Biochemical studies of the limpet Patella depressa Pennant, 1777 from marinas and rocky shores of the portuguese coast: a marker approach

Abstract

As orlas costeiras em todo o mundo tem vindo a sofrer alterações e a tornar-se progressivamente mais sujeitas à intervenção humana nomeadamente no que diz respeito à construção de infra-estruturas como marinas e portos. Deste modo, torna-se essencial estudar e comparar respostas bioquímicas de organismos comuns em ambientes naturais e intervencionados pelo homem de forma a gerir, planear e explorar de forma sustentável a zona costeira. As lapas da espécie Patella depressa Pennant são organismos abundantes em praias rochosas e substratos rochosos artificiais como portos e marinas ao longo da costa Portuguesa. Estes organismos desempenham um papel fundamental na estruturação das comunidades de algas em ambos os ecossistemas e apesar de exaustivamente estudados a nível ecológico, são escassos os conhecimentos ao nível da descrição e comparação das respostas bioquímicas desta espécie em substratos artificiais (marinas) e naturais (praias rochosas). Dois tipos de marcadores bioquímicos foram usados no presente estudo: biomarcadores de exposição e marcadores associados à dieta através da análise de perfis de ácidos gordos. Numa primeira abordagem avaliaram-se as diferenças entre machos e fêmeas e compararam-se espacialmente as respostas bioquímicas de lapas provenientes de substratos naturais e artificias da costa Portuguesa. Analisou-se igualmente a importância e influência de alguns factores bióticos e abióticos nos resultados obtidos em cada um dos biomarcadores de exposição. Foi medida a concentração da proteína metalotioneina (MT) e a actividade da enzima acetilcolinesterase (AChE), biomarcadores de exposição a metais e compostos neurotóxicos, respectivamente. Foram igualmente avaliados alguns indicadores do estado fisiológico das lapas tais como o comprimento da concha, peso dos tecidos, o índice de condição e o conteúdo proteico dos tecidos. Numa segunda fase foi avaliada a diferença entre sexos e determinada a importância do habitat no perfil de ácidos gordos das gónadas das lapas. Nesta abordagem foi usada uma análise estatística multivariada dos dados que permitiu a análise simultânea de vários ácidos gordos. Com o intuito de avaliar a dieta de lapas provenientes de marinas e praias rochosas do litoral sul português foram igualmente usados marcadores específicos, analisando os perfis de ácidos gordos das gónadas das lapas. RESUMO v Diferenças significativas entre machos e fêmeas foram observadas em todos os marcadores bioquímicos analisados neste estudo. As fêmeas apresentaram maiores valores de actividade de AChE e de concentração de MT. Valores mais elevados de conteúdo lipídico total foram igualmente observados nas gónadas das fêmeas. Os machos apresentaram maiores concentrações de ácidos gordos poli-insaturados (PUFA), enquanto que nas fêmeas dominaram os ácidos gordos saturados (SFA) e monoinsaturados (MUFA), sugerindo um maior armazenamento de ácidos gordos energéticos por parte das fêmeas enquanto que os machos acumulam mais ácidos gordos estruturais. Estas diferenças poderão estar relacionadas com diferentes estratégias reprodutivas adoptadas por machos e fêmeas no que diz respeito ao armazenamento de lípidos a partir da dieta. De forma a estudar a dieta desta espécie foram utilizados marcadores tróficos específicos. Esta espécie apresentou um rácio 22:6 (n-3) / 20:5 (n-3) inferior a 1, 18:1 (n-7) / 18:1 (n-9) superior a 1, e um alto teor do ácido gordo 20:5 (n-3), sugerindo uma dieta herbívora generalista, rica em diatomáceas, bactérias e algas (especialmente algas vermelhas). Estudos em invertebrados indicaram que a dieta é a principal via de acumulação de metais nestes organismos. Deste modo as diferenças obtidas neste estudo ao nível dos marcadores bioquímicos analisados podem estar relacionadas com a acumulação selectiva de ácidos gordos e consequentemente de diferentes metais provenientes da dieta ingerida pelas lapas. A análise multivariada dos perfis em ácidos gordos das gónadas das lapas revelou diferenças significativas entre habitats, no entanto, estas diferenças só foram detectadas nas gónadas dos machos. Os machos provenientes das marinas apresentaram maiores concentrações de 20:5 (n-3) comparativamente aos machos das praias rochosas, podendo este facto estar associado a uma dieta mais rica em algas vermelhas e diatomáceas. Este resultado sugere deste modo uma possível adaptação do comportamento alimentar das lapas ao alimento disponível em cada um dos habitats. No que diz respeito aos biomarcadores de exposição, apesar da influência de factores abióticos e bióticos nos níveis de AChE e de MT obtidos, foi possível observar diferenças entre marinas e praias. A actividade da AChE variou significativamente ao longo da costa Portuguesa, observando-se um aumento de actividade da enzima do centro para o sul da costa portuguesa e das marinas para às praias. Diferenças na temperatura da água e/ou a presença de contaminantes poderão ser os factores responsáveis por estes gradientes. No entanto, as concentrações de MT foram mais RESUMO vi elevadas em substratos naturais comparativamente aos substratos artificiais (marinas). Estas diferenças poderão estar relacionadas com o comprimento da concha, com o peso corporal da lapa ou ainda associadas a mecanismos específicos de desintoxicação de metais. Ambos os resultados demonstram a importância da medição de AChE e MT em P. depressa se factores como o sexo, o estado de maturação das gónadas, o tamanho e comprimento dos organismos e a temperatura da água do mar forem levados em consideração aquando da aplicação destes biomarcadores. Analisando todos os resultados obtidos pode-se concluir que a diferença entre sexos é um factor muito importante a ter em conta no estudo das respostas bioquímicas das lapas. A utilização da lapa P. depressa como espécie sentinela para a biomonitorização de potenciais efeitos tóxicos in situ é viável, se forem analisadas as inter-relações entre biomarcadores, contaminantes e indicadores do estado fisiológico das lapas. A utilização de um conjunto de marcadores específicos associados à dieta e de uma abordagem multivariada na análise dos perfis de ácidos gordos provaram ser instrumentos úteis na exploração e demonstração das diferenças existentes entre sexos e habitats. Permitiu igualmente determinar quais os ácidos gordos responsáveis por essas diferenças e consequentemente extrapolar possíveis dietas.