Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) pollution in wild Adriatic fish - from the main determining factors of PAH accumulation to some biological responses of fish

This thesis focuses on the 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), classified as priority pollutants by the European Union (EU) and the United States Environmental Protection Agency (US EPA) due to their carcinogenic and mutagenic effects and, included in the Descriptor 8 and 9 of the Marine Strategy Framework Directive (MSFD). The PAH level and distribution were investigated in different tissues of two fish species (Solea solea and Mullus barbatus) and in marine sediments of an important fishing ground located in the Northern and Central Adriatic Sea. The present PhD thesis provides new insight into the main biological, chemical and environmental effects on the PAH level in fish tissues, including edible tissue. In addition, it examines the relationship between the PAH levels and mRNA expression level of some antioxidant enzymes, as well as lipid peroxidation, proving innovative and useful information on the biological responses of wild Adriatic fish, exposed to PAH pollution. Therefore, pointed studies in this direction are essential to determine the environmental status of the marine ecosystems and the achievement of the GES, as suggested by MSFD. Furthermore, the results of the present thesis are relevant for the MSFD application. Particularly, results and products of this PhD thesis could be used to increase and define the dataset for the development of new environmental quality indexes, as well as to protect the Adriatic fish stocks.

Questa tesi si focalizza su 16 idrocarburi policiclici aromatici (IPA), classificati come inquinanti prioritari dall’Unione Europea (EU) e dall’Agenzia per la Protezione Ambientale degli Stati Uniti (US EPA), per i loro effetti cancerogeni e mutageni. Inoltre, essi vengono inclusi tra i contaminanti da considerare nei Descrittori 8 e 9 della direttiva quadro sulla Strategia per l’Ambiente Marino (MSFD). Il livello e la distribuzione degli IPA sono stati investigati nei sedimenti marini e in diversi tessuti di due specie ittiche (Solea solea e Mullus barbatus) provenienti da un’importante zona di pesca situata nel bacino dell’Adriatico Settentrionale e Centrale. La presente tesi di dottorato fornisce nuove informazioni dei principali effetti biologici, chimici e ambientali sul livello di contaminazione da IPA nei tessuti dei pesci, compreso quello edibile. Inoltre, viene esaminata la relazione tra il livello degli IPA e quello dell’espressione del mRNA di alcuni enzimi antiossidanti, nonché la perossidazione lipidica. Tale tesi fornisce utili ed innovative informazioni sulla risposta biologica di pesci selvatici dell’Adriatico, esposti ad inquinamento da IPA. Studi mirati in questa direzione sono essenziali per determinare lo stato ambientale degli ecosistemi marini e il raggiungimento del buono stato ambientale (GES), come suggerito dalla MSFD. Pertanto, i risultati di questa tesi sono rilevanti per l’applicazione della MSFD, e potrebbero essere utilizzati per aumentare e definire il set di dati per lo sviluppo di nuovi indici di qualità ambientale, nonché per proteggere gli stock ittici dell’Adriatico.