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TITANIUM AS A CONTAMINANT OF EMERGING CONCERN IN THE AQUATIC ENVIRONMENT AND THE CURRENT KNOWLEDGE GAP REGARDING SEABIRD CONTAMINATION
Author
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Avaliação e Promoção da Saúde Ambiental. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Grupo de Estudos de Mamíferos Marinhos da Região dos Lagos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Departamento de Química. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Departamento de Química. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Grupo de Estudos de Mamíferos Marinhos da Região dos Lagos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Programa de Pós-Graduação em Saúde Pública e Meio Ambiente. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Grupo de Estudos de Mamíferos Marinhos da Região dos Lagos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biodiversidade. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Grupo de Estudos de Mamíferos Marinhos da Região dos Lagos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Departamento de Química. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro. Departamento de Química. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Grupo de Estudos de Mamíferos Marinhos da Região dos Lagos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Programa de Pós-Graduação em Saúde Pública e Meio Ambiente. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Grupo de Estudos de Mamíferos Marinhos da Região dos Lagos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biodiversidade. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Grupo de Estudos de Mamíferos Marinhos da Região dos Lagos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
O titânio é considerado um contaminanteemergente e preocupante, uma vez que seu uso, principalmente na forma de nanopartículas de
dióxido de titânio (TiO2), aumentou drasticamente nas últimas décadas, devido à presença deste
elemento em diversos produtos, como produtos de cuidados pessoais, cosméticos, protetores
solares, fotocatalisadores e sistemas de entrega de drogas, entre outros. Embora seus mecanismos
de ação ainda não sejam totalmente compreendidos, processos de bioacumulação, biomagnificação e
transferência trófica destes compostos em plantas e peixes aquáticos têm sido relatados na literatura.
Além disso, alguns efeitos deletérios têm sido relatados, incluindo estresse oxidativo e adsorção e
transferência de outros metais e metalóides ao longo da cadeia alimentar, incluindo predadores de
topo e espécies comercialmente importantes. Assim, este contaminante pode representar riscos para
a saúde humana e ambiental, levando a preocupações de saúde pública. É provável que aves marinhas
sejam expostas à contaminação por Ti através da cadeia trófica, uma vez que são predadores de topo de
cadeia. No entanto, estudos acerca da contaminação por Ti em aves marinhas são quase inexistentes,
e nenhuma investigação sobre possíveis efeitos prejudiciais do Ti foi encontrada, indicando uma lacuna
de conhecimento científico significativa sobre o assunto. Neste contexto, a contaminação por Ti no
ambiente aquático é discutida. Os poucos relatos publicados na literatura sobre a contaminação por
Ti em aves marinhas são considerados e as implicações para a vida selvagem e para a saúde pública
são avaliadas. As concentrações de Ti variaram de 0,35 a 6,23 mg kg-1 em fígado, 1,85 a 3,78 mg kg-1
em rins e 0,1 a 17 mg kg-1 em penas, apresentando significativas variações interespecíficas. O desastre
da barragem de Mariana/Bento Rodrigues e seus potenciais efeitos deletérios sobre as aves marinhas
devido ao aumento da biodisponibilidade de metais também são discutidos. Este estudo, portanto,
demonstra uma enorme lacuna no conhecimento acerca de Ti em aves marinhas e indica a necessidade
urgente de estabelecer dados de base para este elemento neste grupo.
Abstract
Titanium (Ti) is considered a contaminant of emerging concern, since its use, mainly in the
form of titanium dioxide (TiO2) nanoparticles, has drastically increased in the last decades, due to its
presence in several products, such as personal care products, cosmetics, sunscreens, photocatalysts and
drug delivery systems, among others. Although its mechanisms of action are not yet fully understood,
effective bioaccumulation, biomagnification and trophic transfer of these compounds in aquatic plants
and fish have been reported in the literature. In addition, certain deleterious effects have been reported,
including oxidative stress and adsorption and transfer of other metals and metalloids throughout the
food chain, including apex predators and commercially important species. Thus, this contaminant may
pose risks to both environmental and human health, leading to public health concerns. Seabirds are most
likely exposed to Ti contamination through the trophic food web, as they are apex predators. However,
investigations regarding Ti contamination in seabirds are almost nonexistent, and none delve further
into possible deleterious Ti effects, indicating a significant knowledge scientific gap on the subject. In
this context, Ti contamination in the aquatic environment is discussed herein. The few reports published
in the literature on Ti contamination in seabirds are examined and wildlife and public health implications
are evaluated. Ti concentrations ranged from 0.35 to 6.23 mg kg-1 in liver, 1.85 to 3.78 mg kg-1 in kidneys
and from 0.1 to 17 mg kg-1 in feathers, presenting significant interspecies variations. The Mariana/
Bento Rodrigues dam disaster and its potential deleterious effects on seabirds due to increased metal
bioavailability are also discussed. This study, thus, demonstrates a huge knowledge gap concerning Ti in
seabirds and indicates the urgent need to establish baseline data for this element in this group.
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