Evaluation of the quality of surface water and sediment for toxicity and estrogenic activity

Uma série de compostos químicos tem sido classificada como desreguladores endócrinos, tais como pesticidas, produtos químicos empregados e produzidos por indústrias e estrogênios naturais e sintéticos. A presença destes compostos em matrizes ambientais tem gerado cada vez mais preocupação na comunidade científica, em virtude dos seus potenciais efeitos adversos à saúde de várias espécies, uma vez que estas substâncias interferem na produção, liberação, metabolismo e eliminação de hormônios, podendo ainda simular a ação destes. Para a determinação da presença de desreguladores endócrinos podem ser utilizadas diferentes metodologias. Um dos principais ensaios in vitro utilizados para determinação da atividade estrogênica é o ensaio YES (Yeast Estrogen Screen), um método desenvolvido por Routledge e Sumpter que utiliza a levedura Saccharomyces cerevisiae geneticamente modificada. Neste trabalho foi analisada a presença de atividade estrogênica, através do ensaio YES, em água bruta e potável provenientes do no Rio Guandu, localizado no estado do Rio de Janeiro, Brasil, e em água bruta e sedimentos do Rio Santa Lucía localizado no Uruguai. Análises cromatográficas também foram realizadas para as amostras de águas provenientes do Rio Guandu. Testes de ecotoxicidade e parâmetros físico-químicos também foram determinados. Com base nos resultados desse estudo, pode-se dizer que o ensaio YES se mostrou uma importante ferrramenta de monitoramento e avaliação da qualidade de águas e sedimentos quanto à presença de atividade estrogênica, sendo 10,54 3,53 ng.L-1 o limite de detecção do ensaio. Das amostras do Rio Guandu, 75% apresentaram atividade estrogênica, sendo que 20% das amostras de água bruta apresentaram EQ-E2 superior a 1 ng.L-1. O que é motivo de preocupação, visto que essa concentração já é responsável por efeitos danosos aos seres vivos. As amostras de água potável também apresentaram estrogenicidade, o que indica que o tratamento da água deveria ser otimizado a fim de alcançar a remoção desses micropoluentes prejudiciais à saúde humana e de outros animais. Valores de EQ-E2 inferiores a 1 ng.L-1 foram detectados nas amostras do Rio Santa Lucía, o que não descarta a necessidade de atenção, dado que o efeito sinérgico, em matrizes ambientais, desses micropoluentes é sempre preocupante. Nas amostras submetidas à cromatografia líquida de alta eficiência com detector de fluorescência, foi possível detectar o composto 17α-etinilestradiol em 95% delas. Os testes de toxicidade aguda foram ineficientes para predizer os efeitos causados no meio ambiente por essa classe de micropoluentes. Assim, os ensaios de atividade estrogênica, são os mais indicados para avaliar os efeitos em potencial dos desreguladores endócrinos, por isso, suas metodologias deverão ser completamente dominadas e implantadas como ensaios necessários para avaliar os efeitos de efluentes descartados.A number of chemical compounds have been classified as endocrine disruptors, such as pesticides, chemicals used and produced by industries and natural and synthetic estrogens. The presence of these compounds in environmental matrices have increasingly raised concern in the scientific community because of their potential adverse health effects of various species, as these substances interfere with the production, release, metabolism and elimination of hormones and may also simulate the action of these ones. To determine the presence of endocrine disruptors different methodologies may be used. A major in vitro assays used to determine the estrogenic activity is the YES test (Yeast Estrogen Screen), a method developed by Routledge and Sumpter that uses the genetically modified yeast Saccharomyces cerevisiae. In this paper we analyzed the presence of estrogenic activity through the YES test, in raw and drinking water from the Guandu River, located in the state of Rio de Janeiro, Brazil, and in raw water and sediments of the Santa Lucía River, located in Uruguay. Chromatographic analyzes were also performed for samples of water from the Guandu River. Ecotoxicity tests and physico-chemical parameters were also determined. Based on the results of this study, it can be said that the YES assay proved to be an important monitoring and evaluation tool of water quality and sediments for the presence of estrogenic activity and the detection limit of the assay was 10.54 3.53 ng.L-1. 75 % of the samples of the Guandu River showed estrogenic activity, and 20 % of raw water samples showed EQ- E2 higher than 1 ng.L -1. What is cause for concern, since this concentration is already responsible for adverse effects. The drinking water samples also showed estrogenicity, which indicates that the water treatment should be optimized in order to achieve the removal of micropollutants such harmful to human health and other animals. EQ- E2 values lower than 1 ng.L -1 were detected in the samples of Santa Lucía River, which does not rule out the need for attention, since the synergistic effect of these micropollutants in environmental matrices, is always worrying. In the samples subjected to high-performance liquid chromatography with fluorescence detection it was possible to detect the 17α - ethinylestradiol in 95 % of them. Ecotoxicity tests have been inefficient to predict the effects on the environment caused by this class of micropollutants. Thus, the estrogenic activity assays are best suited to evaluate the potential effects of endocrine disruptors, so their methodologies should be completely dominated and deployed as tests necessary to evaluate the effects of effluents discharged