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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77620
Type: | Dissertação |
Title: | Bioacumulação de mercúrio e ecologia trófica em elasmobrânquios desembarcados na costa do Ceará, Brasil |
Authors: | Campos, Andréia dos Santos |
Advisor: | Lacerda, Luiz Drude de |
Co-advisor: | Bezerra, Moisés Fernandes |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Hg;Tubarões;Raias;Isótopos estáveis;Exposição humana |
Keywords in English : | Hg;Sharks;Rays;Stable Isotopes;Human exposure |
Issue Date: | 2024 |
Citation: | CAMPOS, Andréia dos Santos. Bioacumulação de mercúrio e ecologia trófica em elasmobrânquios desembarcados na costa do Ceará, Brasil. 2024. 88 f. Dissertação(Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) - Programa de Pós-Graduação em Ciências Marinhas Tropicais, Instituto de Ciências do Mar - LABOMAR - Universidade Federal do Ceará. Fortaleza, 2024. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | Os elasmobrânquios são particularmente vulneráveis à contaminação por mercúrio (Hg) devido às suas características biológicas, como crescimento lento, maturidade sexual tardia, baixa fecundidade e longevidade, o que facilita a bioacumulação desse metal em seus tecidos e órgãos. Além disso, o Hg é altamente tóxico e pode biomagnificar ao longo da cadeia trófica, representando risco tanto para a saúde desses peixes quanto para os humanos que os consomem. Este estudo tem como objetivo determinar as concentrações de Hg total no músculo, fígado e cérebro de elasmobrânquios capturados pela pesca artesanal na costa do Ceará, Brasil, visando compreender aspectos relacionados aos fatores biológicos e ecológicos associados, a contaminação desses animais e o risco de exposição da população humana consumidora desse pescado. Foram analisados 65 indivíduos de nove espécies de tubarões e quatro de raias, capturados pela pesca artesanal na enseada do Mucuripe, Fortaleza/CE. Para a detecção de Hg e de isótopos estáveis, as amostras passaram por uma digestão ácida e foram liofilizadas. A quantificação do Hg foi realizada por um Espectrofotômetro de Absorção Atômica com Geração de Vapor Frio (CV-AAS) e a análise de isótopos estáveis de δ13C e δ15N através de um Espectrômetro de Massa de Razão Isotópica de Fluxo Contínuo (Delta V Advantage, Thermo Scientific, Alemanha). No estudo, as concentrações de Hg foram significativamente maiores no músculo do que no fígado e cérebro, sugerindo o músculo como principal tecido de armazenamento do metal. Duas espécies de tubarões, Carcharhinus limbatus e Ginglymostoma cirratum, demonstraram correlação significativa entre as concentrações de Hg no músculo e no cérebro, e entre o Hg no músculo e o comprimento total dos indivíduos, indicando bioacumulação do metal nesse tecido. Essas relações não foram observadas para nenhuma das demais espécies estudadas, provavelmente devido ao tamanho uniforme dos indivíduos e/ou pequeno número amostral. As concentrações de Hg de cerca de 69% das espécies estudadas excederam o limite de efeito deletério estabelecido para peixes ósseos (LOAEL, 500 ng.g-1 ). Além disso, o Hg foi detectado no músculo e fígado de embriões dos tubarões Carcharhinus sp. e Rhizoprionodon porosus, indicando transferência materna preliminar do metal. Resultados como esse demonstram um alerta importante sobre a possível interferência do Hg na saúde dos elasmobrânquios. O grupo dos tubarões ainda apresentou concentrações de Hg no músculo significativamente superiores às raias, resultado que corrobora com os aspectos ecológicos desses peixes, que indicam que tubarões são organismos de topo de cadeia alimentar, enquanto as raias são mesopredadoras. Diferenças significativas nos valores isotópicos de δ 13C e δ15N entre as espécies de elasmobrânquios estudadas indicaram variações quanto a ecologia trófica, corroborando com as diferenças de habitat de forrageio e de preferência alimentar existente entre elas. Além disso, a análise de nicho isotópico permitiu identificar sobreposição de nicho entre as espécies G. cirratum e Hypanus berthalutzae, que consomem recursos semelhantes, porém em taxas diferentes, o que pode limitar a competição por recursos e promover a coexistência entre as espécies. Contudo, não houve diferenças significativas nas concentrações de Hg entre as espécies, possivelmente devido à grande variabilidade do metal em indivíduos com diferentes tamanhos. Apenas um indivíduo de Carcharhinus sp. apresentou concentrações de Hg superiores ao limite de consumo humano estabelecido pela ANVISA (1.000 ng.g-1), atingindo 1.034 ng.g-1. No entanto, as concentrações de Hg de cerca de 76% das espécies estudadas ultrapassam o limite de consumo humano estabelecido para o Ceará (FSL local, 280 ng.g-1 ). Os coeficientes de risco para consumo humano utilizados no estudo sugerem que as espécies de tubarões C. limbatus, Heptranchias perlo, Mustelus canis e R. porosus, e a raia H. berthalutzae, devem ter seu consumo limitado (EDI > RfD e THQ > 1), que pode variar conforme o peso corporal do consumidor e a frequência de consumo. Esses resultados são cruciais para entender o impacto da contaminação por Hg em elasmobrânquios, além de fornecer informações sobre a ecologia trófica dessas espécies e sobre o risco de consumo humano desse pescado, especialmente considerando que o Brasil é um dos maiores consumidores de elasmobrânquios do mundo. |
Abstract: | Elasmobranchs are particularly vulnerable to mercury (Hg) contamination due to their biological characteristics, which include slow growth, late sexual maturity, low fecundity, and longevity. These traits facilitate the bioaccumulation of mercury in their tissues and organs. Additionally, Hg is highly toxic and can biomagnify throughout the trophic chain, posing a risk to the health of these fish and the humans who consume them. This study aims to determine the concentrations of total Hg in the muscle, liver and brain of elasmobranchs captured by artisanal fishing off the coast of Ceará, Brazil, aiming to understand aspects related to their biological and ecological factors, and the potential risks to animal and health human population that consumes this fish. 65 individuals of nine species of sharks and four species of rays, captured by artisanal fishing in the Mucuripe, Fortaleza/CE, were analyzed. For the detection of Hg and stable isotopes, the samples underwent acid digestion and were freeze-dried. Hg quantification was performed using a Cold Vapor Atomic Absorption Spectrophotometer (CV-AAS) and stable isotope analysis of δ13C and δ15N using a Continuous Flow Isotope Ratio Mass Spectrometer (Delta V Advantage, Thermo Scientific, Germany). In the study, Hg concentrations were significantly higher in muscle than in liver and brain, suggesting muscle as the main storage tissue for the metal. Two species of sharks, Carcharhinus limbatus and Ginglymostoma cirratum, demonstrated a significant correlation between Hg concentrations in muscle and brain, and between Hg in muscle and the total length of individuals, indicating bioaccumulation of the metal in this tissue. These relationships were not observed for any of the other species studied, probably due to the uniform size of the individuals and/or small sample number. The Hg concentrations of around 69% of the studied species exceeded the deleterious effect limit established for bony fish (LOAEL, 500 ng.g-1). Additionally, Hg was detected in the muscle and liver of Carcharhinus sp. and Rhizoprionodon porosus, indicating preliminary maternal transfer of the metal. Results like this demonstrate an important warning about the possible interference of Hg in the health of elasmobranchs. Sharks had significantly higher concentrations of Hg in their muscles than rays, a result that corroborates the ecological aspects of these fish, which indicate that sharks are organisms at the top of the food chain, while rays are mesopredators. Significant differences in the isotopic values of δ 13C and δ 15N between the studied elasmobranch species indicated variations in trophic ecology, corroborating the differences in foraging habitat and food preference between them. Moreover, isotopic niche analysis allowed identifying niche overlap between the species G. cirratum and Hypanus berthalutzae, which consume similar resources, but at different rates, which can limit competition for resources and promote coexistence between species. However, there were no significant differences in Hg concentrations between species, possibly due to the great variability of the metal in individuals with different sizes. Only one individual of Carcharhinus sp. presented Hg concentrations higher than the human consumption limit established by ANVISA (1,000 ng.g-1), reaching 1,034 ng.g-1. However, the Hg concentrations of around 76% of the studied species exceed the human consumption limit established for Ceará (local FSL, 280 ng.g-1). The risk coefficients for human consumption used in the study suggest that the shark species C. limbatus, Heptranchias perlo, Mustelus canis and R. porosus, and the ray H. berthalutzae, should have their limited consumption (EDI > RfD and THQ > 1), which may vary depending on the consumer's body weight and frequency of consumption. These results are crucial to understand the impact of Hg contamination on the health of elasmobranchs, in addition to providing information on the trophic ecology of these species and the risk of human consumption of this fish, especially considering that Brazil is one of the largest consumers of elasmobranchs in the world. world. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/77620 |
Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/9072386292507800 |
Advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000-0002-3496-0785 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/8886217002903392 |
Co-advisor's ORCID: | https://orcid.org/0000-0001-9418-1874 |
Co-advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/8257282348380552 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | LABOMAR - Dissertações defendidas na UFC |
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