Fucus spp. (Phaeophyceae, Heterokontophyta) como indicador de contaminação ambiental

Abstract

O género Fucus apresenta vasta distribuição na zona costeira Ibérica, tendo sido descritas cinco espécies para Espanha e quatro para Portugal (Fucus spiralis L., F. vesiculosus L., F. ceranoides L. e F. serratus L.). Possui enorme importância, tanto ecológica como comercial, essencialmente na produção de produtosnaturais medicinais. As espécies deste género surgem em diversos locais, incluindo os expostos a descargas de efluentes urbanos, industriais e aos lixíviados de terrenos agrícolas, encontrando-se normalmente nas zonas rochosas, onde sofrem zonação notória, que é controlada por complexas interacções fisiológicas e biológicas. O objectivo principal deste trabalho consistiu em efectuar os estudos de base necessários à utilização de espécies do género Fucus como bioindicadores em programas de biomonitorização em zonas costeiras e estuarinas da costa Noroeste de Portugal. Para atingir este objectivo foram desenvolvidos três trabalhos específicos: 1) analisar a variação morfológica de três espécies de Fucus (F. ceranoides, F. spiralis e F. vesiculosus), recolhidos na costa Noroeste Atlântica de Portugal entre o estuário do rio Minho e a Ria de Aveiro durante um ano, e o estabelecimento de correlações com os parâmetros ambientais; 2) avaliar o potencial de bioacumulação de mercúrio das espécies de Fucus [F. ceranoides, F. spiralis (F. spiralis var. platycarpus e F. spiralis var. spiralis) e F. vesiculosus]; 3) desenvolver e validar a metodologia necessária à utilização da actividade de glutationa S-transferase (GST) de Fucus spp. como biomarcador de contaminação ambiental. Através da Análise Canónica de correspondência foi possível perceber que o factor ambiental preponderante na variação dos parâmetros morfométricos parece ser a temperatura, estando este intimamente relacionado com o pH e a salinidade, em todas as espécies analisadas. A quantificação de mercúrio em três partes estruturais (receptáculos, lâmina e base) das espécies de Fucus, permitiu observar que os receptáculos continham menor concentração do que a base e a lâmina. Os valores obtidos para o sedimento apresentaram-se concordantes com os obtidos no material biológico (apesar dos espécimes consistentemente registarem concentrações superiores). Estes resultados sugerem que as espécies e variedades de Fucus estudadas são boas bioindicadores da contaminaçãopor mercúrio, em ecossistemas marinhos e estuarinos. F. ceranoides, F. spiralis var. platycarpus e F. vesiculosus apresentaram os valores mais baixos da actividade da GST nos locais de referência. As estações de amostragem, localizadas em áreas com reconhecida contaminação por hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs), apresentaram valores mais elevados de actividade de GST, sugerindo indução dos mecanismos de destoxificação. Este facto não foi, no entanto, observado em F. spiralis var. spiralis.

The genus Fucusexhibits a wide distribution on the Iberian coast. Five species have been described for Spain and four for Portugal (Fucus spiralis L., F. vesiculosus L., F. ceranoides L. and F. serratus L.). This genus is of enormous importance, both from ecological and commercial (essentially in the production of natural medicinal products) points of view. Fucus spp. exists in several sites, including those receiving urban and industrial effluent discharges and leachates from farmland. The species of the Fucus genus are mainly found in rocky areas, where conspicuous zonation occurs, which is controlled by complex physiological and biological interactions. The main aim of this study was to launch the necessary basis to validate the use of the Fucusspecies as bioindicators in coastal and estuarine environments. To achieve this objective three steps with specific objectives were outlined: 1) analysis of morphologic variation in three species of Fucus (F. ceranoides, F. spiralis and F. vesiculosus), collected during a year, from the Portuguese Northwestern Atlantic coast (between the estuary of Minho river and the Aveiro tidal lagoon), and the establishment of correlations with environmental parameters; 2) evaluation of the potential of Fucus [F. ceranoides, F. spiralis (F. spiralis var. platycarpus and F. spiralis var. spiralis) and F. vesiculosus] to bioacumulate mercury; 3) to develop and validate the necessary methodologies for the application of Fucus spp. glutatione S-transferase as a biomarker of environmental contamination. Canonical correspondence analysis indicates that the dominant factor influencing morphometric parameters is temperature, always in close correlation with pH and salinity. Quantification of mercury in the three structural parts considered (receptacles, stipe and holdfast) showed that the receptacles consistently showed the lowest concentrations throughout the entire sampling campaign. Values obtained for the sediment were always consistent with the ones obtained for specimens, (the latter always presented higher concentrations). This leads to the conclusion that Fucuscan be considered a good bioindicator for mercury contamination in coastal and estuarine environments. As expected, F. ceranoides, F. spiralis var. platycarpus and F. vesiculosus registered the lowest values of GST activity in the reference stations. Sampling stations located in areas were contamination by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) is well known, showed higher values of activity for this enzyme, suggesting that detoxification mechanisms were induced.However, a different pattern was observed for F. spiralis var. spiralis.