Mucus phosphoproteins as an indirect measure of endocrine disruption in native small-bodied freshwater fish, exposed to wastewater treatment plant and pulp and paper mill effluents

• Autores: Paulina Bahamonde, Camila Berrocal, Ricardo Barra, MarK McMaster, Kelly R. Munkittrick, Gustavo Chiang
• Localización: Gayana, ISSN-e 0717-6538, ISSN 0717-652X, Vol. 83, Nº. 1, 2019, págs. 10-20
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Fosfoproteínas en mucus como una medida indirecta de disrupción endocrina en peces nativos dulceacuícolas de pequeño tamaño, expuestos a efluentes de plantas de tratamientos de aguas domésticas y de celulosa
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    RESUMEN Los programas de monitoreo ambiental comúnmente usan peces para estudiar la salud de los ecosistemas acuáticos. Sin embargo, a menudo se emplean técnicas de muestreo letal, lo que resulta en consideraciones éticas. Este es mayor en ríos chilenos, donde habitan peces endémicos en alguna categoría de conservación preocupante, según la Unión Internacional para la Conservación de la NaturalezaTM. Así, el objetivo de este estudio fue determinar si los niveles de vitelogenina en mucus externo de peces nativos podrían usarse para evaluar el potencial de disrupción endocrina de efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales y de las plantas de celulosa y papel (WWTPE y PPME, respectivamente). Para esto, ejemplares de Carmelita de Concepción (Percilia irwini) se expusieron a WWTPE y PPE durante 12 días, y se determinaron las concentraciones de fosfoproteínas de tipo vitelogenina (VTG) el mucus mediante un ensayo colorimétrico. Se evidenció un aumento de fosfoproteínas tipo VTG e inducción de la etoxiresorufina-o-deetilasa hepática (biomarcador de exposición) en individuos expuestos a efluentes. Este estudio respalda el potencial de disrupción endocrina de los WWTPE y los PPE. Cabe destacar que este es el primer estudio que utiliza biomarcadores no letales para determinar los efectos de los efluentes industriales en una especie nativa de agua dulce chilena, por lo que presenta un método alternativo de detección de proteínas similares a la vitelogenina. Sin embargo, se necesitan estudios poblacionales y de toxicidad adicionales. Se requiere investigación adicional sobre los compuestos de xenoestrógenos y mitigación de los posibles efectos sobre la biodiversidad.

  • English

    ABSTRACT Environmental monitoring programs commonly use fish to study the health of aquatic ecosystems. Nevertheless, lethal sampling techniques are often employed, resulting in ethical considerations. This issue is magnified in Chilean rivers, which contain various endemic fish with conservational concern, according to the International Union for Conservation of Nature Red List of Threatened Species™. Therefore, the aim of this study was to determine if mucosal vitellogenin levels in a native Chilean fish could be used to accurately assess the endocrine disruption potentials of wastewater treatment plant and pulp and paper mill effluents (WWTPEs and PPMEs, respectively). For this, Carmelita de Concepción (Percilia irwini) specimens were exposed WWTPEs and PPEs for 12 days, and mucosal vitellogenin-like phosphoprotein concentrations were determined with a colorimetric assay. Increased VTG-like phosphoproteins and hepatic ethoxyresorufin-o-deethylase induction levels (widely used as biomarker for exposure) were detected in effluent-exposed individuals. This study supports the endocrine disruption potentials of WWTPEs and PPEs in P. irwini. Notably, this is the first study to use non- lethal biomarkers to determine the effects of industrial effluents in a native Chilean freshwater species, thus presenting an alternative vitellogenin-like protein detection method. Nevertheless, additional population and toxicity studies of fish native to Chilean rivers are needed. Further investigation is also required on xeno-oestrogen compounds and on methods for mitigating potential effects on biodiversity.