Mercury accumulation and metallothionein expression from aquafeeds by Litopenaeus vannamei Boone, 1931 under intensive aquaculture conditions / Acumulação de mercúrio presente em rações e expressão de metalotioneínas em Litopenaeus vannamei Boone, 1931 sob condições de cultivo intensivo

This study describes the accumulation of Hg and metallothionein gene expression in Litopenaeus vannamei Boone, 1931 with aquafeeds as the major source of Hg. Trials were conducted under controlled conditions in experimental tank facilities with high (indoor tanks) and low (outdoor tanks) Hg aquafeeds concentrations. Aquafeeds were the sole source of Hg for the shrimps and concentrations varied from 5.4 to 124 ng.g-1 d.w.. In the three animal fractions analysed; muscle (6,3 - 15,9 ng.g-1); hepatopancreas (5,1 - 22,0 ng.g-1) and exoskeleton (3,0 - 16,2 ng.g-1), Hg concentrations were significantly lower in the outdoor trials submitted to Hg-poor aquafeeds. Maximum shrimp muscle Hg concentrations were low (36.4 ng.g-1 w.w.) relative to maximum permissible concentrations for human consumption and Hg content in muscle and hepatopancreas were significantly correlated with Hg content in aquafeeds. Highest Hg concentrations in the exoskeleton of animals exposed to Hg-richer aquafeed, suggested that a detoxification mechanism is taking place. On the other hand the metallothionein suffered no variation in its relative expression in any of the experiments, meaning that the contact with feed containing the observed Hg concentrations were not sufficient to activate gene transcription. It was not possible, under the experimental design used, to infer Hg effects on the biological performance of the animals.

Este estudo descreve a acumulação de Hg e a expressão gênica de metaloproteínas em Litopenaeus vannamei Boone, 1931 tendo a ração como única fonte de Hg. Os experimentos ocorreram sob condições experimentais controladas comparando-se tanques receptores de rações ricas em Hg (tanques interiores) e pobres em Hg (tanques exteriores). As concentrações de Hg nas rações variaram de 5,4 a 124 ng.g-1 em peso seco. Nas três frações dos animais analisados; músculo (6,3 - 15,9 ng.g-1); hepatopâncreas (5,1 - 22,0 ng.g-1); e exoesqueleto (3,0 - 16,2 ng.g-1), as concentrações de Hg foram significativamente menores nos experimentos em tanques exteriores submetidos a rações com menores teores de Hg. As maiores concentrações de Hg medidas na musculatura dos camarões ao final do experimento (34,6 ng.g-1) foram muito baixas em relação às concentrações legais máximas permitidas para consumo humano e as concentrações em musculatura e hepatopâncreas foram significativamente correlacionadas às concentrações nas rações. As maiores concentrações de Hg medidas no exoesqueleto de animais expostos a rações de maior conteúdo de Hg, sugerem a ocorrência de um mecanismo de detoxificação. Por outro lado, a expressão de metaloproteínas não apresentou variação entre as diferentes concentrações de Hg presentes na ração, sugerindo que a concentração utilizada não foi capaz de induzir a transcrição gênica responsável pela produção de metaloproteínas.

Mercury accumulation and metallothionein expression from aquafeeds by Litopenaeus vannamei Boone, 1931 under intensive aquaculture conditions

This study describes the accumulation of Hg and metallothionein gene expression in Litopenaeus vannamei Boone, 1931 with aquafeeds as the major source of Hg. Trials were conducted under controlled conditions in experimental tank facilities with high (indoor tanks) and low (outdoor tanks) Hg aquafeeds concentrations. Aquafeeds were the sole source of Hg for the shrimps and concentrations varied from 5.4 to 124 ng.g-1 d.w.. In the three animal fractions analysed; muscle (6,3 - 15,9 ng.g-1); hepatopancreas (5,1 - 22,0 ng.g-1) and exoskeleton (3,0 - 16,2 ng.g-1), Hg concentrations were significantly lower in the outdoor trials submitted to Hg-poor aquafeeds. Maximum shrimp muscle Hg concentrations were low (36.4 ng.g-1 w.w.) relative to maximum permissible concentrations for human consumption and Hg content in muscle and hepatopancreas were significantly correlated with Hg content in aquafeeds. Highest Hg concentrations in the exoskeleton of animals exposed to Hg-richer aquafeed, suggested that a detoxification mechanism is taking place. On the other hand the metallothionein suffered no variation in its relative expression in any of the experiments, meaning that the contact with feed containing the observed Hg concentrations were not sufficient to activate gene transcription. It was not possible, under the experimental design used, to infer Hg effects on the biological performance of the animals.

Este estudo descreve a acumulação de Hg e a expressão gênica de metaloproteínas em Litopenaeus vannamei Boone, 1931 tendo a ração como única fonte de Hg. Os experimentos ocorreram sob condições experimentais controladas comparando-se tanques receptores de rações ricas em Hg (tanques interiores) e pobres em Hg (tanques exteriores). As concentrações de Hg nas rações variaram de 5,4 a 124 ng.g-1 em peso seco. Nas três frações dos animais analisados; músculo (6,3 - 15,9 ng.g-1); hepatopâncreas (5,1 - 22,0 ng.g-1); e exoesqueleto (3,0 - 16,2 ng.g-1), as concentrações de Hg foram significativamente menores nos experimentos em tanques exteriores submetidos a rações com menores teores de Hg. As maiores concentrações de Hg medidas na musculatura dos camarões ao final do experimento (34,6 ng.g-1) foram muito baixas em relação às concentrações legais máximas permitidas para consumo humano e as concentrações em musculatura e hepatopâncreas foram significativamente correlacionadas às concentrações nas rações. As maiores concentrações de Hg medidas no exoesqueleto de animais expostos a rações de maior conteúdo de Hg, sugerem a ocorrência de um mecanismo de detoxificação. Por outro lado, a expressão de metaloproteínas não apresentou variação entre as diferentes concentrações de Hg presentes na ração, sugerindo que a concentração utilizada não foi capaz de induzir a transcrição gênica responsável pela produção de metaloproteínas.

Heavy metals in benthic organisms from Todos os Santos Bay, Brazil

The marine ecosystems of Todos os Santos Bay (TSB, The State of Bahia, Brazil) have been impacted by the presence on its coast of a large metropolitan area as well as of chemical and petrochemical activities. Despite its ecological importance, there is a lack of scientific information concerning metal contamination in TSB marine biota. Thus, we analyzed concentrations of metals in four species of marine benthic organisms (two seaweeds, Padina gymnospora and Sargassum sp. one seagrass, Halodule wrightii and one oyster, Crassostrea rhizophorae) in three sites from the TSB region that have been most affected by industrial activities. The concentrations of Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn were determined by Atomic Absorption Spectrophometry. The obtained data indicates that cadmium and copper in seaweeds, oysters and seagrass, as well as Ni concentrations in oysters, were in range of contaminated coastal areas. Cadmium and copper are available to organisms through suspended particles, dissolved fraction of water column and bottom sediment interstitial water. As oysters and other mollusks are used as food sources by the local population, the metal levels found in oysters in TSB may constitute a health risk for this population. Our results suggest implanting a heavy metals biomonitoring program in the TSB marine ecosystems.

A Baía de Todos os Santos (TSB, Estado da Bahia, Brasil), vem sendo impactada pela presença, em seu entorno, de uma extensa área metropolitana e por atividades químicas e petroquímicas. Apesar de sua importância ecológica, existe pouca informação sobre a contaminação da biota marinha da TSB por metais pesados. Neste contexto, foram analisadas as concentrações de metais em quatro espécies de organismos bentônicos: duas algas, Padina gymnospora e Sargassum sp.; uma grama marinha, Halodule wrightii; e uma ostra, Crassostrea rhizophorae, em três locais das regiões da TSB mais afetadas pelas atividades industriais. As concentrações de Al, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn foram determinadas por espectrofotometria de absorção atômica. Os resultados obtidos indicaram que o cádmio e o cobre em algas, gramas marinhas e ostras, assim como o níquel em ostras estão, em concentrações de áreas contaminadas. Pelos resultados obtidos o cádmio e o cobre estão biodisponíveis a partir das partículas de sedimento em suspensão, fração dissolvida da coluna da água e da água intersticial do sedimento de fundo. Como ostras e outros moluscos são utilizados como fonte de alimento pelas populações locais, as concentrações de metais encontradas nas ostras da TSB podem constituir risco para as populações humanas locais. Os resultados obtidos sugerem a necessidade de implementação de um programa de monitoramento das concentrações de metais pesados em organismos dos ecossistemas marinhos da TSB.