Analysis of antioxidants in water striders (Hemiptera: Gerridae) as bioindicator of water pollution / Análise de antioxidantes em water striders (Hemiptera: Gerridae) como bioindicador de poluição da água

ABSTRACT

The antioxidant enzyme system is an important defense mechanism to cope with Reactive Oxygen Species (ROS) produced due to exposure to heavy metals. In the present study lead (Pb), chromium (Cr), arsenic (As), cadmium (Cd) and nickel (Ni) in water and the antioxidant activity of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD) was investigated in three species (Metrocoris communis, Limnogonus fossarum fossarum, and Aquarius adelaidis) of water striders collected from the industrial triangle of Punjab, Pakistan. The results of present study revealed that Pb, Cr, As, Cd and Ni were according to the permissible amount of WHO. The antioxidant activity of SOD, CAT and POD was found significantly different among species against oxidative stress, but found the highest activity of determining parameters in A. adelaidis. This is one of the pioneer studies in Pakistan reporting the role of water striders as a bioindicator of heavy metals present in the water through antioxidants enzyme variations. The current results supported that variant level of antioxidant enzyme activities in different species of water strider were reflective of heavy metal pollution in the Industrial triangle of Punjab, Pakistan and will be a useful ecotoxicological tools to evaluate the detrimental effects of heavy metal pollutants in aquatic organisms.

RESUMO

O sistema enzimático antioxidante é um importante mecanismo de defesa para lidar com Espécies Reativas de Oxigênio (EROs) produzidas por causa da exposição a metais pesados. No presente estudo, o chumbo (Pb), o cromo (Cr), o arsênio (As), o cádmio (Cd), o níquel (Ni) em água e a atividade antioxidante da superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e peroxidase (POD) foram investigados em três espécies (Metrocoris communis, Limnogonus fossarum fossarum e Aquarius adelaidis) de gafanhotos coletados no triângulo industrial de Punjab, Paquistão. Os resultados do presente estudo revelaram que Pb, Cr, As, Cd e Ni estavam de acordo com a quantidade permitida pela OMS. A atividade antioxidante de SOD, CAT e POD foi significativamente diferente entre as espécies diante do estresse oxidativo, mas encontrou a maior atividade de determinação de parâmetros em A. adelaidis. Este é um dos estudos pioneiros no Paquistão que relatam o papel dos water striders como bioindicador de metais pesados ​​presentes na água por meio de variações de enzimas antioxidantes. Os resultados atuais indicaram que o nível variante de atividades de enzimas antioxidantes em diferentes espécies de water striders refletiu a poluição por metais pesados ​​no triângulo industrial de Punjab, Paquistão, e será uma ferramenta ecotoxicológica útil para avaliar os efeitos prejudiciais de poluentes de metais pesados ​​em organismos aquáticos.