Cytotoxic and genotoxic potential of surface water from the Pitimbu river, northeastern/RN Brazil

Abstract

In this study, the onion (Allium cepa) root test was used to evaluate the genotoxicity of the Pitimbu River (Natal city, Brazil) surface water. The water was collected at five sampling sites along the river and one sample was obtained after the treatment (flocculation, chlorination and pH correction) of the river water for human consumption. All raw river water samples increased the frequency of chromosomal abnormalities and/or micronuclei and two of the water samples produced alterations in the mitotic index of the root cells. Two of the water samples also altered root growth and two produced morphological modifications in the A. cepa roots. Water collected from a site near an industrial area was the most consistently toxic and genotoxic of the samples. Although the water chlorinated for human consumption was not genotoxic, the data indicate that surface water from the Pitimbu River contains toxic and genotoxic compounds that potentially may impact this aquatic ecosystem.

Bioassays with Plants in the Monitoring of Water Quality

“…Among the plants commonly used as indicators for studies of potential toxicity of river water, Allium cepa L. constitutes a convenient system for the analysis of anatomical (root growth, deformity, twist) and microscopic parameters (chromosome abnormalities, altered mitotic index (MI), and micronucleus (MN) formation) [44]. Root growth and mitotic index are parameters of the cytotoxicity; micronucleus and chromosome abnormalities parameters of genotoxicity.…”

Untitled

“…Resíduos industriais, urbanos e agrícolas são lançados indiscriminadamente nos cursos d'água acrescentando vários contaminantes às águas superficiais e sedimentos (Egito et al, 2007). Esses resíduos são caracterizados como misturas complexas contendo numerosos compostos orgânicos e inorgânicos genotóxicos que muitas vezes não sofrem degradação durante o processo de tratamento de água devido a um alto grau de persistência, alguns são mutagênicos conhecidos (Nielsen e Rank, 1994;Rank e Nielsen, 1998).…”

“…Esses resultados estão de acordo com estudos de outros autores para situações diversas (SmakaKincl et al, 1996;Amaral et al, 2007;Egito et al, 2007;Türkoğlu, 2007, Barbério, 2009. A presença desse tipo de anomalia é indicativa de alto teor de toxicidade que promove danos irreversíveis à célula, conduzindo-a, portanto, à morte celular (Fiskesjö, 1985(Fiskesjö, , 1989Türkoğlu, 2007 Barbério (2009) detectou efeito genotóxico significativo observado nesse ponto de coleta realizado em agosto de 2007, sendo que a presença de micronúcleos, stickiness, pontes cromossômicas, c-mitoses, anáfase com multipolaridades, outras AC e número total de células anômalas apresentaram aumento significativo.…”

“…A frequência de MN, observada nas células do meristema radicular de A. cepa foi significativa para o ponto amostrado somente em abril (2008), indicando a presença de substâncias clastogênicas e/ou aneugênicas (inibidoras das fibras do fuso acromático) (Grover e Kaur, 1999;Egito et al, 2007;Barbério, 2009).…”

Genotoxicidade do cádmio em tomateiro (Solanum lycopersicum L.)

“…Esse teste, baseado na citogenética convencional, é um dos poucos métodos diretos que mensura alterações em sistemas expostos a compostos com potencial mutagênico ou carcinogênico (RANK et al, 2002), sendo considerado um ensaio sensível e confiável para estudo e monitoramento ambiental (FISKEJÖ, 1985;GRANT, 1994 Dentre os organismos utilizados para tais testes, um dos mais conhecidos e adotados emprega cebola para proceder às análises. Pelo teste de ACs em células meristemáticas dessa planta pode-se quantificar uma série de parâmetros morfológicos e citogenéticos, incluindo a morfologia e o crescimento da raiz, o índice mitótico, a indução de micronúcleos e de anormalidades cromossômicas, como Cmetáfases, adesões, pontes e fragmentações cromossômicas, entre outras (GRANT, 1994;EVSEEVA;GERAS'KIN;SHUKTOMOVA, 2003;EGITO et al, 2007). A eficiência desse modelo se dá pelo conhecimento do seu ciclo celular, crescimento rápido de suas raízes, elevado número de células em divisão, sua alta tolerância a diferentes condições de cultivo, sua disponibilidade durante o ano todo, seu fácil manuseio, por responder a inúmeros mutagênicos conhecidos e por possuir cromossomos em número reduzido (2n=16) e de grande tamanho (FISKEJÖ, 1985;GRANT, 1994;EGITO et al, 2007).…”