Using enzymatic biomarkers in mussel, "Mytilus galloprovincialis", for the assessment of coastal marine pollution

Resumo

Los organismos acuáticos, especialmente los bivalvos marinos, exhiben una variedad de cambios en la actividad de enzimas relacionadas con las defensas antioxidantes, biotransformación y otros procesos fisiológicos afectados por los productos químicos que se pueden utilizar como biomarcadores de exposición y efectos de los contaminantes. Sin embargo, el uso de estos biomarcadores en la vigilancia rutinaria de la contaminación exige el conocimiento previo de la variabilidad natural de esas respuestas biológicas, y el diseño óptimo de muestreo y metodología con el fin de obtener información fiable útil para la gestión del medio ambiente. Los biomarcadores enzimáticos en el mejillón Mytilus galloprovincialis considerados para este trabajo, seleccionados entre los más utilizados en los programas de vigilancia, fueron las enzimas antioxidantes catalasa (CAT) y glutatión peroxidasa (GPx), la enzima de la Fase II de desintoxicación glutatión S-transferasa (GST), y la enzima del catabolismo del eurotransmisor acetilcolina, acetilcolinesterasa (AChE). Además, se explora el uso potencial de la enzima de la Fase I de desintoxicación benzo-a-pireno hidroxilasa (BPH). Como contaminantes modelo se seleccionaron el bifenil-eter polibromado BDE-47, utilizado ampliamente como retardante de llama en muchas aplicaciones industriales, el alquil-fenol 4-nonilfenol (NP-4), común en detergentes y productos domésticos, el bifenilo policlorado PCB-153, un compuesto utilizado en el pasado en los dispositivos eléctricos, y el hidrocarburo aromático policíclico de cuatro anillos pireno (Pyr) que se forma durante la combustión incompleta de la materia orgánica. Para los cuatro compuestos, se estudió la cinética de toma, depuración y la bioacumulación en M. galloprovincialis. Además, se investigaron sus efectos en los biomarcadores antes mencionados (GPx, GST, y AChE), y en el caso del Pyr sobre la enzima de biotransformación de Fase I, la benzo-a-pireno hidroxilasa (BPH). En esta tesis además los biomarcadores enzimáticos estudiados (GPx, GST y AChE) fueron utilizados para (a) un control de investigación de la contaminación en dos de los mayores puertos de la costa atlántica del norte de España (Vigo y Pasaia) basa de mejillones trasplantados, y (b) el control de vigilancia pasiva de la contaminación de la costa norte del Atlántico español en el marco del programa de vigilancia de la contaminación marina española llevada a cabo por el Instituto Español de Oceanografía. En ambos casos los biomarcadores se midieron simultáneamente a otras variables químicas y ecotoxicológicas. Este planteamiento permitió la clasificación de los sitios de muestreo sobre la base de análisis multivariante, y validó la utilidad de las herramientas biológicas desarrolladas dentro de un enfoque práctico de vigilancia de la contaminación costera.