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UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ
Rosangela Almeida Victor
RESPOSTA METABÓLICA AERÓBIA, ANAERÓBIA E
ARGININOLÍTICA DO BAGRE Genidens genidens, (CUVIER, 1829),
PRESENTES EM ESTUÁRIOS DO MUNICÍPIO DE UBATUBA
Taubaté – SP
2009
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UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ
Rosangela Almeida Victor
RESPOSTA METABÓLICA AERÓBIA, ANAERÓBIA E
ARGININOLÍTICA DO BAGRE Genidens genidens, (CUVIER, 1829),
PRESENTES EM ESTUÁRIOS DO MUNICÍPIO DE UBATUBA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Ciências Ambientais da Universidade
de Taubaté, para obtenção do título de Mestre em
Ciências Ambientais Área de Concentração Ciências
Ambientais.
Orientador: Profº DrºEdson Rodrigues
Taubaté – SP
2009
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Ficha catalográfica elaborada pelo
SIBi – Sistema Integrado de Bibliotecas / UNITAU
V644r Victor, Rosangela Almeida
Resposta metabólica aeróbia, anaeróbia e argininolítica do bagre
Genidens genidens, (Curvier, 1829), presentes em estuários do município
de Ubatuba / Rosangela Almeida Victor. - 2009.
50 f. : il.
Dissertação (mestrado) - Universidade de Taubaté, Programa de Pós-
graduação em Ciências Ambientais, 2009.
Orientação: Prof. Dr. Edson Rodrigues, Departamento Instituto Básico
de Biociências.
1. Arginase. 2. Biomarcadores. 3. Estuários. 4. Genidens genidens.
5. Malato desidrogenase. I. Título.
RESPOSTA METABÓLICA AERÓBIA, ANAERÓBIA E ARGININOLÍTICA
DO BAGRE Genidens genidens, (CUVIER, 1829), PRESENTES NOS
ESTUÁRIOS DO MUNICÍPIO DE UBATUBA
ROSANGELA ALMEIDA VICTOR
Dissertação aprovada em 27/03/2009
Comissão Julgadora
Membro Instituição
Profº Drº Edson Rodrigues Programa de Pós-Graduação em Ciências
Ambientais
Profº Drº Valter José Cobo Programa de Pós-Graduação em Ciências
Ambientais
Profª Drª Wilma Pereira Bastos-Ramos UNESP – Faculdade de Odontologia SJC
– CEBAPE – Centro de Bioc. Aplic.
Pacientes com Necessidades Especiais
_________________________
Profº Drº Edson Rodrigues
Orientador
Dedico esse trabalho à minha mãe, recentemente falecida, mas que deixou
muitos exemplos de dignidade, ética, trabalho, dedicação e honra para seus filhos e
netos. Sentimos muitas saudades.
Sei que ela estaria muito orgulhosa por mim, nesse momento.
Agradecimentos
Ao meu orientador Profº Drº Edson Rodrigues pelo muito que aprendi e pelo
seu empenho e incentivo para que eu ultrapassasse os desafios.
À amiga Profª Msc Teresinha Cristina Alvissus Fernandes Cunha Falci pelo
estímulo para que eu ousasse enfrentar toda essa empreitada.
Ao meu marido Osmar Victor que participou do começo ao fim tanto com
persistência e habilidade para pescar os bagres, quanto com compreensão, atenção e
disponibilidade.
Às funcionárias do laboratório de Bioquímica pela atenção e colaboração.
À Profª Drª Débora Pallos pelas informações no manejo do nitrogênio líquido.
Ao Profº Drº Itamar Alves Martins pelas instruções para que eu pudesse
identificar corretamente os bagres Genidens genidens.
Ao Profº Drº Valter José Cobo pela autorização para a utilização do
Laboratório de Biologia Marinha de Ubatuba – Unitau e pelas sugestões como relator,
como membro da Banca na Qualificação e na Defesa desta Dissertação de Mestrado.
À Profª Drª Ana Aparecida da Silva Almeida pelas sugestões por ocasião da
Qualificação.
À Profª Drª Wilma Pereira Bastos-Ramos pelas sugestões durante a Defesa
desta Dissertação de Mestrado.
À Administração e Coordenação do Colégio Unitau – Escola “Dr. Alfredo
José Balbi” que, na medida do possível, autorizou a utilização de “banco de horas”.
Agradeço aos meus filhos Rafael e Carolina, à minha nora Tatiane e ao meu
netinho Pedro Henrique, por terem compreendido os vários momentos em que não pude
dedicar-lhes mais atenção.
RESPOSTA METABÓLICA AERÓBIA, ANAERÓBIA E ARGININOLÍTICA
DO BAGRE Genidens genidens, (CUVIER, 1829), PRESENTES NOS
ESTUÁRIOS DO MUNICÍPIO DE UBATUBA
RESUMO
A resposta metabólica do bagre Genidens genidens de três estuários (rios Grande, Indaiá
e Escuro) do município de Ubatuba – SP foi estudada comparativamente em relação ao
impacto da atividade humana na região. Encéfalo, fígado e músculo epaxial foram
utilizados para determinar a atividade específica das enzimas lactato desidrogenase
(LDH), malato desidrogenase (MDH) e arginase, como prováveis marcadoras desse
impacto. As diferenças entre os níveis teciduais de LDH dos bagres coletados nos três
estuários não foram significativamente diferentes, provavelmente devido a sua
capacidade adaptativa, associada à sazonalidade das concentrações de oxigênio nas
águas estuarinas. Os níveis de arginase hepática e muscular dos bagres coletados nos
estuários dos rios Escuro e Indaiá, respectivamente, foram diferentes em relação aos
dois outros estuários. Comportamento semelhante a esse foi constatado em relação aos
níveis da enzima MDH, marcadora do potencial gerador de ATP desses tecidos. Nesse
sentido, os níveis de arginase e MDH do fígado e músculo epaxial podem estar
refletindo o esforço adaptativo metabólico desse bagre às condições ambientais dessas
regiões estuarinas.
PALAVRAS-CHAVE: Ubatuba, estuário, bagre, Genidens genidens, metabolismo
energético, biomarcadores, arginase, lactato desidrogenase, malato desidrogenase.
AEROBIC, ANAEROBIC AND ARGININOLITIC METABOLIC RESPONSE
OF THE CATFISH Genidens genidens (CUVIER, 1829), PRESENT IN
ESTUARIES OF THE MUNICIPALITY OF UBATUBA
ABSTRACT
The metabolic response of catfish Genidens genidens of the three estuaries (Grande,
Indaia and Escuro rivers) in the municipality of Ubatuba - SP was studied in
comparison to the impact of human activity in the region. Brain, liver and epaxial
muscle were used to determine the specific activity of the enzymes lactate
dehydrogenase (LDH), malate dehydrogenase (MDH) and arginase, as probable
markers of that impact. The differences between the tissues levels of LDH of the
catfishes collected in the three estuaries were not significantly different, probably due to
its adaptive capacity, associated with the seasonality of the oxygen concentrations in
estuarine waters. Arginase levels of liver and muscle of the catfishes collected in
estuaries of rivers Escuro and Indaia, respectively, were different in the relation to the
other two estuaries. Behavior was similar to that observed in the levels of the enzyme
MDH, marker of the potential generator of ATP of those tissues. Accordingly, the levels
of arginase and MDH of the liver and epaxial muscle might reflect the effort of that
adaptive metabolic catfish to environmental conditions such estuarine areas.
KEY WORDS: Ubatuba, estuary, catfish, Genidens genidens, energy metabolism,
biomarkers, arginase, lactate dehydrogenase, malate dehydrogenase.
LISTA DE FIGURAS
Figura Página
Figura 1. Distribuição mundial dos manguezais .......................... 16
Figura 2. Espécime de Genidens genidens ................................... 21
Figura 3. Mapas e imagem de satélite de Ubatuba ....................... 24
Figura 4. Imagem do Google de Ubatuba e fotos rio Grande ...... 25
Figura 5. Estuário do rio Indaiá ................................................... 26
Figura 6. Imagem de satélite e fotos rios Comprido e Escuro ..... 27
Figura 7. Atividade específica LDH do fígado ............................ 32
Figura 8. Atividade específica LDH do músculo ......................... 33
Figura 9. Atividade específica LDH do encéfalo ......................... 33
Figura 10. Atividade específica MDH do fígado ......................... 34
Figura 11. Atividade específica MDH do músculo ....................... 34
Figura 12. Atividade específica MDH do encéfalo........................ 35
Figura 13. Atividade específica da arginase do fígado .................. 36
Figura 14. Atividade específica da arginase do músculo .............. 36
Figura 15. Atividade específica da arginase do encéfalo .............. 37
LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS
CT - comprimento total do corpo
HEPES - N-2-Hidroxietilpiperazina-N-ácido-2-etanossulfônico
LDH - Lactato desidrogenase
MDH - Malato desidrogenase
NADH
+
H
+
- Nicotinamida-adenina-dinucleotídio reduzida
NAD - Nicotinamida-adenina-dinucleotídio
SEM - Erro padrão da média
TDMU - Reagente Tiosemicarbazida-Diacetilmonoxima-Ureia
TRIS - Tris-hidroximetil-aminoacetato
SUMÁRIO Página
RESUMO .............................................................................................. 06
ABSTRACT ........................................................................................... 07
LISTA DE FIGURAS ............................................................................ 08
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS...................................... 09
SUMÁRIO.............................................................................................. 10
1. INTRODUÇÃO.................................................................................. 11
2. REVISÃO DA LITERATURA.......................................................... 16
3. MATERIAL E MÉTODOS................................................................ 20
3.1 Espécie em estudo ............................................................................ 20
3.2 Locais de coleta................................................................................ 22
3.3 Obtenção de Extratos Livres de Células........................................... 28
3.4 Métodos Analíticos........................................................................... 29
3.5 Análises Estatísticas .........................................................................31
4. RESULTADOS.................................................................................. 32
5. DISCUSSÃO...................................................................................... 38
6. CONCLUSÃO.................................................................................... 44
7. REFERÊNCIAS ................................................................................ 45
11
1 INTRODUÇÃO
Os manguezais são um ecossistema único e especializado, que se distribuem ao
longo dos litorais e das ilhas, em aproximadamente 75% da faixa intertropical do
planeta, em locais com temperaturas médias superiores a 20ºC, a precipitação pluvial
ideal é acima de 1.500 mm/ano e sem períodos de seca prolongada (FERNANDES e
PEREIRA, 1995; VISNADI, 2008). São considerados ecossistemas únicos porque todas
as espécies de plantas e de animais integrantes vivem muito perto dos limites de
tolerância a condições ambientais extremas (VANNUCCI, 2001).
Manguezal é um ecossistema costeiro, de transição entre os ambientes terrestre
e marinho, formado por uma associação de animais e plantas que vivem na faixa
entremarés das regiões costeiras tropicais e subtropicais baixas, em estuários, deltas,
águas salobras interiores, lagoas e lagunas (VANNUCCI, 2003; SCHAEFFER-
NOVELLLI, 1995). Sua vegetação é considerada importante transformadora de
nutrientes em matéria orgânica na proteção da linha costeira contra a erosão,
assoreamento dos corpos d’água adjacentes, prevenção de inundação e proteção contra
tempestade (SCHAEFFER-NOVELLI, 1999).
Regiões estuarinas abrigam pântanos salgados, manguezais e rios na zona
entremarés e litorânea, reunindo condições favoráveis para o crescimento e
sobrevivência de peixes. As águas estuarinas, normalmente, são ricas em alimentos
(quantidade e variedade), apresentando condições propícias para alimentação,
contemplando áreas protegidas contra predadores e funcionando como berçário para
diversas espécies, incluindo espécies de valor comercial e recreativo (SCHAEFFER-
NOVELLI, 1995; PATERSON e WHITFIELD, 2000; HAJISAMAE e CHOU, 2003).
12
É constituído de espécies vegetais lenhosas típicas, além de micro e macro-
algas, adaptadas à flutuação de salinidade e caracterizadas por colonizarem sedimentos
predominantemente lodosos, com baixo teor de oxigênio (SCHAEFFER-NOVELLI,
1995). A vegetação é relativamente pobre em número de espécies vegetais
fanerogâmicas típicas e há espécies com viviparidade, cujas sementes só caem após o
desenvolvimento, são conhecidas como propágulos e podem flutuar pelo estuário por
longos períodos até encontrarem condições favoráveis para se fixarem e se
desenvolverem (VANNUCCI, 2001). São plantas halófilas e heliófilas, com adaptações
que as favorecem na competição pelo espaço litorâneo, o sucesso adaptativo dessas
plantas está necessariamente ligado a sua lábil e rápida capacidade adaptativa genotípica
a uma grande variedade de situações ambientais (VANNUCCI, 2001; SCHAEFFER-
NOVELLI et al., 2004).
Os manguezais também têm importância na manutenção da biodiversidade da
região costeira, na absorção e imobilização de produtos químicos, atuando como filtro
de poluentes e sedimentos, além de tratamento de efluentes em seus diferentes níveis
(SCHAEFFER-NOVELLI, 1999). O manguezal é um dos mais produtivos e também o
mais vulnerável, dos ecossistemas costeiros, aos efeitos do desenvolvimento econômico
e do crescimento desordenado da população humana (SCHAEFFER-NOVELLI et al.,
2004). Estuários e águas costeiras adjacentes são ambientes geralmente vulneráveis à
presença de compostos xenobióticos e de matéria orgânica em geral, que têm
apresentado níveis crescentes de contaminação como consequência das atividades
antropogênicas, seja por meio de resíduos industriais, urbanos, deposição atmosférica ou
drenagem terrestre (KENNISH, 1992).
A detecção desses contaminantes e a avaliação dos seus efeitos sobre a vida
dos organismos marinhos que habitam as regiões costeiras são consideradas de vital
importância para preservação ambiental. Entre as técnicas de avaliação, o uso integrado
de análises químicas e bioquímicas, assim como as respostas celulares a poluentes, são
os procedimentos mais usuais para a detecção do impacto de contaminantes em
ecossistemas aquáticos (FERNANDES et al., 2007).
13
Embora as respostas metabólicas possam diferir em relação à espécie de peixe,
habitat e hábito alimentar, a ação de compostos tóxicos e alterações da composição do
meio físico-químico, podem promover respostas metabólicas quantitativas como, por
exemplo, a alteração dos níveis teciduais de enzimas, as quais podem proporcionar
valiosas informações de relevância ecológica, indicando a condição de poluição aguda
ou crônica de ambientes aquáticos (VAN DER OOST et al., 2003).
A hipóxia causada pela eutrofização e poluição orgânica de ambientes
marinhos litorâneos está entre os principais problemas de poluição do planeta. O
aumento dessas áreas de hipóxia nos oceanos tem reduzido os estoques de peixes e
proporcionado prejuízos econômicos (WU, 2002). Essa redução do pescado tem sido
relacionada com a resposta ecológica dos organismos marinhos à hipóxia que demanda
ajustes moleculares e fisiológicos nos diversos níveis de organização biológica. A
capacidade de utilizar o oxigênio molecular como agente oxidante tem sido avaliada
pelos níveis teciduais de enzimas do metabolismo energético, em especial no que diz
respeito aos níveis da lactato desidrogenase (LDH), citrato sintase (CS) e malato
desidrogenase (MDH). Estudos com peixes pelágicos coletados em diferentes
profundidades revelaram que os níveis dessas enzimas decrescem exponencialmente em
relação ao aumento da profundidade em que as espécies foram coletadas, bem como em
relação ao decréscimo do seu consumo de oxigênio (CHILDRESS e SOMERO, 1979;
TORRES e SOMERO, 1988 a, b).
Trabalhando com Hoplosternum littorale, Falci e Rodrigues (2007)
encontraram níveis baixos de LDH no fígado dos peixes coletados em ambiente
eutrofizado comparado àqueles coletados em ambiente não eutrofizado. Em relação aos
níveis de arginase hepática, não foram encontradas alterações significativas entre os
peixes coletados nesses dois ambientes. Contudo, o comportamento cinético da arginase
hepática foi diferente em relação ao efeito ativador dos cátions metálicos Mn
2+
, Mg
2+
,
Co
2+
e Ca
2+
, como possível mecanismo compensatório à ação inibitória de metais
pesados não essenciais.
14
As arginases são metaloenzimas amplamente distribuídas na natureza,
catalisam a reação terminal do ciclo da ureia, no tecido hepático dos animais ureotélicos,
e controlam os níveis do aminoácido L-arginina nos tecidos extra-hepáticos
(JENKINSON et al., 1996). A importância do aminoácido L-arginina reside na síntese
de diversos compostos nitrogenados como as poliaminas e o óxido nítrico que
participam como moduladores de diversas respostas biológicas (WU e MORRIS JR.,
1998; LI et al., 2001), tais como controle da divisão celular, síntese de colágeno e nos
processos inflamatórios envolvendo a regeneração tecidual (LARQUÉ et al., 2007;
MOINARD et al., 2005). A presença de arginase em tecidos extra-hepáticos tem sido
associada às necessidades específicas e a adaptação de organismos às condições
extremas (RODRIGUES et al., 2009; MINIC e HERVE, 2003).
Os bagres da família Ariidae apresentam distribuição circumglobal, habitando
regiões litorâneas e estuarinas, assim como rios de regiões tropicais e temperadas. A
maioria das espécies ocorre em áreas costeiras rasas e em estuários (MARCENIUK,
2005). Estudo sobre a variação sazonal da biomassa, número de espécies e densidade de
peixes em três áreas da baia de Paranaguá – PR, revelou o bagre Genidens genidens
como uma das espécies mais abundantes. Também ficou evidente que a salinidade e o
teor de oxigênio da água interferem com a distribuição das espécies nesse ambiente
estuarino. Durante o período chuvoso, quando a salinidade e o teor de oxigênio na água
sofrem sensível redução na região anterior do estuário, diversas espécies de peixes
procuram a região média do estuário onde as condições abióticas são mais estáveis.
Todavia, as formas juvenis de G. genidens permanecem concentradas na parte anterior
do estuário evitando a alta concentração de espécies na parte média e consequentemente
a competição e a predação que ocorrem entre as espécies de peixes que se deslocaram
para a parte média do estuário (BARLETTA et al., 2008).
O município de Ubatuba – SP congrega pequenos estuários ao longo da sua
região litorânea. O bagre G. genidens apresenta ampla distribuição nos estuários dessa
região e, inclusive, tem causado lesões em pescadores amadores, profissionais e
nadadores, totalizando 48 pacientes num período de 8 anos (HADDAD JR. e
15
MARTINS, 2006). O estuário do rio Grande, localizado próximo ao mercado de peixes
de Ubatuba, recebe o efluente de uma estação de tratamento de esgoto (CETESB, 2007)
e os dejetos inerentes às atividades do comércio de peixes. Esse estuário também é
utilizado como atracadouro de pequenas embarcações responsáveis pela contaminação
ao ambiente estuarino com óleos lubrificantes e combustíveis. O bagre G. genidens
também ocorre no estuário do rio Indaiá e no estuário formado pelas barras dos rios
Comprido e Escuro onde o impacto antropogênico é bem menor (CETESB, 2007).
Assim, o presente estudo objetivou comparar os níveis das enzimas LDH,
MDH e arginase, do fígado, músculo epaxial e encéfalo do bagre G. genidens, coletados
nos estuários do rio Grande de Ubatuba, rio Indaiá e o estuário da praia Dura formado
pela confluência do rio Comprido com o rio Escuro, como possíveis marcadores da
condição ambiental desses estuários, no contexto dos metabolismos aeróbio, anaeróbio e
do aminoácido L-arginina. A escolha dos tecidos levou em consideração a importância
dos sistemas digestório, locomotor e nervoso na manutenção de funções vitais, tais como
a alimentação, predação e coordenação de funções fisiológicas. A escolha do bagre G.
genidens como espécie alvo do presente estudo levou em consideração a sua abundância
na região e o fato dos peixes apresentarem mais vantagens do que desvantagens quando
comparados com muitos invertebrados como bioindicadores ambientais (WHITFIELD e
ELLIOT, 2002).
16
2 REVISÃO DA LITERATURA
Há referências sobre plantas de mangue em 325 a. C., em um relatório do
General Nearco, que acompanhou Alexandre Magno ao Delta do rio Indo no Golfo
Pérsico, ele registrou árvores com raízes semelhantes a candelabro. Em 1526, Oviedo
fez a primeira descrição dos manguezais americanos e o historiador português Gabriel
Soares de Souza em seu trabalho descritivo do Brasil, que foi impresso em 1587, fez
uma das referências mais antigas sobre os manguezais brasileiros (SCHAEFFER-
NOVELLI, 1995).
A distribuição mundial de manguezais segundo Chapman 1975, alcança
162.000 km
2
, tendo maior desenvolvimento entre o trópico de Câncer e de Capricórnio
(23º27’N e 23º27’S), pois seu desenvolvimento máximo tende a ser próximo ao
Equador, como pode ser observado na figura 1 (YOKOYA, 1995).
Figura 1. Distribuição mundial dos manguezais, indicada pelas linhas grossas, segundo Chapman (1975), citado por
Yokoya (1995).
17
Estima-se que o Brasil tem de 10.000 a 25.000 km
2
de manguezais, que se
distribuem desde o Amapá ao longo de quase todo o litoral, margeando estuários,
lagunas e enseadas até Laguna em Santa Catarina 28º30’S (YOKOYA, 1995).
Os manguezais são encontrados em clima tropical, mas podem também ocorrer
em climas temperados, porém vai sendo gradualmente substituído por outros
ecossistemas mais adaptados às altas latitudes, como as marismas. O limite do
manguezal é determinado pela distância máxima de penetração da água salgada em
direção à terra, o que pode ser dezenas de quilômetros, em direção às nascentes dos
grandes rios (FERNANDES e PEREIRA, 1995).
Com relação ao substrato dos manguezais, há aqueles que se originam no
próprio ambiente, pela decomposição de folhas, galhos e restos de animais e há
substratos que se formam pela decomposição de rochas, de materiais vulcânicos e
graníticos, trazidos de fora do ambiente por ondas, ventos, correntes litorâneas ou fluxo
dos rios. As condições ambientais, como: chuva, marés, correntes, ondas, aporte dos
rios, tormentas, ventos fortes, podem alterar suas características (FERNANDES e
PEREIRA, 1995).
Os detritos originados das árvores (folhas, frutos, flores e galhos) de mangue
que formam a serrapilheira podem ficar sobre o próprio solo, sendo consumidos por
detritívoros enquanto vai se decompondo ou, ainda, podem ser levados pelas marés
sofrendo processo de decomposição nas águas costeiras adjacentes, ficando disponível
às cadeias alimentares. Em algumas regiões costeiras a produção de espécies de mangue
é muito mais importante do que a das algas do fitoplâncton e do fitobento (MENEZES,
1995).
A matéria orgânica dissolvida pode ser usada diretamente ou ser transformada
em agregados orgânicos como floculação e coagulação. O material floculado precipita e
é importante fonte de alimento para peixes, camarões e outros animais marinhos,
capturados pelas frotas pesqueiras (MENEZES, 1995).
Algumas modificações morfológicas, fisiológicas e bioquímicas são
importantes para que os organismos possam se adaptar às condições ambientais dos
manguezais. As interações ecológicas como predador-presa, devem adapatar-se, por
18
exemplo, a baixa concentração de oxigênio, que pode ter sido provocada por alguma
alteração e pode afetar negativamente a habilidade de uma espécie de presa para escapar
ao seu predador. As espécies de flora e fauna estão eficientemente adaptadas às
mudanças bruscas que ocorrem naturalmente neste ambiente, como a variação da
salinidade que pode ser rápida, durante as chuvas fortes, ou pode ser lenta, quando há
estiagem prolongada (SCHAEFFER-NOVELLI, 1995).
O manguezal é um ecossistema marginal e mantém um grande e variado
número de interações com outros ecossistemas, próximos, adjacentes ou remotos no
tempo e no espaço. Outra peculiaridade é o fato de ser um sistema altamente dinâmico,
muito produtivo e com capacidade de imobilizar sais de metais pesados (VANNUCCI,
2001).
A atividade humana proveniente de comunidades urbanas e industriais tem
introduzido nos ambientes aquáticos diversos tipos de compostos orgânicos estranhos,
chamados xenobióticos e metais pesados, alterando a sua composição química
(SORENSEN, 1991; WU, 2002; VAN DER OOST et al., 2003). Nesse sentido, a
atividade antropogênica tem promovido a eutrofização de diversos ambientes marinhos
e, consequentemente, aumentado as áreas de hipóxia em milhões de Km
2
,
desencadeando a morte de animais marinhos, defaunação bêntica e o declínio da
produção de pescado em diversos locais, especialmente no Golfo da China e do México
(WU, 2002).
A eutrofização de ambientes aquáticos marinhos e a sua contaminação com
xenobióticos e metais pesados são capazes de desencadear respostas metabólicas
protetoras e não protetoras em diversos organismos (WALKER et al., 1997). O
aumento da atividade de enzimas da família do citocromo P
450
e do metabolismo
antioxidante (catalase, superóxido dismutase), assim como de proteínas quelantes de
metais pesados (metalotioneínas), são algumas das respostas protetoras normalmente
utilizadas como biomarcadoras de poluição em ambientes aquáticos (WALKER et al.,
1997; ABELE e PUNTARULO, 2004; ANSARI et al., 2004).
Como a disponibilidade de oxigênio nos ambientes aquáticos é profundamente
influenciada pela carga de matéria orgânica, a qual é capaz de produzir extensas áreas de
19
hipóxia e desencadear respostas metabólicas nos organismos, diversos estudos foram
conduzidos no sentido de entender esses mecanismos (WU, 2002). Nesse caso, a
capacidade do metabolismo energético em se adaptar às alterações ambientais tem sido
considerada como sendo de extrema importância para o sucesso adaptativo dos
organismos que vivem em ambientes com baixo teor de oxigênio. Isso se deve ao papel
central desse ramo metabólico na manutenção de funções vitais, tais como o
deslocamento e a competência reprodutiva (VAN DER OOST et al., 2003).
20
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Espécie em Estudo
A espécie estuarina escolhida para este estudo foi o Genidens genidens da
família Ariidae que engloba os peixes conhecidos vulgarmente como bagres. Foram
coletados nos estuários: da barra do rio Grande de Ubatuba, na barra do rio Indaiá e no
encontro das barras dos rios Comprido e Escuro, utilizando-se da pesca artesanal com
linha e anzol.
Marceniuk (2005) afirma que os bagres da família Ariidae são peixes de
tamanho médio a grande (200-1200 mm de CT), possuem cabeça com escudo cefálico
conspícuo, barbilhões maxilares e mentais; aberturas nasais anterior e posterior bem
próximas entre si, acúleos das nadadeiras dorsal e peitorais bastante desenvolvidos,
escamas ausentes. Apresentam morfologia externa bastante uniforme e tem sido
realizada a identificação principalmente com base na forma e disposição das placas de
dentes relacionadas ao vômer e das placas acessórias.
Segundo Marceniuk (2005) as espécies da família Ariidae do sudeste e sul do
Brasil são diferenciadas com base na forma das placas de dentes da região do palato e o
G. genidens pelas placas de dentes não fixas e ligadas às projeções carnosas na região do
palato, conforme figura 2.
Marceniuk (2005) ressalta que atualmente os bagres da família Ariidae têm
despertado um grande interesse tanto na pesca comercial como também em estudos de
Ecologia de regiões costeiras e estudos de Biologia.
21
Figura 2. Espécime de Genidens genidens, coletado no estuário da praia Dura pela confluência do rio Escuro com o
rio Comprido – Ubatuba (SP), destaque para o conjunto formado pelas placas de dentes relacionadas ao vômer.
22
3.2 Locais de coleta
O litoral entre o Rio de Janeiro e Santa Catarina corresponde a somente 5% da
área total de manguezais do Brasil, que tem cerca de 6.800 km de costa e a maior área de
manguezais do planeta. A Serra do Mar limita as planícies costeiras e os manguezais
estão no interior de baías sendo formados por florestas com árvores baixas, raramente
com mais de 10 m de altura, sem dominância de espécies (VANNUCCI, 2003).
Segundo Schaeffer-Novelli (1989), a área de manguezal brasileira pode ser
dividida em oito unidades, sendo a região do litoral norte do estado de São Paulo
classificada na Unidade VII, isto é, entre as latitudes 23°00’S e 29°20’S, de Cabo Frio,
no estado do Rio de Janeiro, até Torres, no estado do Rio Grande do Sul.
A região litorânea do estado de São Paulo é caracterizada por duas grandes
correntes marinhas que influenciam fenômenos físicos, químicos e biológicos: uma
corrente mais quente com temperatura superficial de 22º C, chamada Corrente do Brasil
e a outra de temperatura superficial mais baixa, a Corrente das Malvinas (SMA/SÃO
PAULO, 1996). As massas de água continentais dessa região classificam-se em Água
Tropical (AT- alta salinidade e temperatura e baixa concentração de nutrientes), Água
Costeira (AC-baixa salinidade, alta temperatura e concentração de nutrientes variável),
Água Central do Atlântico Sul (ACAS- baixa temperatura e relativa alta concentração de
nutrientes), Água Subtropical (AST) e Água de Plataforma (AP). A penetração da
ACAS no verão propicia o aumento da concentração de fitoplâncton na água
(SMA/SÃO PAULO, 1996; COSTA et al.,1998).
O clima de Ubatuba ocupa uma porção intermediária ou de transição entre o
clima tropical e o subtropical, a cidade é cortada pelo Trópico de Capricórnio, sua área é
de 682 km
2
, altitude média 6 m, com picos de 1.200 m de altitude. O clima é
considerado tropical úmido e praticamente não existe inverno. Há grande quantidade de
chuvas quase diariamente no verão e com grande constância no ano, chove em cerca de
50 % dos dias do ano e a umidade relativa do ar é em média 87,3% (CAMARGO, 1994).
Rossini-Penteado et al. (2007) analisaram a cobertura do solo urbano de
Ubatuba (SP), constataram que as áreas impermeáveis eram 33,45%: cerâmica
(12,51%), concreto-amianto (11,91%), alumínio (1,14%), asfalto (7,89%) e piscinas
23
(0,08%). Enquanto que as áreas permeáveis eram 65,03%: solo exposto (14,80%), de
vegetação arbórea (23,75%) e herbáceo-arbustiva (26,48%) e rios (1,44%). Os bairros
que apresentaram as maiores proporções de áreas impermeabilizadas (50% ou mais)
foram àqueles localizados na porção central e adjacências, próximas ao mar. A análise
individual mostrou a maior proporção de área impermeável (61,3%) na porção norte do
bairro Acaraú.
Esta impermeabilização do solo pode estar interferindo no estuário do rio
Acaraú o qual foi escolhido inicialmente como um dos pontos de coleta do presente
trabalho, mas após várias tentativas de coleta sem sucesso, tomamos a decisão de
substituí-lo pelo estuário do rio Indaiá. Percebe-se que há pouca vazão do rio Acaraú,
principalmente durante a maré baixa, além disso, há um forte cheiro de esgoto. Segundo
a CETESB (2007), há uma ETE – estação de tratamento de esgoto que lança seu
efluente neste rio, que é considerado o 5º mais poluído do Litoral Norte, além disso, não
há rede coletora em todas as partes do bairro.
O aumento da população nas regiões litorâneas vem se acentuando e trazendo
mais ameaças de degradação ambiental, estudos conduzidos em Ubatuba por Giberti e
Barbiere (2007) mostraram que em 2006 houve um crescimento nas áreas da escarpa da
serra, portanto uma pressão demográfica nas áreas de risco para a ocupação urbana.
Novaes et al. (1996) também identificaram um aumento populacional na bacia do rio
Grande de Ubatuba envolvendo a encosta da Serra do Mar e constataram um intenso
crescimento da área antropizada com aceleradas perdas das áreas da Mata Atlântica,
tanto com a invasão do Parque Estadual da Serra do Mar como de áreas adjacentes e que
também estão sob proteção. Há, ainda, áreas de cobertura vegetal já antropizadas, com o
sub-bosque eliminado e perdas para áreas de capoeira.
Os locais de coleta escolhidos para o presente trabalho foram os estuários dos
rios Comprido-Escuro, Indaiá e Grande de Ubatuba (na figura 3), considerados como
sendo de baixo, médio e elevado impacto antropogênico, respectivamente, conforme
informações contidas no Relatório de Qualidade das Águas Litorâneas no Estado de São
Paulo Balneabilidade das Praias realizados no período de 1999-2006 (CETESB, 2007).
24
Figura 3. Mapa do Estado de São Paulo, mapa da UGRHI 3 – Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos da
CETESB e imagem de satélite com os estuários do rio Grande de Ubatuba (1), do rio Indaiá (2), e dos rios Comprido e
Escuro (3), cedida por Tiago Agostinho do Lageo Unitau: Landsat 7 / ETM Órbita/Ponto: 218/76 Data: 12/03/2002
UTM SAD 69.
O estuário do rio Grande de Ubatuba situa-se no centro da cidade ao final da
praia do Cruzeiro onde localiza-se o mercado de peixes e suas coordenadas geográficas
são 23º 25’ 52” S e 45º 04’ 11” O (figura 4). Recebe o esgoto de uma ETE - estação de
tratamento de esgoto por lodo ativado, localizada no bairro do Ipiranguinha (CETESB,
2007), bem como os dejetos inerentes às atividades do comércio de peixe. O local
também é utilizado como atracadouro para pequenas embarcações pesqueiras que
servem de moradia temporária aos pescadores, os quais também lançam resíduos da
atividade pesqueira e da manutenção destes barcos e podem ser percebidas manchas de
óleos lubrificantes e combustíveis na superfície da água.
25
Figura 4. Imagem do Google Earth indicando a ocupação urbana em torno dos estuários do rio Grande de Ubatuba e
do rio Indaiá. Foto aérea da ilha dos Pescadores no estuário do rio Grande de Ubatuba, foto por Miguel Angel
disponível em http://www.ubaweb.com/ubatuba/pontostur/index.php
, acesso em 10/04/09. Embaixo rio Grande de
Ubatuba, fotos em 16/07/08 e 15/07/08 por Rosangela Almeida Victor.
26
O litoral próximo ao estuário do rio Indaiá, no final da praia do Perequê-açu,
cujas coordenadas geográficas são 23º 25’ 00” S e 45º 03’ 14” O, é frequentado por
turistas e pescadores, os quais mantêm residências com descarga de esgoto in natura
(figura 5).
Figura 5. Estuário do rio Indaiá nas imagens do Google Earth acima e em fotos feitas em 17/01/09 por Rosangela
Almeida Victor.
O impacto antrópico desse ambiente é considerado de menor intensidade,
quando comparado com o estuário do rio Grande de Ubatuba, mas de maior impacto se
comparado ao estuário do rio Escuro com o rio Comprido (CETESB, 2007).
O estuário da praia Dura que dista 22 km do centro de Ubatuba, cujas
coordenadas geográficas são 23º 29’ 34” S e 45º 09’ 53” O, é caracterizado pelo
encontro do rio Comprido com o rio Escuro (figura 6), tem a vegetação mais preservada
e menor densidade populacional em relação aos outros dois estuários.
27
Figura 6. Imagem de satélite com os estuários do rio Grande de Ubatuba (1), do rio Indaiá (2), e dos rios Comprido e
Escuro (3), cedida por Tiago Agostinho do Lageo Unitau: Landsat 7 / ETM Órbita/Ponto: 218/76 Data: 12/03/2002
UTM SAD 69. Embaixo estuário do rio Comprido e rio Escuro fotos feitas em 15/07/08 por Rosangela Almeida
Victor.
28
3.3 Obtenção de Extratos Livres de Células
Foram utilizados para obtenção de extratos livres de células 10 espécimes do
estuário do rio Grande de Ubatuba, 7 do estuário do rio Indaiá e 7 do estuário dos rios
Escuro e Comprido.
Os exemplares de G. genidens foram pescados, nos meses de março, maio e
julho de 2008, com linha e anzol. Logo após a pesca, rapidamente, os peixes ainda
vivos, foram colocados um a um, em uma caixa de isopor com bomba de oxigênio e
água do mar. Após cada etapa de coleta em cada um dos estuários, os bagres foram
transportados, ainda vivos, para o Laboratório de Biologia Marinha - LabMar da Unitau
em Ubatuba. Os peixes foram mantidos vivos em aquários com aeração até o momento
do sacrifício, mediante secção da coluna dorsal, quando então o fígado, músculo epaxial
e encéfalo foram removidos e imediatamente congelados em nitrogênio líquido
(MARTINEZ et al., 2006). Esse material biológico foi transportado, a cada etapa de
coleta, para o laboratório de Biologia Molecular da UNITAU e armazenado em freezer
com temperatura de -80º C, até a sua análise no laboratório de Bioquímica, ambos no
Campus do Bom Conselho, Taubaté, SP.
Para a obtenção de extratos livres de células, o fígado, músculo epaxial e
encéfalo ainda congelados foram homogeneizados em “Potter-Elvejen”, na proporção de
1 grama de tecido para 5 mL de tampão HEPES 20 mM (pH 7,4) contendo
trimetilamina-N-óxido 1 mM, fosfato monobásico de potássio 5 mM e sacarose 250
mM. Os homogeneizados foram sonicados durante 15 segundos e centrifugados a 11.000
x g durante 10 minutos. O sobrenadante dos homogeneizados foram separados,
transferidos para um banho de gelo e imediatamente utilizados para determinação das
atividades específicas das enzimas arginase, malato desidrogenase e lactato
desidrogenase.
Todas as etapas de obtenção dos homogeneizados foram conduzidas em
temperaturas entre 0 e 4º C, como forma de minimizar a ação de proteases sobre as
estruturas proteicas das enzimas.
29
3.4 Métodos Analíticos
A atividade da enzima LDH foi determinada no sentido da oxidação do
NADH
+
H
+
, em sistema de reação contendo 100 mM de tampão Tris-HCl (pH 7,4), 100
mM KCl, 140 µM NADH
+
H
+
e 1 mM piruvato de sódio. A reação teve início pela
adição de uma pequena alíquota do homogeneizado (10 a 50 µL) e a reação enzimática
acompanhada espectrofotometricamente a 340 nm pela oxidação do NADH
+
H
+
. A
atividade enzimática foi calculada utilizando coeficiente de extinção molar (ε) de 6,22
mmol
-1
cm
-1
para o NADH
+
H
+
(JAVED et al., 1995).
Uma unidade internacional (U) de LDH foi definida como a quantidade de
LDH capaz de converter um µmol de piruvato em lactato no tempo de um minuto à
temperatura de 25º C.
A atividade da enzima MDH foi determinada no sentido da oxidação do
NADH
+
H
+
, em sistema de reação contendo 100 mM de tampão Tris/HCl (pH 7,4), 20
mM MgCl
2
, 0,4 mM oxaloacetato e 150 µM NADH
+
H
+
. A reação teve início pela adição
de alíquotas dos homogeneizados (10 a 50 µL) e a reação enzimática acompanhada a
340 nm pela oxidação do NADH
+
H
+
. A atividade enzimática foi calculada utilizando
coeficiente de extinção molar (ε) de 6,22 mmol
-1
cm
-1
para o NADH
+
H
+
(CHILDRESS e
SOMERO, 1979).
Uma unidade internacional (U) de MDH foi definida como a quantidade de
MDH que catalisa a transformação de um µmol de oxaloacetato em malato no tempo de
um minuto à temperatura de 25º C.
A atividade argininolítica foi determinada em tampão Glicina 20 mM (pH 9,5),
contendo L-arginina 100 mM e MnCl
2
5 mM. A reação teve seu início pela adição de
uma alíquota do homogeneizado tecidual (10 a 30 µL). O tempo de reação foi fixado em
15 minutos para os homogeneizados hepáticos e de 30 minutos para os homogeneizados
de encéfalo e músculo epaxial. A reação foi interrompida pela adição do reativo ácido
TDMU e a ureia formada na reação foi quantificada pelo método descrito por Geyer e
Dabich (1971).
30
Uma unidade internacional (U) de arginase foi definida como a quantidade de
arginase capaz de converter um µmol de L-arginina em L-ornitina mais ureia no tempo
de um minuto à temperatura de 25º C.
A concentração de proteínas totais dos homogeneizados foi determinada pelo
método de Bradford (1976), utilizando soro albumina bovina (SAB) como padrão
proteico.
As atividades enzimáticas foram calculadas e expressas em U/mL de
homogeneizado, bem como na forma de atividade específica (U/mg de proteína).
Todas as atividades foram determinadas à temperatura de 25ºC e os resultados
expressos em U/mg de proteína (Unidade Internacional por mg de proteína). Uma
Unidade Internacional de LDH e MDH será definida como a quantidade de enzima que
catalisa a conversão de 1µmol de NADH
+
H
+
em NAD
+
no tempo de 1 minuto.
31
3.5 Análise Estatística
As diferenças entre as médias das atividades enzimáticas dos peixes coletados
nas enseadas do rio Grande de Ubatuba, do rio Indaiá e do rio Escuro com o rio
Comprido, foram comparadas utilizando o teste ANOVA “one-way”, seguido pelo pós-
teste de Tukey. Os valores foram considerados significativos para p<0,05.
32
4. RESULTADOS
As diferenças encontradas entre as atividades específicas da LDH do fígado,
músculo epaxial e encéfalo, dos espécimes de G. genidens coletados nos estuários dos
rios Grande de Ubatuba, Indaiá e Comprido/Escuro, não foram significativas para
p<0,05.
Cabe observar que o nível hepático de LDH foi menor nos bagres coletados no
estuário dos rios Comprido e Escuro, em relação aos outros dois estuários (figura 7).
Figura 7. Atividade específica da enzima lactato desidrogenase do fígado do bagre G. genidens coletados nos estuários
dos rios Grande de Ubatuba (RG), Indaiá (RI) e Comprido/Escuro (RCE). Os valores estão representados pela média ±
SEM.
Músculo dos bagres coletados no rio Indaiá apresentou atividade de LDH
superior as dos outros dois estuários (figura 8).
33
Figura 8. Atividade específica da enzima lactato desidrogenase do músculo, do bagre G. genidens. Os espécimes
foram coletados nos estuários dos rios Grande de Ubatuba (RG), Indaiá (RI) e Comprido/Escuro (RCE). Os valores
estão representados pela média ± SEM.
Também o encéfalo dos espécimes do rio Indaiá apresentou atividade
específica maior que a dos outros dois estuários (figura 9).
Figura 9. Atividade específica da enzima lactato desidrogenase do encéfalo, do bagre G. genidens. Os espécimes
foram coletados nos estuários dos rios Grande de Ubatuba (RG), Indaiá (RI) e Comprido/Escuro (RCE). Os valores
estão representados pela média ± SEM.
Os fígados dos bagres coletados nos três estuários não apresentaram
diferenças significativas (p>0,05) em relação aos níveis da enzima MDH. Pode-se notar
que o fígado dos bagres dos rios Comprido/Escuro apresentou níveis mais elevados
34
dessa enzima, como uma possível tendência do potencial gerador de ATP mais elevado
(figura 10).
Figura 10. Atividade específica da enzima malato desidrogenase do fígado do bagre G. genidens coletados nos
estuários dos rios Grande de Ubatuba (RG), Indaiá (RI) e Comprido/Escuro (RCE). Os valores estão representados
pela média ± SEM.
A atividade específica da MDH muscular dos espécimes coletados no rio
Indaiá foi significativamente diferente das atividades encontradas no músculo dos
espécimes dos outros dois estuários (figura 11).
Figura 11. Atividade específica da enzima malato desidrogenase do músculo do bagre G. genidens coletados nos
estuários dos rios Grande de Ubatuba (RG), Indaiá (RI) e Comprido/Escuro (RCE). Os valores estão representados
pela média ± SEM. Os símbolos de estrela e de caixa marcam os resultados com diferenças significativas.
35
Embora as diferenças não sejam significativas (p>0,05) o encéfalo dos bagres
coletados no rio Grande apresentou níveis de MDH mais elevado em relação aos bagres
coletados nos outros dois estuários (figura 12).
Figura 12. Atividade específica da enzima malato desidrogenase do encéfalo do bagre G. genidens coletados nos
estuários dos rios Grande de Ubatuba (RG), Indaiá (RI) e Comprido/Escuro (RCE). Os valores estão representados
pela média ± SEM.
Os níveis de arginase hepática foram significativamente (p<0,05) maiores
(4,4 vezes) nos exemplares coletados no estuário do rio Indaiá em relação àqueles
coletados no estuário dos rios Comprido/Escuro (figura 13). A diferença entre os níveis
de arginase hepática dos bagres coletados no rio Grande de Ubatuba e os outros dois
estuários não foi estatisticamente diferente.
36
Figura 13. Atividade específica da arginase do fígado do bagre G. genidens coletados nos estuários dos rios Grande de
Ubatuba (RG), Indaiá (RI) e Comprido/Escuro (RCE). Os valores estão representados pela média ± SEM. Os símbolos
de estrelas marcam os resultados com diferenças significativas.
Por outro lado, o tecido muscular apresentou comportamento distinto do
fígado, com atividade argininolítica significativamente (p<0,05) maior (4,8 vezes) nos
bagres do rio Grande de Ubatuba em relação aos do rio Indaiá. A diferença da atividade
argininolítica muscular dos bagres estuarinos dos rios Indaiá não foi estatisticamente
diferente em relação aos bagres dos rios Comprido/Escuro. Observa-se que a atividade
argininolítica muscular dos bagres estuarinos dos rios Comprido/Escuro foi 3,7 vezes
maior em relação à do rio Indaiá (figura 14).
Figura 14. Atividade específica da arginase do músculo do bagre G. genidens coletados nos estuários dos rios Grande
de Ubatuba (RG), Indaiá (RI) e Comprido/Escuro (RCE). Os valores estão representados pela média ± SEM. Os
símbolos de estrelas marcam os resultados com diferenças significativas.
37
Embora não significativa (p>0,05), a atividade argininolítica do encéfalo foi
menor nos bagres estuarinos do rio Grande de Ubatuba e maior nos bagres estuarinos
dos rios Comprido/Escuro (figura 15), em ordem crescente do mais para o menos
impactado.
Figura 15. Atividade específica da arginase do encéfalo do bagre G. genidens coletados nos estuários dos rios Grande
de Ubatuba (RG), Indaiá (RI) e Comprido/Escuro (RCE). Os valores estão representados pela média ± SEM.
38
5. DISCUSSÃO
O município de Ubatuba, localizado no litoral norte do Estado de São Paulo,
apresenta população residente de 75.008 habitantes (IBGE, 2007) e flutuante que
ultrapassa 450.000 turistas na temporada de verão. O turismo representa a principal
atividade econômica do município, seguida da atividade pesqueira (IBGE, 2007).
Aproximadamente 23% das residências da região têm o seu esgoto tratado e o restante é
descartado in natura (CETESB, 2007). O município apresenta cinco estações de
tratamento à base de lodo ativado, fossa séptica e tanque de contato, que utilizam o rio
Grande de Ubatuba e o rio Acaraú como corpos receptores desse tratamento (CETESB,
2007).
O entorno da região estuarina do rio Grande de Ubatuba apresenta elevada
densidade populacional e abriga a ilha dos pescadores, estes utilizam esse estuário para
desembarque do pescado e manutenção das pequenas embarcações, descartando no local
os subprodutos da pesca e contaminando o estuário com óleo e combustível. O rio Indaiá
abriga nos seus arredores uma pequena comunidade de pescadores e alguns bairros
frequentados pela população flutuante do município. O estuário dos rios
Comprido/Escuro apresenta em suas proximidades uma baixa densidade populacional,
vegetação bem preservada e, comparado aos estuários anteriormente mencionados, foi
considerado de baixo impacto antropogênico. Para fazer esta classificação foi utilizado o
Relatório da Qualidade das Águas Litorâneas no Estado de São Paulo, Balneabilidade
das Praias que tem registros de 1999-2006 (CETESB, 2007). Referem-se à pesquisa de
coliformes termotolerantes e alguns outros parâmetros que cumprem ao objetivo da
CETESB de tornar pública a condição de balneabilidade das praias, mas apresenta
constância de resultados que permitem essa inferência.
39
O regime de chuvas e a atividade antropogênica são fatores que interferem
nas propriedades físico-químicas do meio abiótico estuarino, alterando salinidade e a
concentração do oxigênio dissolvido (BARLETTA et al., 2008). Ubatuba é o mais
chuvoso dos quatro municípios do Litoral Norte, conforme as médias pluviométricas
mensais históricas num período de aproximadamente 30 anos, obtidas de postos
pluviométricos do DAEE em cada município e consultadas pela CETESB em 2003
(CETESB, 2007).
As alterações dos ambientes aquáticos decorrentes da atividade humana não
se limitam à eutrofização, mas também ao aporte de xenobióticos e metais pesados
(VAN DER OOST et al., 2003; YOUNG et al., 2004).
Geralmente, as alterações do meio abiótico são acompanhadas de ajustes
metabólicos capazes de garantir a sobrevivência dos organismos. A tolerância dos
organismos à hipóxia varia de forma ampla e, geralmente, demanda ajustes do
metabolismo energético aeróbio e anaeróbio (HOCHACHKA e LUTZ, 2001). Diferente
do comportamento metabólico do H. littorale de ambientes eutrofizado e não
eutrofizado (FALCI e RODRIGUES, 2007), a atividade específica da LDH hepática do
bagre G. genidens não apresentou diferença significativa em relação à região estuarina
de origem, embora nos bagres coletados no estuário dos rios Comprido/Escuro (de
menor impacto antropogênico) tenha se apresentado menor do que nos bagres dos rios
Grande e Indaiá (impacto antropogênico mais acentuado). Nesse sentido, o
comportamento da expressão gênica da LDH muscular do H. littorale e a do bagre G.
genidens, foram semelhantes, ao expressarem valores menores nos ambientes de baixa
eutrofização, embora essas diferenças não sejam significativas.
O comportamento metabólico anaeróbio do G. genidens, ao contrário do H.
littorale, pode estar relacionado com o sucesso adaptativo desse bagre às regiões
estuarinas, onde a concentração de oxigênio varia sazonalmente em função do aporte de
água doce nas cabeceiras dos rios (BARLETTA et al., 2008). Isto é, os níveis teciduais
da LDH do bagre G. genidens variaram em função do ambiente estuarino, mas não de
forma expressiva, considerando que a expressão da LDH, imposta pela hipóxia, pode ter
40
origem na eutrofização natural do ecossistema, envolvendo chuva e o deslocamento
sazonal desse bagre pelos diversos ambientes que compõe esses estuários.
Araújo et al. (2002) estudaram a distribuição de assembléias de peixes na baía
de Sepetiba-RJ, relacionando alguns fatores ambientais e verificaram que a profundidade
seguida da transparência e salinidade da água foram as condições que mais
influenciaram na distribuição das espécies; sendo que a área mais interna do estuário
tinha menor salinidade, profundidade e transparência, enquanto que a área mais externa
tinha maior salinidade, profundidade e transparência. O Genidens genidens foi uma das
espécies mais abundantes tanto na aérea interna quanto na área média do estuário, o que
poderia estar relacionado com menor pressão de predação para as formas juvenis.
Estudos com músculo branco de 24 espécies de peixes pelágicos revelaram
que a atividade das enzimas LDH e MDH diminuiu exponencialmente em relação ao
aumento da profundidade de captura da espécie (CHILDRESS e SOMERO, 1979),
indicando que o metabolismo energético desses peixes está naturalmente ajustado à
disponibilidade de oxigênio do habitat. Algo semelhante, também pode estar ocorrendo
com o bagre G. genidens nos estuários do município de Ubatuba, onde a disponibilidade
sazonal de oxigênio na água pode ter ajustado o metabolismo desses peixes a essa
condição abiótica, expressando níveis teciduais de LDH compatíveis com as suas
necessidades metabólicas.
Por outro lado, a resposta metabólica aeróbia do bagre G. genidens não
seguiu o mesmo perfil da anaeróbia. Os níveis de MDH no fígado foram crescentes no
sentido do ambiente de maior para o de menor impacto (RG<RI<RCE) (figura 10),
embora essas diferenças não sejam significativas (p>0,05) entre os espécimes coletados
nos diferentes estuários. Como a MDH forma complexo com enzimas do ciclo de Krebs
e da gliconeogênese, canalizando substratos para essas duas importantes vias
metabólicas (MORGUNOV e SRERE, 1998; GIBSON e McALISTER-HENN, 2003),
os níveis teciduais de MDH devem ser interpretados no contexto de um metabolismo
energético baseado em proteínas (RODRIGUES et al., 2009).
Assim, os níveis elevados da MDH muscular dos bagres estuarinos do rio
Indaiá, em relação àqueles coletados nos estuários dos rios Grande e Comprido/Escuro,
41
provavelmente estão relacionados com o sucesso adaptativo desses peixes e/ou com
poluentes específicos, que estariam elevando a demanda energética desse tecido.
Diferente do fígado, onde a MDH forma complexos com outras enzimas e canaliza
substratos para gliconeogênese, no músculo, essa formação de complexos estaria
canalizando substratos para manutenção dos níveis de ATP e, consequentemente, a
manutenção da sua atividade fisiológica, como a captura do alimento e a fuga de
predadores (KIRCHNER et al., 2005).
Por outro lado, as necessidades energéticas do encéfalo são relativamente
estáveis e independentes do momento fisiológico. Por isso, os níveis de MDH elevados
no encéfalo dos bagres do estuário do rio Grande, em relação aos bagres coletados nos
outros dois estuários, podem estar relacionados com a ação antropogênica (figura 12).
Como essa diferença não foi estatisticamente significativa, novos estudos devem ser
conduzidos para verificar se os níveis encefálicos de MDH poderiam ser utilizados como
biomarcador desse tipo de impacto.
A atividade relativamente elevada da arginase hepática de peixes tem sido
postulada como essencial para o controle dos níveis do aminoácido L-arginina,
normalmente presente nas proteínas da dieta dos animais (RODRIGUES et al., 2006).
Com exceção de alguns peixes pulmonados, a grande maioria é amoniotélica e excreta
cerca de 10 a 30% do seu nitrogênio na forma de ureia, como produto derivado das
atividades uricolítica e argininolítica (SAHA e RATHA, 1998). Como o fígado é a porta
de entrada de nutrientes provenientes do intestino, esse tecido acaba sendo de vital
importância para a manutenção dos constituintes sanguíneos.
Os baixos níveis de arginase no fígado e músculo, dos bagres coletados nos
estuários dos rios Comprido/Escuro e Indaiá, respectivamente, coincidiram com os
níveis elevados de MDH, nos mesmos tecidos e nas mesmas condições ambientais
(figuras 13, 14, 10 e 11). Considerando que a MDH é uma das enzimas chaves do
metabolismo energético e reflete o potencial gerador de ATP dos tecidos (CHILDRESS
e SOMERO, 1979; TORRES e SOMERO 1988a,b), os níveis elevados de MDH nesses
tecidos podem estar relacionados com uma maior demanda energética, a qual,
coincidentemente foi acompanhada pelos baixos níveis de arginase nos mesmos tecidos.
42
Como a atividade argininolítica tecidual dos animais não ureotélicos e não
ureogênicos está associada ao controle da concentração de L-arginina nos tecidos, a
síntese de poliaminas e óxido nítrico, moduladores metabólicos derivados da L-arginina,
está indiretamente relacionada com a atividade da arginase. Assim, parece razoável
supor que as condições ambientais estuarinas dos rios Comprido/Escuro e Indaiá,
marcadas pelo aumento da MDH (potencial gerador de ATP) no fígado e músculo do
bagre G. genidens, respectivamente, também foram acompanhadas pela redução nos
níveis de arginase, responsável indiretamente pela modulação de funções fisiológicas
importantes e dependentes do metabolismo L-arginina.
Concluindo, a atividade específica da LDH do fígado, músculo epaxial e
encéfalo do G. genidens, enquanto enzima marcadora de hipóxia, não foi capaz de
evidenciar e diferenciar os níveis de eutrofização (antrópica e/ou natural) dos estuários
dos rios Grande de Ubatuba, Indaiá e Escuro. A condição natural de hipóxia tem sido
observada durante períodos chuvosos, uma vez que o aporte de matéria orgânica e de
nutrientes aumenta sensivelmente em algumas regiões dos estuários (BARLETTA et al.,
2008).
Por outro lado, os níveis de MDH e arginase podem estar refletindo o
esforço metabólico adaptativo desse bagre. Embora pouco conhecida, a resposta
molecular à hipóxia pode induzir um estado hipometabólico, com redução na síntese de
proteínas e modulação do potencial gerador de ATP, ajustando o metabolismo às
necessidades fisiológicas de sobrevivência em condições de hipóxia (WU, 2002). Os
níveis relativamente elevados da MDH hepática e muscular, dos bagres coletados nos
estuários dos rios Comprido/Escuro e Indaiá, respectivamente, refletem o potencial
gerador de ATP desses tecidos e a sua provável demanda energética para manutenção de
funções vitais, tais como crescimento e locomoção. Os níveis relativamente baixos de
MDH no fígado e músculo dos bagres coletados no estuário do rio Grande de Ubatuba
podem estar relacionados com as condições ambientais desfavoráveis impostas pela
atividade antropogênica na região.
Considerando que o NO e as poliaminas controlam uma ampla faixa de
processos fisiológicos, fisiopatológicos e sinalizam respostas metabólicas disparadas por
43
NO, superóxidos e hipóxia (WU e MORRIS, 1998; PFEILSCHIFTER et al., 2001),
parece razoável admitir que as diferenças entre as atividades argininolíticas hepática e
muscular, dos bagres coletados nos três estuários, podem estar modulando importantes
processos fisiológicos adaptativos.
44
6. CONCLUSÃO
Como marcadora no metabolismo das poliaminas e do óxido nítrico, os
níveis de arginase se apresentaram alterados no fígado e músculo do G. genidens. No
fígado, a diferença foi significativa entre os espécimes do estuário do rio Indaiá em
relação ao rio Escuro e no músculo essa diferença ficou evidente em relação à atividade
argininolítica dos estuários do rio Grande de Ubatuba e do rio Indaiá. Essas diferenças
revelaram que há atividade antropogênica interferindo com o metabolismo desses dois
tecidos, essenciais no contexto dos sistemas fisiológicos digestório e locomotor.
45
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