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A Toxicidade dos Compostos Nitrogenados no Aquário

Efeitos da amônia, nitrito e nitrato.

Quais os principais efeitos tóxicos da amônia, nitrito e nitrato em um aquário marinho? Neste artigo, discutiremos em detalhes esse assunto tão falado, mas tão pouco compreendido.

Tentando ser breve, mas já avisando que o assunto é complexo, o entendimento da ação fisiológica de qualquer tóxico é fundamental para a previsão e detecção de efeitos sub-letais dessa toxicidade, permitindo ao aquarista a intervenção o mais precoce possível, evitando ou diminuindo os seus efeitos deletérios.

nitrogen-1Tenhamos em mente, pois, que a primeira linha de ação e defesa contra qualquer efeito tóxico detectado no aquário, independentemente de se haver ou não identificado a causa, é a TPA (Troca Parcial da Água).

Lembrem-se sempre disso!

A maior parte dos compostos nitrogenados num aquário marinho procede, como já dito mais acima, do metabolismo da biologia e da proteína contida nos alimentos que lhes fornecemos. A amônia (NH3) é o principal composto nitrogenado produzido pelo catabolismo de proteina nos organismos dos peixes, crustáceos, moluscos e demais invertebrados que mantemos. É também o produto primário da ação dos “decompositores”, grupo de microrganismos composto de fungos e bactérias, que estão na base de toda a cadeia trófica, reciclando toda a matéria orgânica que se lhes apresente e disponibilizando-a, na forma de nutrientes, para todos os estratos superiores.

Começando então pela AMÔNIA, na água do aquário marinho esta se apresenta em duas formas: NH3 (não ionizada) e NH4 (ionizada).

A forma NH3 é a mais tóxica, porque, diferentemente da forma ionizada NH4, tem uma grande capacidade de difusão através da membrana celular dos animais e rapidamente alcança o meio interno, onde produz os seus efeitos. Isto se deve a que, estando em forma eletricamente neutra, dita “apolar”, a molécula de NH3 é lipofílica(tem afinidade pela gordura, que também é apolar), já a forma iônica NH4 exibe, pela sua conformação espacial, cargas elétricas em sua superfície e isto a torna lipofóbica (sem afinidade pela gordura, ou com rejeição), sendo dita “polarizada”.

(N.A.) Para que se visualize bem esta diferença, imaginem que a gordura fosse água e, para esse mesmo efeito, NH3 seria como álcool e NH4 seria como o azeite; O primeiro dilui-se na água, o segundo não.

Como as membranas celulares de todos os animais são compostas por uma matriz lípidico/proteica (lipídico = de gordura; proteica = de proteína), isso explica a difusão rápida do NH3 e o bloqueio à difusão do NH4 que, por esta razão, é muito menos tóxico (e há quem diga atóxico), que o primeiro.

Do exposto, a toxicidade da amônia aumenta à conformidade do aumento da proporção de NH3 em qualquer solução dada e, esta proporção, tem relação com o pH; Sendo a amônia um álcali de pH 9,24 (álcali = uma base que se dissolve em água), quando dissolvido em água, e quanto mais próximo estiver o pH da solução em relação ao pH da amônia, menos ionizada ela estará e maior será a proporção de NH3. No aquário marinho, o pH habitual gira em torno de 8,0 e deve-se tomar cuidado com a carga de animais antes de o “filtro biológico” estar suficientemente maduro, pela possibilidade de ocorrerem picos de amônia, e ela não estará ionizada.

Os efeitos e mecanismos da toxicidade da amônia

O efeito mais direto da toxicidade letal da amônia, se faz pela deterioração do metabolismo de energia no sistema nervoso central dos animais, devido ao elevado gasto de compostos de energia no cérebro; A amônia, tanto a absorvida do meio circundante como a produzida a partir do seu próprio metabolismo, ao penetrar a membrana celular na forma NH3, já no interior da célula, que é um meio mais ácido que o meio externo, se ioniza a NH4 liberando hidroxilas (OH-). Hidroxilas são, depois do flúor, as moléculas mais fortemente oxidantes da natureza, causando, por si só, um tremendo prejuízo à “economia celular”.

Além das hidroxilas, a presença do íon NH4, agora dentro da célula, por ser uma base aumenta o pH intracelular e interfere com as reações enzimáticas e com a estabilidade da membrana, podendo “saponificar” as gorduras presentes e alterar a sua função, mas há mais: Altas concentrações de NH4, no interior da célula, provocam uma reação inversa na enzima glutamato-desidrogenase, retirando cetoglutarato do Ciclo de Krebs (cadeia respiratória) e diminuindo a quantidade de NADH disponível para oxidação. O glutamato assim aumentado, por sua vez, diminui a concentração de ATP celular pelo aumento da conversão do glutamato a glutamina, o que diminui a quantidade de energia para qualquer processo fisiológico e finalmente leva à desorganização e morte celular.

Efeitos sub-letais e sinais da intoxicação por amônia

Conforme aumentam os níveis de amônia na água do aquário, principalmente nos animais em que a própria amônia que produzem, no seu metabolismo de proteínas, se difunde passivamente ao meio externo através das suas membranas, também começa a aumentar. Isto se dá porque a produção interna de amônia é relativamente constante, mas agora, a difusão para o meio aquático, que se dá por diferença de gradiente de concentração, se vê prejudicada pela concentração maior de amônia no meio externo e então, a amônia produzida pelo seu próprio metabolismo, tende a se acumular no organismo do animal.

Ao tornar-se difícil a excreção, a primeira reação do organismo pode ser a parada ou redução do ímpeto alimentar; O animal reduz a ingestão de alimento e com isso reduz a formação de amônia metabólica, formada a partir da digestão e assimilação da proteína. Esta perda geral do apetite é o primeiro sinal a que o aquarista deve estar atento e, em ocorrendo, deve imediatamente testar a amônia.

Um outro efeito sub-letal facilmente observável, se dá sobre a respiração do animal; A amônia, em concentrações acima dos níveis normais fisiológicos, pode causar dano direto às brânquias e reduzir as trocas gasosas a esse nível, mas não é só: A amônia também reduz a capacidade de difusão do oxigênio ao elevar o pH do plasma sanguíneo e da hemolinfa e, em concentrações ainda mais elevadas, causa danos histológicos aos glóbulos vermelhos dos peixes e aos órgãos que os produzem.

Do exposto, o segundo sinal mais evidente e importante da intoxicação por amônia é a alteração do ritmo respiratório, também facilmente perceptível nos peixes, pelo aumento da frequência dos movimentos das suas guelras. Fiquemos então atentos também a isso.

Toxicidade do nitrito e do nitrato

O nitrito e o nitrato são, digamos assim, subprodutos da amônia, depois de esta ser processada por grupos de espécies bacterianas que oxidam sequencialmente a amônia a nitrito e o nitrito a nitrato.

Com relação ao nitrito, havendo desequilíbrio nesse “filtro bacteriológico”, de modo que haja desproporção entre a produção e a superoxidação do nitrito, este se acumulará. Um dos seus efeitos mais conhecidos pelos aquaristas é o bloqueio dos pigmentos respiratórios, hemoglobina (peixes) e hemocianina (invertebrados), interferindo severamente no transporte e distribuição do oxigênio aos tecidos e matando por asfixia, mas há outros efeitos que relato aqui: O nitrito, do mesmo modo que a amônia, também aumenta o pH do meio interno dos animais e causa dano direto aos tecidos, além de alterar a atividade várias enzimas, interrompendo alguns processos fisiológicos importantes para a homeostasia dos organismos.

Diferentemente da amônia, no entanto, a presença de íons de Ca++ e Cl- no meio ambiente marinho, pode reduzir a toxicidade do nitrito. Isto se dá porque, estes íons, competem com o NO2 pelo mesmo sítio de transporte a nível das brânquias e, havendo maior concentração de íons Ca++ e Cl- que de nitrito no meio, isto interfere com a sua absorção e o efeito tóxico é assim diminuido.

Com relação ao nitrato, é o produto final da nitrificação aeróbica e o menos tóxico dos seus “primos”, mas mesmo assim pode ser um problema serio, quando se acumula acima de níveis críticos. O principal efeito tóxico do nitrato se faz sobre a osmorregulação, que é a capacidade dos seres marinhos se defenderem da alta salinidade do meio, em relação à dos seus organismos.

Estudos realizados sobre a toxicidade do nitrato, encontraram que, para organismos aquáticos, a DL50 96 h (Dose Letal media em 96 horas) varia de 1.000 a 3.000 mg/litro, sendo aceitável, e considerada segura para os animais, uma concentração de até 88,3 mg/litro. O problema são as algas que enfrentaríamos, se deixássemos que os níveis de nitrato chegassem a isso, ou perto disso.

Acompanhe-nos.

Forte abraço

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