Oxidative stress in two tropical species after exposure to diesel oil

Abstract

Recent offshore petroleum exploration has increased the risks of oil spills worldwide. We investigated biomarker responses to diesel oil exposure in two tropical and subtropical species, the clam Anomalocardia flexuosa and the polychaete Laeonereis culveri. Animals were exposed to oil-spiked sediment at two different concentrations (0.5 L m -2 and 1.0 L m -2 ). Activities of antioxidant enzymes catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GPx); glutathione transferase (GST), and lipid peroxides (LPO) were assessed in bivalve digestive glands and polychaete whole-body homogenates at 36 h and 60 h of exposure.Significant variation in enzymatic antioxidant activity depended on the sampling time after exposure. No similar response patterns, either increases or decreases, were detected for the two target species, and biomarker responses were species-specific. L. culveri showed clearer patterns in its antioxidant response and should be prioritized over other species in biomonitoring studies involving oil exposure. Understanding the temporal variability of these biomarkers is a necessary action before implementing them as indicators measures in oil contamination biomonitoring programs. Our results provide a better understanding of biomarker responses in subtropical species, evidencing their potential use as sentinels of oil contamination.

Los poliquetos como indicadores biológicos en Latinoamérica y el Caribe

“…Generalmente, los contaminantes ocurren en la naturaleza, lo que lleva a efectos sinérgicos cuando los organismos son expuestos (Reish y Gerlinger 1997). Como alternativa o como complemento de los abordajes ecotoxicológicos estandarizados de laboratorio, los investigadores brasileños vienen adoptando cada vez más abordajes experimentales de campo para llegar a inferencias más realistas a través de: i) adición de contaminantes a las áreas naturales (Faraco y Lana 2003;Gandra et al 2006;Botter-Carvalho et al 2011;Sandrini-Neto et al 2016;Sardi et al 2016); o ii) por el transplante de poliquetos en zonas contaminadas (Mayer-Pinto y Junqueira 2003;Barros et al 2018). Simulaciones de derrames de diesel en el estuario de Paranaguá no encontraron un patrón consistente para todas las respuestas bioquímicas de L. acuta, debido a que las variables físicas pudieron haber interferido en la dilución y dispersión del diesel (Sandrini-Neto et al 2016;Sardi et al 2016).…”

“…Como alternativa o como complemento de los abordajes ecotoxicológicos estandarizados de laboratorio, los investigadores brasileños vienen adoptando cada vez más abordajes experimentales de campo para llegar a inferencias más realistas a través de: i) adición de contaminantes a las áreas naturales (Faraco y Lana 2003;Gandra et al 2006;Botter-Carvalho et al 2011;Sandrini-Neto et al 2016;Sardi et al 2016); o ii) por el transplante de poliquetos en zonas contaminadas (Mayer-Pinto y Junqueira 2003;Barros et al 2018). Simulaciones de derrames de diesel en el estuario de Paranaguá no encontraron un patrón consistente para todas las respuestas bioquímicas de L. acuta, debido a que las variables físicas pudieron haber interferido en la dilución y dispersión del diesel (Sandrini-Neto et al 2016;Sardi et al 2016). En todas las exposiciones hubo una inducción evidente de la enzima GST, indicada por los autores como el marcador más apropriado para evaluar los efectos de la polución por hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPAs) en estuarios tropicales, lo cual también fue corroborado en bioensayos de laboratorio (Sandrini-Neto et al 2016;Sardi et al 2016;Braga et al 2018).…”

“…Simulaciones de derrames de diesel en el estuario de Paranaguá no encontraron un patrón consistente para todas las respuestas bioquímicas de L. acuta, debido a que las variables físicas pudieron haber interferido en la dilución y dispersión del diesel (Sandrini-Neto et al 2016;Sardi et al 2016). En todas las exposiciones hubo una inducción evidente de la enzima GST, indicada por los autores como el marcador más apropriado para evaluar los efectos de la polución por hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPAs) en estuarios tropicales, lo cual también fue corroborado en bioensayos de laboratorio (Sandrini-Neto et al 2016;Sardi et al 2016;Braga et al 2018). El GST es una de las vías de biotransformación de fase II más eficientes para productos químicos potencialmente tóxicos en invertebrados (Duarte et al 2017).…”

“…Este hecho hace crecer en importancia la necesidad de intensificar los estudios ecotoxicológicos en Bra-sil, ya que la mayoría de los patrones actuales de calidad de aguas son basados en variables ambientales, no siendo considerados los efectos adversos de los contaminantes sobre los organismos acuáticos o sobre el ser humano. Investigaciones más recientes han procurado abordar y solucionar problemas ambientales, tales como contaminación orgánica por la precariedad del saneamiento básico (Leão et al 2008;Botter-Carvalho et al 2011;Silva et al 2013;Barros et al 2018), la contaminación por actividades industriales y portuarias (Faraco y Lana 2003;Geracitano 2002;Geracitano et al 2004b;Gandra et al 2006;Ventura-Lima et al 2007;da Rosa et al 2008;Sandrini et al 2008;Ferreira-Cravo et al 2009;Egres et al 2012;Sandrini-Netto et al 2016;Sardi et al 2016, Braga et al 2018Saes et al 2018), las actividades agrícolas (Tarouco et al 2017) y evaluar cambios climáticos globales (Sarmento et al 2017). En este sentido, las aproximaciones experimentales de laboratorio y de campo han demostrado la utilidad de los poliquetos como señaladores de problemas ambientales recurrentes y persistentes, muy comunes en países en desarrollo.…”

Spatio-temporal trends and body size differences of OCPs and PCBs in Laeonereis culveri (Polychaeta: Nereididae) from Southwest Atlantic estuaries

“…Nereid polychaetes are common benthic species from soft-bottom sediments, which represent important food supply for estuarine food web and some species had been used as biomonitors of organic pollutants (Ruus et al, 2002;Nesto et al, 2010;Díaz-Jaramillo et al, 2015;Li et al, 2017). The estuarine polychaete Laeonereis culveri (formerly, Laeonereis acuta) is a key estuarine species from Southwest Atlantic (SWA) estuaries and they are used in many fields and laboratory toxicological studies (De Jesús-flores et al, 2016;Díaz-Jaramillo et al, 2016;Sardi et al, 2016).…”