[pt] Os metais e metaloides representam um problema global pela possibilidade de bioacumulação e biomagnificação ao longo de teias tróficas aquáticas. Os elasmobrânquios, grupo taxonômico que inclui as raias e tubarões, são vulneráveis à pesca e poluentes químicos. Poucos estudos avaliaram a presença e os efeitos de metais e metaloides nestes animais e estudos com amostragem não-letal são ainda escassos. Este estudo avaliou o potencial da bílis como biomarcador de contaminação recente em três espécies de elasmobrânquios ameaçados capturados artesanalmente na cidade do Rio de Janeiro, Gymnura altavela, Dasyatis hypostigma e Pseudobatos horkelii. As concentrações de metais e metaloides biliares foram determinadas por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS), as metalotioneínas por espectrometria UV-Vis e as associações entre metais intracelulares e metalotioneínas por cromatografia líquida de alta eficiência com separação por exclusão de tamanho acoplada a ICP-MS (SEC-HPLC-ICP-MS). No geral, Fe apresentou as maiores concentrações (máx. 194,8 mg L-1) e Sn as menores (máx. 0,004 mg L-1), quantificado em apenas cinco indivíduos do total estudado (107). Arsênio e cobre apresentaram maiores médias (10,9 e 5,2 mg L-1, respectivamente) nas amostras de bílis de raia viola, a única espécie capturada em Copacabana. Correlações estatísticas entre as concentrações de metalotioneínas, índices biomorfométricos e concentrações elementares nas frações das amostras de bílis indicam contaminação ambiental e potenciais efeitos sub letais no desenvolvimento e reprodução desses animais. Os resultados obtidos por SECHPLC-ICP-MS indicam diferenças metabólicas nas rotas de destoxificação das diferentes espécies. Conclui-se que o uso de bílis de elasmobrânquios é uma alternativa eficaz e que permite a amostragem não-letal para monitorar a contaminação ambiental recente por metais e metaloides. / [en] Metals and metalloids can represent a significant global issue, due to the potential for high bioaccumulation and biomagnification along aquatic food webs. Elasmobranchs, a taxonomic group that includes rays and sharks, are highly vulnerable to fishing activities and chemical pollutants. Few studies have investigated the presence and impacts of metals and metalloids in these animals, and studies with non-lethal sampling methods are still scarce. This study evaluated the potential of bile as a biomarker of recent contamination in three threatened species of elasmobranchs artisanally captured in the city of Rio de Janeiro, Gymnura altavela, Dasyatis hypostigma, and Pseudobatos horkelii. Biliary metal and metalloid concentrations were determined by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS), metallothioneins by UV-Vis spectrometry, and associations between intracellular metals and metallothioneins were investigated by Size Exclusion-High-Performance Liquid Chromatography coupled to ICP-MS (SEC-HPLC-ICP-MS). Overall, Fe presented the highest concentrations (0.7 more or less 0.1 mg L-1) and Sn the lowest (max. 0.004 mg L-1), quantified in only five individuals of the total studied (107). Arsenic and copper showed higher averages (10.9 and 5.2 mg L-1, respectively) in bile samples from Brazilian guitarfish, the only species caught in Copacabana. Statistical correlations among metallothionein concentrations, biometric indices, and elemental concentrations in bile fractions suggest environmental contamination and potential sublethal effects on the development and reproduction of these animals. Results obtained from SEC-HPLC-ICP-MS indicate metabolic differences in detoxification pathways among the various species. In conclusion, the utilization of elasmobranch bile is an effective alternative that allows non-lethal sampling for monitoring recent environmental contamination by metals and metalloids.

[pt] Uma das formas de detectar a contaminação ambiental é pela análise de respostas bioquímicas, ou biomarcadores, de tecidos de organismos-sentinela, como os mamíferos marinhos, uma vez que estes atuam como bioindicadores da saúde dos oceanos e de suas respectivas cadeias tróficas. A toninha (Pontoporia blainvilei) e o golfinho-de-dentes-rugosos (Steno bredanensis) são animais com longa expectativa de vida e estão no topo da cadeia alimentar, sendo, portanto, considerados indicadores adequados de contaminação ambiental. Neste trabalho foram estudadas as concentrações de metais e metalóides, tanto não-essenciais quanto essenciais, em amostras de fígado, rim e músculo de indivíduos de P. blainvilei e S. bredanensis coletados na Região dos Lagos e Norte Fluminense do estado do Rio de Janeiro, através da técnica de espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Além das concentrações totais, foram avaliados como estes se distribuem nas diferentes frações subcelulares, obtidas a partir de processos de extração diferencial. Além disso, foi avaliada também a indução de metalotioneína (MT) e glutationa reduzida (GSH), consideradas proteínas de resposta a este tipo de contaminação, por espectrofotometria na região do UV-visível. Não houve diferença significativa entre as concentrações de MT encontradas nos três tecidos analisados para ambas as espécies, nem para GSH em P. blainvilei. No entanto, foi verificada uma diferença significativa entre GSH de fígado e músculo em S. bredanensis. Como esperado, a concentração no fígado foi mais elevada, por este ser um órgão metabolicamente ativo, além do principal órgão de destoxificação. Em P. blainvilei, elementos como Al, As, Cd, Cr, Mn, Pb e Ti, apresentaram altas concentrações nas frações termolábil e termoestável de todos os tecidos avaliados, indicando que grande parte destes analitos está sendo destoxificado por complexação com MT ou outras proteínas e compostos não enzimáticos. Outros elementos, como Ag, Cu, Fe, Hg, Ni, Se, Sn e Zn, embora presentes nos indivíduos, apresentaram a maior parte de sua concentração na fração insolúvel, indicando que, provavelmente, as vias preferenciais de destoxificação destes elementos nesta espécie não sejam realizadas através de MT. Em S. bredanensis, os metais Al e Cr também foram encontrados majoritariamente na fração insolúvel. Com relação às concentrações totais desses metais, níveis elevados para a maioria dos analitos foram observados em fígado, rim e músculo na espécie S. bredanensis. Diversas correlações estatisticamente significativas foram observadas entre elementos não-essenciais e essenciais em todas as frações subcelulares, no fígado e músculo de ambas espécies, através de uma análise de componentes principais. Além disso, alguns efeitos protetivos foram postulados contra elementos não-essenciais, avaliados a partir de cálculos de razões molares. Diferentes perfis foram observados para metaloproteínas contidas na fração termoestável destes indivíduos, através da técnica de cromatografia de alta eficiência acoplada a ICP-MS (HPLC-ICP-MS), indicando acúmulo dos metais e metalóides nos tecidos analisados, possível perturbação da homeostase dos elementos essenciais e tentativas de desintoxicação de metais não-essenciais por diversas metaloproteínas. / [en] One of the ways to detect environmental contamination is by analyzing biochemical responses, or biomarkers, in sentinel species tissues, such as marine mammals, as these animals act as bioindicators of ocean health and their respective trophic chains. Porpoises (Pontoporia blainvilei) and rough-toothed dolphins (Steno bredanensis) present long-life expectancy and are at the top of the food chain and are, therefore, considered appropriate environmental contamination indicators. In this study, environmental contamination by metals and metalloids, both non essential and essential, was assessed by means of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), as well as their distribution in different subcellular fractions, obtained from differential extraction processes analysis, in P. blainvilei and S. bredanensis liver, kidney and muscle samples of individuals sampled from in the Lakes and Northern Fluminense regions, in the state of Rio de Janeiro. In addition, the induction of both metallothionein (MT) and reduced glutathione (GSH) considered response proteins to this type of contamination, were also assessed by spectrophotometry in the UV-visible region. No significant difference between MT concentrations in the three analyzed tissues were noted for both species. This was also observed for GSH in P. blainvilei. However, a significant difference was observed between liver and muscle GSH in S. bredanensis, and, as expected, liver concentrations were higher as this is a metabolically active and main detoxification organ. In P. blainvilei, metals like as Al, As, Cd, Cr, Mn, Pb e Ti were present in high concentrations in the thermolabile and thermostable fractions of all evaluated tissues, indicating that a significant portion of these analytes is being detoxified by complexation with MT or other proteins and non-enzymatic compounds. Some metals, such as Ag, Cu, Fe, Hg, Ni, Se, Sn e Zn although detected, were present mostly in the insoluble fraction, indicating that the preferred detoxification pathways of these elements in this species are probably not performed through MT. In S. bredanensis, Al and Cr were also detected in the insoluble fraction. Regarding the total concentrations of these metals, high levels for most analytes were observed in S. bredanensis liver, kidney and muscle. Several statistically significant correlations between toxic and essential elements were observed in the liver and muscle of both species for all subcellular fractions, through a principal component analysis. In addition, some protective effects were postulated against toxic elements, evaluated from molar ratios calculations. Different profiles were observed for metalloproteins contained in the thermostable fraction of these individuals, using high efficiency chromatography coupled to ICP-MS (HPLC- ICP-MS), indicating metal and metalloid accumulation in the analyzed tissues, possible disturbance of elemental homeostasis and attempts to detoxify toxic metals by several metalloproteins.