do conteúdo de proteínas carboniladas após 2 h de exposição às concentrações de TiO2-NP utilizadas. Após 4 h de exposição, esses valores não apresentaram diferença do controle. A atividade da enzima Sod foi diminuída após 2 h de exposição para todas as concentrações testadas de TiO2-NP. A enzima Cat apresentou diminuição na atividade após 2 h de exposição dos mexilhões às concentrações de 10 e 50 μg mL-1 TiO2-NP. As defesas antioxidantes não enzimáticas foram diminuídas após 2 h de exposição dos mexilhões a todas as concentrações de TiO2-NP utilizadas. Após 4 h de exposição, tanto as defesas antioxidantes enzimáticas como as não enzimáticas foram restauradas. Conforme análise das imagens de MET, TiO2-NP foram internalizadas nos hemócitos do mexilhão dourado, ocasionando alterações na estrutura da membrana plasmática. As TiO2-NP causaram efeitos toxicológicos no mexilhão dourado, capazes de causar genotoxicidade e alterações no metabolismo redox nas células dos animais. Estes resultados reforçam os cuidados que devem ser aplicados na liberação das TiO2-NP no ambiente, devido a problemas causados pela exposição às nanopartículas. Além disso, os dados apresentados demonstram o potencial do L. fortunei como organismo biomonitor para a exposição às nanopartículas.