Estudo comparativo do metabolismo anaeróbico da glicose e do aminoácido arginina como biomarcador de poluição ambiental

Abstract

Resumo: A presença de concentrações elevadas de metais pesados em meios aquáticos (efluentes industriais e esgoto doméstico) pode alterar o comportamento metabólico de organismos, comprometendo funções vitais e manutenção da vida das comunidades que compõem o ecossistema. Nesse caso, a toxicidade decorre da interação dos metais com enzimas do metabolismo intermediário, em especial enzimas do metabolismo energético, responsáveis pela manutenção de funções vitais, como osmorregulação e propagação do potencial de ação no tecido nervoso. Com o objetivo de entender os mecanismos adaptativos do peixe Hoplosternum littorale, foram conduzidos estudos comparativos sobre o metabolismo anaeróbio e compostos nitrogenados com exemplares de peixes coletados nos ambientes eutrofizados e não- eutrofizados. As enzimas Lactato desidrogena se e Arginase do teleósteo Hoplosternum littorale, coletados em ambientes eutrofizados e não-eutrofizados foram estudadas com o objetivo de evidenciar os prováveis mecanismos bioquímicos de adaptação. A estabilidade térmica, Km em pH próximo ao fisiológico e o comportamento cinético na presença do cofator Mn2+, da Arginase hepática, em exemplares coletados em ambiente eutrofizados e não-eutrofizados foram similares, inclusive em relação aos demais teleósteos. A Arginase hepática foi ativada na presença dos cátions metálicos Mg2+, Mn2+, Co2+e Ca2+e fortemente inibida na presença dos cátions Zn2+e Cd2+. Os níveis de Arginase hepática e da Lactato desidrogenase muscular não foram significativamente diferentes entre os exemplares coletados em ambientes eutrofizadose não-eutrofizados. Os níveis da enzima Lactato desidrogenase hepática do peixe H. littorale, coletados em ambientes eutrofizados e não-eutrofizados foram significativamente diferentes e revelam a potencialidade dessa enzima como provável biomarcadora de ambientes eutrofizados.

Abstract: The presence of elevated concentrations of heavy metal in aquatic environments (industrial and domestic sewage) could change the metabolistic behavior of organisms, affect the vital functions and the maintenance in communities that are a part of the ecosystem. In this case, the toxicity is a consequence from the interaction between metals with intermediate metabolistic enzymes, especially energetic metabolistic enzymes, responsible for the maintenance of the vital functions, such as regulation of osmosis and the potential spreading in the nervoustissue. With the objective to understand the adaptive mechanisms of the fish Hoplosternum littorale, there have been comparative studies about anaerobic metabolism and the opposite nitrogenados, with fish samples collected in eutrophied environments and non eutrophied environments. The Lactate deshydrogenase and Arginase enzymes from the teleost H. littoral were analyzed, in order to highlightthe probable biochemical mechanism of adaptation. The thermical stability, Km in pH close to the physiological and the kinetic behavior in the presence of the cofactor Mn2+, the hepatical Arginase, in samples collected from the eutrophied environments and non eutrophied environments were similar, including in relation to the other teleosties. The hepatical Arginase was activated in the presence of metallic cations Mg2+, Mn2+, Co2+, and Ca2+is strongly inhibited in the presence of Zn2+and Cd2+. The level of hepatical Arginase and muscular Lactate dehydrogenase were notsignificantly different among the samples collected in the two environments. The levels of hepatical Lactate dehydrogenase of the fish H. littorale, collected in eutrophied environments and non eutrophied environments were significantly different and revealthe potentiality of this enzyme as a probable biomarker of eutrophied environments.