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Por Dr. Alexandre Arenzon – 10/07/25

Ele pode não ser um modelo de beleza, mas certamente é um excelente modelo de organismo-teste.

Na ecotoxicologia aquática, escolher a espécie modelo ideal pode fazer toda a diferença — seja porque sua sensibilidade representa os demais organismos do ambiente aquático, seja por permitir que diferentes métodos de ensaio sejam empregados, gerando resultados representativos.

Originário da América do Norte e adaptado a condições de laboratório, o fathead minnow (Pimephales promelas) tem desempenhado um papel crucial na compreensão dos efeitos de substâncias químicas nos ecossistemas aquáticos de água doce. Sua importância está relacionada a uma série de características que o tornam ideal para ensaios padronizados: ciclo de vida curto, facilidade de cultivo em laboratório, sensibilidade a contaminantes e ampla base de dados toxicológicos disponíveis.

Apesar de sua ampla utilização regulatória na América do Norte — onde é um dos pilares para a avaliação de risco ambiental —, a aplicação do Pimephales promelas no Brasil ainda enfrenta desafios. Duas normas da ABNT o indicam como organismo-teste para ensaios de toxicidade aguda e crônica. Contudo, sendo uma espécie exótica, sua importação requer processos de autorização prévia complexos. Isso contrasta com o peixe-zebra (Danio rerio), de origem asiática e igualmente presente nas normas da ABNT, mas comercializado livremente no Brasil.

Os métodos de cultivo do P. promelas são bem definidos e viáveis para implementação em laboratório. Essa característica permite uma produção eficiente de organismos, suprindo a demanda para os mais diversos tipos de ensaios toxicológicos.

Do ponto de vista regulatório, a United States Environmental Protection Agency (USEPA) emprega amplamente ensaios de toxicidade aguda (sobrevivência) e crônica (sobrevivência e crescimento corporal) com Pimephales promelas. Além disso, metodologias estão disponíveis para avaliação de estágios iniciais do desenvolvimento, reprodução e para investigar os efeitos de substâncias químicas classificadas como desreguladores endócrinos. A robustez e a aceitação internacional desses métodos reforçam a credibilidade dos dados gerados por meio deste modelo.

No Laboratório de Ecotoxicologia da UFRGS, aprimoramos constantemente o método de cultivo do Pimephales promelas, garantindo maior taxa de eclosão e sobrevivência dos alevinos produzidos. Além disso, estamos implementando o método de avaliação com os estágios iniciais do desenvolvimento e desenvolvendo ensaios comportamentais de fácil implementação, contribuindo para ampliar o uso dessa espécie em estudos ecotoxicológicos no Brasil.

Referências:

1. Ankley, G.T., Jensen, K.M., Kahl, M.D., Korte, J.J. and Makynen, E.A. (2001). Description and evaluation of a short-term reproduction test with the fathead minnow (Pimephales promelas). Environmental Toxicology and Chemistry, 20: 1276-1290. https://doi.org/10.1002/etc.5620200616
2. Ankley GT, Villeneuve DL. The fathead minnow in aquatic toxicology: past, present and future. Aquatic Toxicology. 2006 Jun 10;78(1):91-102. doi: 10.1016/j.aquatox.2006.01.018.
3. S. Environmental Protection Agency. (2002). Method 1001.0: Fathead Minnow, Pimephales promelas, Larval Survival and Teratogenicity Test; Chronic Toxicity. EPA-821-R-02-013.
4. S. Environmental Protection Agency. (2002). Fathead Minnow (Pimephales promelas) Larval Survival and Growth Toxicity Tests. EPA-821-R-02-013.

Por Dr. Alexandre Arenzon – 30/01/23

No Brasil, a toxicidade começou a ser citada, explicitamente, como um parâmetro ambiental legal em 2005. Obviamente que o parâmetro já existia e já era monitorado antes desta data. Mas a palavra “toxicidade”, como um parâmetro a ser monitorado para determinar o atendimento a exigências ambientais legais, começou a ser utilizado a partir da criação da Resolução CONAMA 357/2005. Segundo esta resolução, para determinar se os corpos d´água superficiais brasileiros poderiam manter sua classe de enquadramento (baseados nos usos atribuídos a estes ambientes), uma série de parâmetros (físicos, químicos e biológicos) deveriam ser atendidos, entre eles, a inexistência de toxicidade. Este monitoramento, segundo a legislação brasileira, deve ser realizado pelo poder público, ou seja, pelas agências de fiscalização ambiental. Deve-se imaginar, então, que existem diferenças regionais neste aspecto, considerando os recursos disponibilizados por cada Estado à questão ambiental.

Os mesmos critérios de toxicidade da CONAMA 357/2005 servem como base para os limites de toxicidade a serem exigidos dos efluentes que são lançados nestes corpos d´água superficiais. Como há um limite para a toxicidade aceita nestes ambientes, os efluentes lançados não podem apresentar uma toxicidade tal que afete o enquadramento do corpo receptor. Desta forma, os órgãos de fiscalização ambiental deveriam, em teoria, limitar a toxicidade aceita em cada um dos efluentes recebidos por nossos ambientes aquáticos.

Como já comentado, a toxicidade é mais um dos parâmetros a ser monitorado nestes ambientes, assim como nos efluentes neles lançados. Por que, então, monitorar a toxicidade se já existe uma série de outros parâmetros monitorados. Questão de resposta simples, mas de compreensão complexa. A toxicidade é um parâmetro que complementa as análises já realizadas no ambiente, ou nos efluentes. A resposta desta avaliação nos indica se o conjunto dos compostos químicos analisados, e vários outros que estão presentes no ambiente, mas que acabam não sendo monitorados, podem afetar a sobrevivência, o crescimento e/ou a reprodução dos organismos aquáticos que ali vivem. A toxicidade reflete o efeito conjunto de todos os compostos presentes no ambiente, e em contato com os organismos vivos, sejam os monitorados, os não monitorados ou, até mesmo, os disponíveis em baixíssimas concentrações.

Quer dizer, então, que monitorar a toxicidade e exigir, quando necessário, que ela seja reduzida, tem como finalidade preservar a vida dos organismos do ambiente? Sim, mas não exclusivamente. Quando se faz necessário aprimorar o tratamento de um efluente, por exemplo, para reduzir sua toxicidade, significa que os compostos presentes neste efluente, e que causam a toxicidade, precisam ser removidos ou reduzidos. Se, após o tratamento, a toxicidade for reduzida significa que o mesmo ocorreu com a disponibilidade dos compostos que a causam. Como consequência, o corpo hídrico que recebe este efluente, recebe uma carga menor de poluentes. Isso não apenas irá aumentar a qualidade das águas voltadas a preservação da vida aquática, mas também das águas captadas para o abastecimento e irrigação, ou utilizadas para recreação e aquicultura.

Se a questão é assim tão simples, por que ainda existem efluentes tóxicos ou corpo receptores recebendo altas cargas de poluentes? Vários motivos podem justificar essa situação. Mas resumindo, podemos dizer que o crescente e infeliz sucateamento de várias agências de fiscalização ambiental brasileiras (principalmente em recursos humanos e laboratoriais), e o desconhecimento ecotoxicológico de muitos que atuam na área ambiental (fiscalização, gestão e serviços), tem uma significativa participação.

Por Dr. Alexandre Arenzon – 09/01/23

No Brasil, as normas da ABNT definem as principais metodologias utilizadas no monitoramento da toxicidade de efluentes e águas superficiais. Inclusive agências de fiscalização ambiental, como FEPAM (RS) e CETESB (SP), exigem que o monitoramento da toxicidade deste tipo de amostras seja realizado segundo estas metodologias. As metodologias propostas pela ABNT são elaboradas, adaptadas e revisadas pela Comissão de Estudo Especial de Análises Ecotoxicológicas da ABNT (ABNT/CEE-106). Essa comissão, composta por um grupo de especialistas que incluem representantes das universidades, de laboratórios, industrias, agências ambientais e consultores, reúne-se há mais de 20 anos para este fim.

Dentre as metodologias elaboradas pela ABNT, a NBR 15499 – (Toxicidade crônica de curta duração – Método de ensaio com peixes) previa a possibilidade da utilização de duas espécies de peixes (Pimephales promelas e Danio rerio) para o monitoramento da toxicidade crônica de diferentes tipos de amostras. Efluentes, águas superficiais/subterrâneas e substâncias químicas poderiam, até então, ter sua potencial toxicidade crônica para peixes avaliadas segundo esta metodologia, utilizando qualquer uma das duas espécies citadas na norma. A metodologia descrita  originalmente na norma apresentava, contudo, diferentes formas de avaliar os efeitos crônicos para cada uma destas espécies de peixes. Para P. promelas a avaliação crônica considerava os efeitos sobre a sobrevivência e sobre o crescimento em peso dos peixes, expostos as amostras por 7 dias. Já para D. rerio eram considerados, exclusivamente, os efeitos sobre a sobrevivência no mesmo período. Cabe destacar aqui que, para que o método com D. rerio fosse utilizado era obrigatório que o ensaio fosse realizado com diferentes diluições das amostras, mesmo quando o monitoramento era realizado com amostras de águas superficiais (onde não faz sentido realizar diluições das amostras). Baseado nas mortalidades observadas nas diferentes concentrações da amostra seria calculada a CL15 (concentração que causa mortalidade a 15% dos organismos expostos) e, esta, utilizada para obter o valor crônico estimado. Não havendo mortalidade as amostras eram automaticamente consideradas não tóxicas. Assim, não eram considerados, como nos ensaios com P. promelas, os efeitos sobre o crescimento dos organismos.

Em 2022, ao revisar esta norma, a ABNT/CEE-106 realizou uma das alterações mais radicais em uma de suas normas técnicas. A partir desta revisão (ABNT NBR 15499/2022), o monitoramento da toxicidade crônica de efluentes e amostras de águas superficiais/subterrâneas não pode mais ser realizado com D. rerio. Baseado em dados publicados em um artigo científico e das discussões durante as reuniões, a Comissão ABNT concluiu que, para efluentes, águas superficiais e/ou subterrâneas, o método poderia ser falho e gerar falsos negativos. Assim, o método utilizando D. rerio ficou restrito para amostras de substâncias químicas (nas quais sempre é possível observar alguma mortalidade), e para os demais tipos de amostras deve-se utilizar o método com o peixe P. promelas.

Considerando que, no Brasil, D. rerio é considerada a espécie de peixe mais utilizada no monitoramento da toxicidade, a alteração da norma vai exigir mudanças na estrutura dos laboratórios que desejarem realizar a análise. Provedores comerciais para a outra espécie utilizada para esta análise, P. promelas, espécie norte americana utilizada pela USEPA para a avaliação da toxicidade, não são encontrados no Brasil. E, atualmente, apenas dois laboratórios comerciais brasileiros realizam os ensaios (agudos e crônicos) com P. promelas. Assim, laboratório que desejarem realizar o monitoramento da toxicidade crônica de amostras de efluentes e/ou águas superficiais/subterrâneas deverão implantar o cultivo deste organismo. Mas o que pode parecer um problema é, na realidade uma vantagem. Os cultivos de P. promelas no laboratório, além de permitir uma total rastreabilidade dos organismos utilizados nos ensaios, também fornece ao laboratório organismos-teste para a realização dos ensaios de toxicidade aguda com peixes.

Desta forma, a partir do fato de que as exigências para manutenção das certificações da qualidade dos laboratórios determina que estes utilizem as versões mais atuais das metodologias disponíveis, as empresas que contratam estas análises devem ficar atentas para os resultados que estão sendo fornecidos.

Por Dr. Alexandre Arenzon – 20/12/22

O monitoramento da toxicidade de efluentes no Brasil é exigido pela Resolução CONAMA 430/2011. Segundo esta (Art. 3°), “os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados diretamente nos corpos receptores após o devido tratamento”, além de atenderem aos padrões definidos na Resolução. A Resolução foi criada como uma opção para os órgãos ambientais (Estaduais e Municipais) que não possuíam uma legislação própria para este fim. Aqueles que a possuem podem utiliza-las, desde que sejam tão restritivas, ou mais, que a Resolução federal.

No que se refere, especificamente, ao parâmetro toxicidade, segundo o Art. 18°. “O efluente não deverá causar ou possuir potencial para causar efeitos tóxicos aos organismos aquáticos no corpo receptor, de acordo com os critérios de ecotoxicidade estabelecidos pelo órgão ambiental competente.” Ou seja, mesmo os órgãos de fiscalização ambiental que não possuem uma legislação específica para o monitoramento da toxicidade de efluentes devem tomar algumas decisões. Entre as escolhas que cabem aos órgãos de fiscalização ambiental podem ser destacadas: os limites de toxicidade aceitos, os métodos dos ensaios de toxicidade a serem utilizados, incluindo, preferencialmente, as espécies dos organismos-teste e a frequência de monitoramento.

Na ausência de um critério de aceitabilidade estabelecido pelos órgãos de fiscalização ambiental (limites de toxicidade) a Resolução CONAMA 430/2011 apresenta uma opção baseada no enquadramento dos corpos receptores em função de seus usos (segundo CONAMA 357/2005).  Neste caso, os limites são calculados considerando os dados de vazão do efluente, e vazão do corpo receptor. Uma abordagem chamada, por muitos, de Avaliação de Risco.

Seja para a escolha dos métodos de análise, e das espécies de organismos-teste com melhores resultados do ponto de vista ambiental, seja para a interpretação dos resultados obtidos, e ações a serem tomadas no caso do não cumprimento dos limites estabelecidos, o corpo técnico do órgão de fiscalização ambiental necessita de algum conhecimento em Ecotoxicologia. Avaliações ecotoxicológicas não podem ser realizadas da mesma forma que avaliações químicas onde, simplesmente, compara-se os resultados das análises realizadas, com limites pré-estabelecidos. Escolhas equivocadas abrem a possibilidade da utilização continua de métodos, ou organismos-teste, que podem não estar sendo capazes de detectar uma toxicidade existente. Da mesma forma que o desconhecimento de como lidar com os dados das análises pode levar a um rigor excessivo por parte da fiscalização. Infelizmente, ainda são poucos os cursos de graduação que oferecem disciplinas que possam garantir essa base aos profissionais da área ambiental. Neste contexto ganham vantagem os profissionais que, em algum momento de sua vida, buscaram participar dos vários grupos de pesquisa em ecotoxicologia distribuídos pelo País. Aos demais, resta buscar a formação/atualização necessária participando de congressos, cursos, palestras, além da boa leitura de livros, teses e artigos.