Os peixes e a física nuclear

Por Maria Luiza Flaquer da Rocha

A contaminação pode ser definida como a condição na qual substâncias estão presentes onde normalmente não estariam, ou quando ocorrem em concentrações acima dos níveis naturais para uma determinada região. A maior parte da contaminação que chega aos oceanos vem de atividades realizadas em terra e os ecossistemas costeiros, que incluem as áreas mais produtivas dos oceanos, são os mais diretamente afetados. Um dos principais resultados é a diminuição da biodiversidade e, como consequência, dos recursos naturais. É necessário, portanto, entender e quantificar os impactos causados por atividades humanas que afetam as regiões marinhas.

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Um dos estudos que fiz no meu trabalho de doutorado foi a avaliação dos níveis de metais pesados (que são metais ou semi-metais da tabela periódica de elementos químicos cujas densidades são maiores que 5 g/cm3 e são potencialmente danosos para a maioria dos organismos) presentes na baía de Santos, no Estado de São Paulo, pela da análise do tecido muscular de um linguado chamado Achirus lineatus (Foto_1). Eu escolhi esse peixe porque ele vive em contato muito próximo com o sedimento (no fundo do oceano), pois gosta de ficar enterrado para se proteger dos predadores e poder surpreender a sua presa, que pode ser um camarão ou um poliqueta desavisado. E isto pode ser um problema para o Achirus porque é no sedimento que se encontra, normalmente, a maior concentração de contaminantes. Os metais, por exemplo, quando entram nos sistemas aquáticos, podem permanecer dispersos na coluna d´água ou podem “grudar” em partículas minerais como areia, silte e argila e afundar.

Foto_1 – Linguado Achirus lineatus (Actinopterygii, Pleuronectiformes). Fonte: www.fishbase.org.

Mas por que investigar a presença de metais no ambiente? Porque os metais podem se bioacumular (processo de absorção de compostos químicos do meio) nos peixes e causar distúrbios no crescimento, na reprodução, no sistema imunológico, patologias na pele, brânquias, fígado e rins, além de deformações no esqueleto dos mesmos (foto_2). Além disso, podem também afetar a nós, seres humanos, ao consumirmos esses peixes contaminados. Por isso, esse tipo de estudo é tão importante.

Foto_2 – Esquema mostrando como o peixe pode absorver os metais.

Bom, mas onde entra a física nuclear? Depois que coletei os peixes que queria (foto_3), retirei uma parte do tecido muscular dos peixes que foi, posteriormente, seco e triturado para ser transformado em uma espécie de pastilha. Essa pastilha foi colocada num porta-amostra e depois inserida num acelerador de íons (foto_4), num método chamado Particle Induced X-Ray Emission (PIXE) ou Emissão de Raios-X Induzido por Partículas. Esse método é baseado numa técnica de física nuclear, onde a amostra a ser analisada é irradiada por partículas carregadas liberando raios-X característicos (feixe de íons com energia de 3 MeV/u.m.a. ou Megaelétron-Volt, unidade de medida de energia, empregada em física atômica e nuclear, equivalente a um milhão de elétrons-volt), que são detectados por um espectrofotômetro que é um instrumento de análise capaz de medir e comparar a quantidade de luz absorvida, transmitida ou refletida por uma determinada amostra. O método é sensível para elementos da tabela periódica e permite determinar, por correspondência, a composição elementar de amostras muito pequenas, com menos de 0,1 mg de massa. O feixe bombardeia uma área de 4 mm2, permitindo a determinação e a quantificação dos elementos investigados.

Foto_3 – B. Pq. Velliger II (IOUSP) na baía de Santos (SP) e a rede de arrasto de fundo com os peixes coletados. Fotos: Diego Moraes.

Dessa maneira, eu pude saber se o peixe que reside na baía de Santos estava contaminado com metais pesados. Se você ficou interessado nesse método e quer mais informações, você pode dar uma olhada nesse site: http://implantador.if.ufrgs.br/index.php/Laborat%C3%B3rio_de_Implanta%C3%A7%C3%A3o_I%C3%B4nica, que é do laboratório onde essa análise foi realizada. Fica na Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em Porto Alegre.

Quando analisei os resultados, pude identificar alguns elementos metálicos presentes na musculatura dos linguados, dentre eles: cromo (Cr), arsênio (As), selênio (Se), chumbo (Pb) e mercúrio (Hg). O cromo é um elemento essencial para sistemas biológicos, embora em excesso seja tóxico causando danos ao fígado e ao rim. Pouco se sabe sobre os efeitos do arsênio e do selênio, mas há indicações que esses elementos afetam de alguma forma o processo reprodutivo dos peixes. O chumbo é um elemento que se acumula principalmente no tecido ósseo. Entre os elementos metais, o mercúrio é um dos mais danosos para os peixes; a maior parte do mercúrio é absorvida na forma de metil-mercúrio (MeHg), a qual é rapidamente assimilada pela trato digestório. Esse metal tende a se acumular no fígado e no rim, ou pode se ligar aos aminoácidos no tecido muscular.

Todos os valores que encontrei nas amostras estavam acima dos valores de referência desenvolvidos pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária do Ministério da Saúde (ANVISA) do governo brasileiro, os chamados “Limites Máximos de Tolerância” ou LMT, para contaminantes inorgânicos em pescado.

As descargas de metais pesados no ambiente marinho têm se tornado motivo de grande preocupação em todo o mundo devido à toxicidade e comportamento bioacumulativo dos elementos. Estudos sobre metais pesados auxiliam a prevenção da degradação dos sistemas marinhos, mas também são importantes sob o ponto de vista da saúde pública, ao medir a concentração de metais nos organismos, principalmente daqueles que oferecem risco à saúde humana e que podem acarretar problemas neurológicos, gástricos, lesões renais e mesmo câncer, como no caso do chumbo.

Infelizmente os peixes marinhos não podem nos contar todos os danos que estão sofrendo com a poluição, mas a inclusão de estudos como este em avaliações ambientais pode auxiliar no detalhamento das alterações que estão ocorrendo no ambiente!

Gostou do assunto e quer saber um pouco mais? Acesse a minha tese em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/21/21131/tde-20012010-142416/pt-br.php

 

Foto_4 – Detalhe do acelerador de partículas chamado Tandetron 3MV e ao lado, destaque para o monitor com o resultado da espectrofotometria dado por um gráfico. Laboratório de Implantação Iônica do Instituto de Física – UFRGS). Fotos: Dr Wellington Fernadez.

Sobre Maria Luiza Flaquer da Rocha:

Graduação em Ciências Biológicas na Universidade Presbiteriana Mackenzie. Mestrado em Oceanografia Biológica no Instituto Oceanográfico da Universidade de São Paulo (IOUSP). Assistente de Pesquisa na Experimental Hatchery (RSMAS) – Projeto: Shrimp larvae culture system / Algae culture e monitoria na aula prática da disciplina Aquaculture Management I e II na University of Miami – EUA. Doutorado em Oceanografia Biológica no IOUSP. Pós-Doutorado em Oceanografia Biológica (IOUSP) em parceria com o Laboratório de Implantação Iônica do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.Atividade atual Pesquisadora bolsista, junto à Coleção Biológica Prof. Edmundo F. Nonato (ColBIO) do IOUSP, de outubro de 2011 até a presente data. E mãe do Rafael Soares, autor do post “O filho que concorreu com a ciência e empatou” (http://batepapocomnetuno.blogspot.com.br/2015/05/o-filho-que-concorreu-com-ciencia-e.html)