Estresse oxidativo no hidrocoral Millepora alcicornis exposto à acidificação da água do mar

Abstract

Os recifes de corais encontram-se seriamente ameaçados em função de impactos ambientais locais e globais. A acidificação dos oceanos, devido ao aumento global na emissão de CO2, é uma das alterações que mais ameaçam os recifes de corais. A redução do pH marinho e o aumento na pCO2 pode alterar diversas funções fisiológicas em organismos marinhos, incluindo um aumento na produção de espécies reativas de oxigênio e alterações no sistema de defesa antioxidante. Portanto, o presente estudo avaliou as respostas de parâmetros relativos ao estresse oxidativo [capacidade antioxidante contra radicais peroxil (ACAP), concentração total de glutationa (GSHt), razão entre as concentrações de glutationa reduzida e oxidada (GSH/GSSG), níveis de peroxidação lipídica (LPO) e proteínas carboniladas (PC)] no coral de fogo Millepora alcicornis exposto a diferentes níveis de pH da água do mar (8,1; 7,8; 7,5 e 7.2) por 16 e 30 dias. Após exposição de 16 dias, a ACAP aumentou nos hidrocorais expostos aos níveis leve (pH 7,8) e intermediário (pH 7,5) de acidificação da água do mar. Após 30 dias de exposição, a PC foi dependente do nível de acidificação da água do mar, sendo significativamente maior nos hidrocorais expostos aos níveis intermediário (pH 7,5) e severo (pH 7,2) de acidificação da água do mar. Estes resultados indicam que o sistema de defesa antioxidante do hidrocoral M. alcicornis é capaz de responder após a exposição por curto período de tempo (16 dias) a níveis leve (pH 7,8) e intermediário (pH 7,5) de acidificação da água do mar. Adicionalmente, indicam que o sistema de defesa antioxidante deste hidrocoral não consegue compensar o aumento de espécies reativas de oxigênio após exposição a níveis intermediário (pH 7,5) e severo (pH 7,2) de acidificação da água do mar por um período maior de tempo (30 dias), apresentando danos oxidativos significativos em proteínas, o que pode comprometer a saúde deste hidrocoral.

Global impacts are affecting negatively coral reefs health worldwide. Ocean acidification associated with the increasing CO2 partial pressure in the atmosphere can potentially induce oxidative stress with consequent cellular damage in corals and hydrocorals. Therefore, parameters related to oxidative stress were evaluated in the hydrocoral Millepora alcicornis exposed to three different levels of sea water acidification using a mesocosm system. CO2-driven acidification of sea water was performed until reaching 0.3, 0.6 and 0.9 pH units below the current pH of sea water pumped from the coral reef adjacent to the mesocosm. Therefore, treatments corresponded to control (pH 8.1), mild (pH 7.8), intermediate (pH 7.5) and severe (pH 7.2) sea water acidification. After 0, 16 and 30 days of exposure, hydrocorals were collected. The following parameters were analyzed in the hydrocoral holobionts: antioxidant capacity against peroxyl radicals (ACAP), total glutathione (GSHt) concentration, reduced (GSH) and oxidized (GSSG) glutathione ratio (GSH/GSSG), lipid peroxidation (LPO) and protein carbonyl group (PC) levels. ACAP was increased in hydrocorals after 16 days of exposure to intermediate level of sea water acidification. GSHt and GSH/GSSG did not change over the experimental period. LPO level was increased in hydrocorals tested for 30 days, irrespective the pH treatment, including the control. PC content was increased in hydrocorals exposed to intermediate and severe sea water acidification for 30 days. These findings indicate that the antioxidant defense system of M. alcicornis is capable of dealing with acid stress for a short period of time (16 days). Additionally, they clearly show that a longer period of exposure (30 days) to intermediate or severe sea water acidification induces oxidative stress with consequent oxidative damage to proteins, which could compromise the hydrocoral health.