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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.41.2016.tde-09032016-101239
Document
Author
Full name
Liv Goldstein Ascer
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2015
Supervisor
Committee
Custódio, Márcio Reis (President)
Bordon, Isabella Cristina da Costa Leal
Pereira, Camilo Dias Seabra
Title in Portuguese
Efeitos de microplástico na fisiologia do mexilhão Perna perna (Bivalvia: Mytilidae)
Keywords in Portuguese
Cosméticos
Mexilhão
Microesferas
Microplásticos
Polietileno
Poluição marinha
Abstract in Portuguese
Dentre as diferentes poluições presentes nos oceanos, o plástico é provavelmente, aquele que leva aos maiores impactos ambientais, sendo encontrado de praias e manguezais à giros no meio dos oceanos. Os macroplásticos, cujo tamanho é superior a 5mm, são maiores em volume e provocam um impacto socioambiental importante, porém os microplásticos, fragmentos menores que 5mm, estão em maior quantidade e podem provocar danos em organismos marinhos filtradores como mexilhões e ostras. Apesar da sua grande presença nos oceanos, ainda não se estabeleceu com clareza se causam efeitos somente físicos, por um aumento de material particulado não orgânico ingerido, ou se seus efeitos podem ser de origem química, devido à quantidade de contaminantes que possuem. Para estudar o impacto que essas partículas têm em organismos filtradores, o mexilhão Perna perna, espécie bioindicadora abundante na costa brasileira, foi exposto a partículas de polietileno encontradas em cosméticos nacionais. O microplástico foi adquirido diretamente da indústria e precisou ser identificado. A análise de FT−IR mostrou que o plástico era polietileno de baixa densidade. Os organismos então foram expostos ao polietileno, virgem ou lixiviado, em duas concentrações (0,5 g⁄L e 2,5 g⁄L) por diferentes períodos (12,24,48,96 e 144 horas). Após os experimentos, os mexilhões foram coletados e dissecados e a resposta de seis biomarcadores foi analisada: O Tempo de Retenção do Vermelho Neutro nos hemócitos, Danos ao DNA e Lipoperoxidação nas brânquias e os níveis de três proteínas de estresse (AIF−1, pP38−MAPK e HSP−70) nas glândulas digestivas. Todos os biomarcadores foram afetados pela exposição ao polietileno, porém um padrão no resultado não pôde ser observado. Os fatores de exposição analisados (Concentração, Período e Tratamento do Plástico) individualmente, ou combinados, levaram a respostas diferentes e até mesmo opostas em alguns casos. A coleta de indivíduos de P. perna in situ na região do Porto de Santos mostrou que todos os bancos naturais possuem organismos contaminados. Os resultados deste trabalho mostram que a fisiologia do mexilhão P. perna é modificada após a exposição aguda ao polietileno. Um maior número de biomarcadores deve ser analisado futuramente para elucidar quais vias estão efetivamente sendo ativadas ou inibidas. O alto nível de contaminação dos mexilhões da região do porto de Santos é um fator alarmante que deve ser discutido pela sociedade com o intuito de se criar soluções para o problema da poluição por plástico nos oceanos antes que este afete a saúde humana.
Title in English
Microplastics effects on the physiology of the Mussel Perna perna (Bivalvia:Mytilidae)
Keywords in English
Cosmetics
Marine pollution
Microbeads
Microplastics
Mussel
Polyethylene
Abstract in English
Among all different pollutants, plastic debris is one of the main environmental impacts, being found from beaches and mangrove to gyres in the middle of the oceans. Macroplastics, with size above 5mm, are larger in volume and are an important social and environmental problem, but microplastics, fragments less than 5mm can be most harmful for filter feeding animals such as mussels and oysters. However, it is still debatable if its effects are physical, due to the increase in indigestible material; or chemical, due to plastic additives such as phthalates or PCBs. To study the impact that these particles can have in those animals, the brown mussel Perna perna (Bivalvia) an abundant and an organism easy to maintain in the laboratory, was exposed to virgin or leached polyethylene (PE) microbeads, used as abrasives in Brazilian cosmetics. Polyethylene was acquired directly from the industry and therefore needed to be identified. Analysis of FT−IR showed that the plastic was Low Density Polyethylene. The microplastic exposure had two concentrations (0.5 and 2.5g⁄l) and different periods of time (12, 24, 48, 96 and 144 hours). After the experiment, the organisms were dissected and the levels of six biomarkers were analyzed: Neutral Red Retention Time by the Hemocytes, Lipid Peroxidation and DNA Damages in the Gills and the response levels of three stress proteins (pP38−MAPK, AIF−1 and HSP−70) in the Digestive Glands. All biomarkers were affected by the PE exposure, but the results did not follow a pattern. The exposure factors analyzed (Concentration, Period of Time and Plastic Treatment), alone or combined, led to different and sometimes opposite responses. In Situ collected samples in the Santos Harbour area showed that all natural mussel's beds analyzed had microplastics contaminated mussels. The results of this work showed that microplastics acute exposure in P. perna modifies its physiology. More biomarkers should be used to clarify which pathways are being activated or inhibited. The high levels of contamination of important commercial mussel's beds in the Santos Harbour area, is an alarming sign for the community, that should start working together to solve the plastic pollution problem in our oceans before starts to affect human health.
 
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Liv_Ascer.pdf (3.34 Mbytes)
Publishing Date
2016-03-17
 
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