Triagem abrangente de toxicidade da água do riacho Pazarsuyu contendo metais pesados ​​e papel protetor do licopeno

Jun 03, 2023

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 16615 (2022) Citar este artigo

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Neste estudo, a poluição por metais pesados ​​no riacho Pazarsuyu, na província de Giresun, e o papel protetor do licopeno contra a toxicidade causada por essa poluição foram investigados por meio do teste Allium. Porcentagem de germinação, comprimento de raiz e ganho de peso como marcadores fisiológicos de toxicidade; índice mitótico (IM), micronúcleo (MN) e aberrações cromossômicas (CAs) como marcadores genéticos de toxicidade; nível de malondialdeído (MDA), atividades de superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT) como marcadores bioquímicos de toxicidade, e danos celulares meristemáticos foram utilizados como marcadores anatômicos. Para tanto, bulbos de Allium cepa L. foram divididos em seis grupos e germinados por 72 h com doses de 215 mg/L e 430 mg/L de licopeno, água de torneira e água de riacho. A poluição por metais pesados ​​foi analisada com ICP-MS e Fe > Sr > Ba > Be > Mo > Li foram determinados de acordo com a taxa de presença nas amostras de água de Pazarsuyu. Como resultado, os parâmetros relacionados à germinação e a proliferação de células meristemáticas de bulbos germinados com amostras de água Pazarsuyu diminuíram significativamente. A porcentagem de germinação, o comprimento da raiz e o ganho de peso do grupo tratado com amostras de água Pazarsuyu diminuíram 50%, 73% e 68%, respectivamente, em comparação ao controle. Além disso, as frequências de MN e CAs, indicando os efeitos genotóxicos, foram aumentadas e foram detectadas anormalidades significativas nos níveis de MDA, SOD e CAT, que indicam a deterioração do equilíbrio antioxidante/oxidante. AC observada com alta frequência também foi confirmada pela fragmentação do DNA determinada pelo teste do Cometa. A aplicação de água de riacho promoveu danos anatômicos como danos às células da epiderme e do córtex, acúmulo de algumas substâncias nas células do córtex, núcleo celular achatado e aparecimento não aparente de tecido de condução nas células do meristema da ponta da raiz. Todas essas anormalidades observadas nas células da ponta da raiz de A. cepa foram associadas à presença de metais pesados ​​nas amostras de água. A aplicação simultânea de licopeno com água corrente reduziu os efeitos dos metais pesados ​​e resultou em uma melhoria dose-dependente em todos os parâmetros estudados. A aplicação de licopeno apresentou papel protetor ao proporcionar aumento nos parâmetros de germinação e MI, diminuição nas frequências de MN e CAs e melhorias nas atividades de MDA, SOD e CAT. Como resultado, os metais pesados ​​detectados nas amostras de água do córrego Pazarsuyu causaram múltiplas toxicidades na planta bioindicadora, e o licopeno reduziu essa toxicidade e registrou um papel protetor.

As alterações climáticas e a rápida industrialização provocam redução e poluição dos recursos hídricos. A água é um dos recursos renováveis ​​mais importantes para a produção agrícola sustentável, o desenvolvimento económico e o bem-estar geral. É também um dos recursos naturais mais administráveis ​​devido à sua capacidade de desviar, transportar, armazenar e reciclar. Os recursos hídricos superficiais e subterrâneos são vitais em áreas como a agricultura, energia hidroeléctrica, pecuária, actividades industriais, silvicultura, pescas, marítimas e recreativas. Apesar desta importância vital, os ecossistemas de água doce do mundo constituem apenas 0,5% da superfície terrestre e, dentro deste percentil, o rio constitui 0,01% e é de grande importância1. Embora a protecção dos recursos de água doce seja tão essencial para a humanidade, a poluição das massas de água naturais por microrganismos patogénicos, substâncias radioactivas, resíduos industriais e domésticos, substâncias orgânicas e inorgânicas como resultado de diversas actividades afecta negativamente a qualidade da água. As consequências comuns da poluição da água nos ecossistemas incluem a morte de espécies, a perda de biodiversidade e a perda de serviços ecossistémicos. A maior causa da poluição da água são os produtos químicos lançados em corpos d'água naturais como resultado das atividades humanas. Os exemplos mais comuns deste tipo de poluição são os iões de metais pesados, como o Hg, provenientes de atividades mineiras, alguns compostos de azoto utilizados na agricultura, moléculas orgânicas cloradas provenientes de estações de tratamento de águas residuais ou de águas residuais e ácidos formados em resultado de diversas atividades de produção2.