Línea base de contaminantes orgánicos persistentes y metales en sangre, y posible daño genético en la tortuga marina Lepidochelys kempii (LORA) que anida en el Santuario Playa de Rancho Nuevo, Tamaulipas Público Deposited

Persistent organic pollutants (POP) are toxic substances for wildlife and people. The Kemp's Ridley sea turtle Lepidochelys kempii is an endangered species with limited distribution in the Gulf of Mexico (GM), a marine ecosystem that has been perturbed by a variety of anthropogenic activities. In this work, the concentrations of ten organochlorine pesticides (OP), eight polychlorinated biphenyls (PCB), atrazine, and eleven metals were determined in the plasma of Kemp’s Ridley sea turtles that nest in Playa Rancho Nuevo Sanctuary, Tamaulipas, Mexico; and genotoxic damage was evaluated too. One hundred and thirty-three blood samples were collected from female turtles during the 2015, 2016, and 2018 nesting season. Samples were extracted with a focalized ultrasonic sound technique and analyzed through Gas Chromatography coupled to a Mass Spectrometer for POP analysis; the samples for metals analysis were extracted using an acid digestion, and then were achieved using atomic absorption spectroscopy. Peripheral blood samples were collected from all the animals using an integrated nondestructive protocol, and DNA damage was assessed through the comet assay. The total POP concentrations with the highest percentage of detection were atrazine (25.84; Min 2.40 y Max 83.71), PCB 52 (1.30; Min 0.35 y Max 18.68), PCB 153 (4.16; Min 2.10 y Max 48.46), DDE (3.45; Min 3.45 y Max 213.67), alpha endosulfán (1.55; Min 1.55 y Max 79.65), DDD (2.11; Min 1.80 y Max 3.48), alfa HCH (7.35; Min 6.99 y Max 7.59 ), DDT (7.62; Min 7.62 y Max 7.62), Acenaphthene (0.309; Min 0.118 y Max 1.012), Naphthalene (1.216; Min 0.612 y Max 6.420), Acenaphthene (0.044; Min 0.024 y Max 0.516). The metals and metalloids concentration (μg g -1) were As (0.76; Min 0.16 y Max 7.45), Cd (0.02; Min 0.005 y Max 0.10), Al (4.52; Min 0.39 y Max 82.0), Hg (0.14; Min 0.06 y Max 0.67) y Ba (56.95; Min 1.68 y Max 89.5). There is no linear correlation between the detected POP, and metals levels in the Kemp’s Ridley sea turtle plasma, and its curve carapace length (CCL). When comparing 2015 and 2016 POP concentrations, there were statistically significant differences in atrazine (p < 0.05, R 2 = 0.069), PCB 52 (p <0.05, R 2 = 0.0051) and ∑POP (p <0.05, R 2 = 0.0001), and no statistically significant differences in alpha endosulfan (p <0.05, R 2 = 0.0294), DDE (p <0.05, R 2 = 0.0315) y PCB 153 (p <0.05, R 2 = 0.0036). Likewise, when comparing 2015, 2016 and 2018 concentrations, there were statistically differences in: Al (H=23.0866, p<0.05), As (H=50.6322, p<0.05), Ba (H=21.0155, p<0.05), y Hg (H=39.7590, p<0.05) except for Cd (H=0.00, p=1) being higher in Al and As in 2015, and in Ba and Hg in 2016 . DNA damage in peripherical blood cells from Kemp’s Ridley sea turtle was the 19.20 ± 6.63 (IC%): this is the first genotoxic study for this specie. There was only positive correlation between DNA damage, and the metals Al (r=0.4691; p=0.003) and Hg (r=0.380; p=0.009). The reported POP values of this work are one of the few registered for Kemp’s Ridley sea turtle in the GM, and the first for atrazine, Al, As and Ba levels. Some of these levels were higher than those reported for other sea turtle species from America, Africa, and Europe, which demonstrates a deteriorated health status of the GM marine ecosystem. The levels of contaminants reported in this study showed, that Kemp’s Ridley sea turtle population was exposed to POP, atrazine, and metals recently, before nesting in Playa de Rancho Nuevo, Tamaulipas, Mexico. It suggests Kemp’s Ridley sea turtle as a bioindicator organism for healthy status, and for the marine ecosystems where they inhabit, Gulf of Mexico.

Los contaminantes orgánicos persistentes (POP; por sus siglas en inglés) y metales son sustancias tóxicas para la vida silvestre y el hombre. La tortuga lora Lepidochelys kempii es una especie en riesgo con distribución limitada en el Golfo de México (GM), ecosistema marino que ha sido perturbado por una variedad de actividades antropogénicas. En este trabajo, se determinaron las concentraciones de diez plaguicidas organoclorados, ocho bifenilos policlorados, atrazina, y once metales en las tortugas marinas lora que anidan en el Santuario Playa de Rancho Nuevo, Tamaulipas, México, y se evaluó el daño al ADN. Se colectaron en total 133 muestras de sangre de tortugas lora hembras durante las temporadas de anidación 2015, 2016 y 2018. Las muestras para el análisis de POP fueron extraídas mediante la técnica de ultrasonido focalizado, y analizadas por Cromatografía de gases acoplada a Espectrometría de Masas; las muestras para el análisis de metales fueron digeridas en horno de microondas, y analizadas por Espectrometría de absorción atómica. Las muestras de células de sangre periférica del seno cervical dorsal fueron colectadas en todos los organismos usando un protocolo no destructivo, y analizadas por Ensayo Cometa. Las concentraciones totales de los POP (ng ml -1) con mayor porcentaje de detección fueron: Atrazina (25.84; Min 2.40 y Max 83.71), PCB 52 (1.30; Min 0.35 y Max 18.68), PCB 153 (4.16; Min 2.10 y Max 48.46), DDE (3.45; Min 3.45 y Max 213.67), alfa endosulfán (1.55; Min 1.55 y Max 79.65), DDD (2.11; Min 1.80 y Max 3.48), alfa HCH (7.35; Min 6.99 y Max 7.59 ), DDT (7.62; Min 7.62 y Max 7.62), Acenafteno (0.309; Min 0.118 y Max 1.012), Naftaleno (1.216; Min 0.612 y Max 6.420), Acenaftileno (0.044; Min 0.024 y Max 0.516). Las concentraciones de los metales y metaloides (μg g -1) fueron: As (0.76; Min 0.16 y Max 7.45), Cd (0.02; Min 0.005 y Max 0.10), Al (4.52; Min 0.39 y Max 82.0), Hg (0.14; Min 0.06 y Max 0.67) y Ba (56.95; Min 1.68 y Max 89.5). No existe correlación lineal entre los niveles de POP y metales en la sangre de las tortugas lora, y el Largo Curvo del Caparazón (CCL). Comparando las concentraciones de POP entre 2015 y 2016, existieron diferencias estadísticas significativas en Atrazina (p < 0.05, R 2=0.069), PCB 52 (p <0.05, R 2=0.0051) y ∑POP (p <0.05, R 2=0.0001), y no hubo diferencias estadísticas significativas en alpha endosulfan (p <0.05, R2=0.0294), DDE (p <0.05, R 2=0.0315) y PCB 153 (p <0.05, R 2=0.0036). Asimismo, comparando 2015, 2016 y 2018 existieron diferencias estadísticas significativas en Al (H=23.0866, p<0.05), As (H=50.6322, p<0.05), Ba (H=21.0155, p<0.05), y Hg (H=39.7590, p<0.05) excepto Cd (H=0.00, p=1) siendo más altas en el 2015 para Al y As, y en el 2016 para Ba y Hg. El daño al ADN en las células de sangre periférica en la población de la tortuga lora Lepidochelys kempii fue de 19.20 ± 6.63 (IC%), éste es el primer estudio genotóxico para esta especie. Únicamente existió una correlación positiva entre el daño genotóxico y los metales Al (r=0.4691; p=0.003), y Hg (r=0.380; p=0.009). Los valores de POP reportados en este estudio son de los pocos registrados para la tortuga lora en el GM, y los primeros para Atrazina, Al, As y Ba. Algunos de estos niveles fueron mayores que los reportados para otras especies de tortugas de América, África, y Europa, lo cual demuestra el estado de salud deteriorado del ecosistema marino del GM. Los niveles de contaminantes reportados en este estudio mostraron que, la población de L. kempii estuvo expuesta recientemente a POP, atrazina, y metales, previo a la etapa de anidación en Playa de Rancho Nuevo, Tamaulipas, México, y se propone como organismo bioindicador del estado de salud tanto de la propia especie como del ecosistema marino que habita, el GM.

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Última modificación: 10/05/2022
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