Biomarkers in Nereis diversicolor (Polychaeta: Nereididae) as management tools for environmental assessment on the southwest Iberian coast

Abstract

[EN] The environmental quality of the southwest Iberian coast was assessed in different areas (Ria Formosa Lagoon, Guadiana Estuary and Cádiz Bay) focusing on metal contamination (Cd, Cu, Ni, Pb and Zn) in Nereis diversicolor whole tissues. In addition, associated toxicological effects were assessed using a multibiomarker approach combining several conventional biomarkers. The set of biomarkers selected included antioxidant enzymes (catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase), metallothionein and lipid peroxidation. N. diversicolor from the Ria Formosa Lagoon, Guadiana River and Cádiz Bay responded differently to metal contamination with different biomarker responses showing a clear site trend, suggesting different sources and/or magnitudes of contamination. Cadmium was a source of oxidative stress in polychaetes, mainly in Cádiz Bay, with a significant influence on antioxidant enzymes and enhancement of lipid peroxidation. The highest MT concentrations were in the Ria Formosa Lagoon and in the Guadiana River, where there was a direct relationship with high nickel concentrations. Biomarker responses of N. diversicolor are useful tools for environmental quality assessment on the southwest Iberian coast, and more specific metal biomarkers should be included in future assessments.

[ES] B iomarcadores en N ereis diversicolor (P olychaeta : n ereididae ) como herramientas de gestión de la evaluación del medio am B iente en el suroeste de la P enínsula i B érica . – El estudio de la calidad ambiental de los ecosistemas costeros del SO de la Península Ibérica (Ría Formosa, estuario del Guadiana y bahía de Cádiz) en relación a la contaminación metálica (Cd, Cu, Ni, Pb y Zn) se ha llevado a cabo mediante el análisis del contenido de metales en Nereis diversicolor . Además, los efectos ecotoxicológicos fueron evaluados mediante una aproximación “multibiomarcadores”, en donde se combinan varios biomarcadores convencionales. La batería de biomarcadores seleccionadas han sido: las enzimas antioxidantes (catalasa (CAT), superóxido dismutasa (SOD) y glutatión peroxidasa (GPX), metalotioneína (MT) y peroxidación lipídica (LPO). Los ejemplares de N. diversicolor recolectados en las distintas zonas, mostraron una respuesta diferente a la contaminación metálica, lo que sugiere diferentes fuentes y/o magnitud de la contaminación. Los niveles de cadmio estan directamente relacionados con las actividades SOD y CAT y los niveles de LPO. En el caso del níquel, sus niveles se hallaban correlacionados positivamente con los de MT en la Ría Formosa y en el río Guadiana. La integración de las respuesta de los biomarcadores en N. diversicolor ha demostrado ser una herramienta útil para la evaluación de la calidad ambiental de los ecosistemas costeros del SO de la Península Ibérica.