Abstract:
O Tributilestanho (TBT) é um composto organoestânico que, durante
muitos anos, foi utilizado como principal ingrediente ativo com função biocida na
formulação de tintas anti-incrustantes. Diversos estudos associaram seu uso a
desequilíbrios metabólicos em distintos grupos de animais. Apesar de este composto
ter sido banido, a nível mundial, da formulação de tintas anti-incrustantes pela
Organização Marítima Internacional em 2008, concentrações significativas de TBT e
seus produtos de degradação, dibutilestanho (DBT) e monobutilestanho (MBT),
ainda podem ser encontradas em regiões portuárias e ambientes estuarinos
costeiros, inclusive no Brasil. A toxicidade deste composto é pouco descrita para o
reino vegetal, principalmente quando se trata de plantas costeiras. Algumas plantas
crescem em áreas contaminadas e talvez possam ser utilizadas para aumentar o
processo de remediação dos compostos organoestânicos em sedimentos
costeiros. Sarcocornia ambigua (Michx.) M.A.Alonso & M.B.Crespo (Amaranthaceae)
é uma halófita com ampla distribuição em marismas e manguezais da costa
brasileira, e também possível agente de fitorremediação do TBT. O objetivo deste
trabalho foi avaliar a capacidade de S. ambiguade tolerar e descontaminar
sedimentos com diferentes concentrações de TBT. Mudas de S. ambigua foram
cultivadas durante 78 dias em vasos com sedimentos sem contaminação (controle; n
= 15) e contaminados com duas concentrações de TBT (nível baixo: 67,4 ± 7,5
ngSn.g-1
; nível alto 499,8 ± 52,1 ngSn.g-1
; média ± erro padrão; n = 15 vasos por
nível de tratamento). Um grupo adicional de vasos com sedimento, mas sem
plantas, foi submetido aos mesmos níveis de contaminação de TBT e também
monitorado. O desempenho fitotécnico foi acompanhado através de análises
biométricas de altura do caule principal, número de ramificações e comprimento da
maior ramificação em três tempos amostrais (0, 53 e 78 dias). Sedimentos
contaminados e controle dos vasos com plantas e sem plantas foram coletados no
mesmo período amostral, sendo os organoestânicos presentes identificados e
quantificados. Todas as plantas expostas aos dois níveis de TBT sobreviveram e
cresceram vigorosamente, não ocorrendo diferenças significativas dos parâmetros
fitotécnicos em relação às plantas controle. Independente da presença ou ausência
de S. ambigua, a degradação de TBT em seus metabólicos (DBT e MBT) foi
observada logo após a fortificação dos sedimentos, no início do experimento (6-20%
VI
do total de organoestânicos; OTs), e aumentou marcadamente ao longo dos
primeiros 53 dias (até 42% dos OTs), tanto no nível alto quanto no nível baixo de
contaminação. No nível alto de contaminação, a presença de S. ambigua aumentou
significativamente a degradação de organoestânicos nos últimos 25 dias do
experimento. Ao final dos 78 dias de cultivo, o valor médio de TBT nos sedimentos
vegetados (142 ngSn.g-1
) foi 55,6% menor e significativamente diferente do valor
médio nos sedimentos não vegetados (320 ngSn.g-1
). Adicionalmente, nesta data, a
concentração média de OTs em sedimentos vegetados reduziu a 56,2% do valor do
primeiro dia do experimento, enquanto em sedimentos não vegetados esta redução
foi de apenas 13,1%. Consequentemente, a presença das plantas resultou também
na redução das concentrações dos metabólitos DBT e MBT, o que pode ter
acontecido por alterações induzidas pela planta nas características físico-químicas
e/ou microrganismos no sedimento, ou mesmo por incorporação do contaminante na
matriz vegetal. A halófita S. ambigua demonstrou tolerância à concentrações de
organoestânicos que são potencialmente capazes de acarretar efeitos adversos à
biota, encontradas em sedimentos de estuários brasileiros. Esta planta foi capaz de
potencializar a degradação do TBT, mostrando-se um possível agente de
fitorremediação de organoestânicos.
Tributyltin (TBT) is an organotin compound used for several years as the
main biocidal active ingredient in the formulation of antifouling paints. Several studies
have associated its use with metabolic imbalances in different groups of animals.
Although this compound was globally banned in 2008 from the formulation of
antifouling paints by the International Maritime Organization, significant
concentrations of TBT and its degradation products, dibutyltin (DBT) and
monobutyltin (MBT), can still be found in port regions and coastal estuarine
environments, including in Brazil. The toxicity of this compound is poorly described
for the plant kingdom, especially when dealing with coastal plants. Some plant
species grow on contaminated areas and they may be used to enhance remediation
of butyltins from coastal sediments. Sarcocornia ambigua (Michx.) M.A.Alonso &
M.B.Crespo (Amaranthaceae) is a halophyte with wide distribution in marshes and
mangroves of the Brazilian coast, and it is a potential phytoremediation agent of TBT.
The aim of this work was to evaluate the ability of S. ambigua to tolerate and
decontaminate sediments with different concentrations of TBT. S. ambigua seedlings
were cultivated for 78 days in pots with no contamination (control) and contaminated
with two concentrations of TBT (low level: 67.4 ± 7.5 ngSn.g-1
; high level 499.8 ± 52.1
ngSn.g-1
; mean ± standard error, n = 15 pots per treatment level). An additional pot
group submitted to the same levels of TBT contamination but without plants was also
monitored. The phytotechnical performance was monitored through biometric
analyzes of shoot height, number of branches and length of the largest branch in
three sampling times (0, 53 and 78 days). Contaminated and control sediments of
pots with plants and without plants were collected in the same sampling period, with
organotin present being identified and quantified. All plants exposed to both TBT
levels survived and grew vigorously, with no significant differences in plant
phytotechnical parameters in relation to control plants. Regardless of the presence or
absence of S. ambigua, TBT degradation in its metabolites (DBT and MBT) was
observed shortly after sediment fortification, at the beginning of the experiment (6-
20% of total organotin; OTs), and markedly increased along the first 53 days (up to
42% of OTs), both at the high and low level of contamination. At the high level of
contamination, the presence of S. ambigua significantly increased the organotin
degradation in the last 25 days of the experiment. At the end of the 78 days of culture
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the mean TBT value in vegetated sediments (142 ngSn.g-1
) was 55.6% lower and
significantly different from the mean value in non-vegetated sediments (320 ngSn.g1
). Additionally, on this date, the average concentration of OTs in vegetated
sediments reduced to 56.2% of the value of the first day of the experiment, while in
non-vegetated sediments this reduction was only 13.1%. Consequently, plant
presence also resulted in reduced concentrations of DBT and MBT metabolites,
which may have been due to plant-induced changes in physicochemical
characteristics and / or microorganisms in the sediment, or even by incorporation of
the contaminant into the plant matrix. S. ambigua halophyte has shown tolerance to
organotin concentrations that are potentially capable of causing adverse effects on
biota found in sediments of Brazilian estuaries. This plant was able to potentiate the
degradation of TBT, showing a possible phytoremediation agent of organotin.