Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-29T16:09:29Z No. of bitstreams: 1 Tese_Ricardo Cesar-2014.pdf: 8808586 bytes, checksum: 7553914038f43221f7bee0f88ba00197 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-29T16:09:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Ricardo Cesar-2014.pdf: 8808586 bytes, checksum: 7553914038f43221f7bee0f88ba00197 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / O presente trabalho trata da avaliação do risco ecológico associado à disposição de sedimentos de dragagem em latossolos e chernossolos, com base em indicadores pedogeoquímicos e ecotoxicológicos. Para tanto, uma amostra de sedimento dragado oriundo do canal do Cunha (Baía de Guanabara-RJ) foi coletada. Estudos preliminares foram conduzidos com uma amostra de lodo de esgoto, de forma a gerar dados-base que subdiassem a adoção de estratégias analíticas com o sedimento dragado. Além da avaliação dos patógenos, foi realizada a caracterização física, química e mineralógica dos materiais. Bioensaios agudos e crônicos com organismos terrestres (minhocas, colêmbolos, enquitreídeos e alface) e aquáticos (microcrustáceos e algas) foram realizados em misturas solo:resíduo. As doses de sedimento (expressas em %) capazes de causar efeitos significativos a 50% dos organismos-teste (CL50 ou CE50) foram estatisticamente estimadas. Os indicadores foram numericamente integrados visando a construção de um índice de risco ecotoxicológico. Os teores de zinco, cobre, chumbo, mercúrio e cromo no sedimento excederam as concentrações estipuladas pela legislação brasileira. As propriedades dos solos estudados desempenharam papel fundamental na redução dos níveis de ecotoxicidade, com especial atenção aos argilominerais 2:1 e aos altos níveis de fertilidade, capazes de atenuar a ecotoxicidade das misturas de Chernossolo. Com o lodo, a reprodução de algas foi o indicador mais sensível (CE50 = 1,61% em Latossolo). Nas misturas de solo:sedimento, a reprodução de algas, a germinação de alface e a imobilidade de microcrustáceos foram os indicadores mais sensíveis, com CE50 em torno de 3,5% em Latossolo. A estimativa numérica do risco revelou níveis maiores de ecotoxicidade para os tratamentos de Chernossolo. Quando os ensaios de reprodução com colêmbolos são excluídos da análise, os riscos são maiores em Latossolo. Tal fato pode estar associado ao fato de que os colêmbolos estão geralmente menos sensíveis à água intertiscial do solo, se comparados aos demais organismos-teste / This work aims to evaluate the environmental risks associated with the disposal of dredged sediments in ferralsols and chernosols, based on pedogeochemical and ecotoxicological indicators. A sample of dredged sediment was collected in the Cunha channel (Guanabara Bay-RJ). Preliminary studies were conducted with a sewage sludge sample (SL), in order to establish analytical estrategies to be adopted in the assays with the sediment. In addition to the pathogens, the physical, chemical and mineralogical properties of the materials were characterized. Acute and chronic bioassays with terrestrial (earthworms, springtails, enchytraeids and lettuce) and aquatic (micro-crustaceans and algae) organisms were performed in mixtures of residue:solo. The doses of sediment (in %) required to cause significant effects on 50% of the exposed organisms (LC50 or EC50) were statistically estimated. The indicators were numerically integrated to estimate the potential risks, based on the construction of an ecotoxicological risk index. The concentrations of zinc, copper, lead, mercury and chromium in the dredged sediment were higher than the limits established by Brazilian legislation. Soil properties played an important role in the reduction of ecotoxicity levels, especially 2:1 clay minerals and high levels of fertility, which were able to reduce the ecotoxicity levels in chernosol mixtures. The assays with SL revealed that the reprocuction of algae was the most sensible indicator (EC50 = 1.61% in ferralsol). In mixtures of soil:sediment, the reproduction of algae, germination of lettuce and immobility of microcrustaceans were the most sensible indicators (EC50 ~ 3.5% in ferralsol). The numerical estimation of the potential risks demonstrated the occurrence of higher levels of ecotoxicity for the chernosols treatments. When the reproduction assay with springtails was excluded from the analysis, the values of risk were higher for the ferralsol mixtures. Such fact is due to the lower sensibility of springtails to soil pore water, compared to the other testorganisms

La mosca mediterránea de la fruta, Ceratitis capitata, es la principal plaga de la fruticultura en el mundo. El desarrollo de métodos ambientalmente seguros de control de plagas, como Bacillus thuringiensis (Bt), adquiere cada vez mayor importancia. Esta tesis doctoral evalúa la validez de Bt y sus delta-endotoxinas como agentes de control de C. capitata. El análisis de la biodiversidad de Bt ha reflejado la gran riqueza presente en el agroecosistema de los cítricos. Sin embargo, ninguna de las cepas ensayadas (905) muestra alta toxicidad sobre C. capitata cuando esporas/cristales o sobrenadantes de su cultivo son ensayados. En cambio, la solubilización de los cristales de una selección de 42 cepas de Bacillus sp. ha demostrado que, para las cepas de la subespecie israelensis (Bti), este tratamiento produce una ganancia de función biológica. Adicionalmente, la predigestión de dichas protoxinas con proteasas de otro díptero, Culex pipiens, aumenta su actividad larvicida (CL50 31.26 µg/cm2). Por otro lado, se ha demostrado que, entre las delta-endotoxinas producidas por Bti, la protoxina Cyt1Aa es el factor determinante, con una CL50 sobre larvas de 4.93 µg/cm2. Sobre adultos, Cyt1Aa produce efectos subletales. Complementariamente, esta tesis propone un nuevo método de control basado en el desarrollo de toxinas recombinantes de fusión Cry-anticuerpo. Se ha puesto en práctica un sistema modelo para evaluar esta estrategia: se han desarrollado 4 variantes proteicas por la fusión entre partes de la protoxina Cry1Ab y un anticuerpo específico contra GFP (VHH anti-GFP) y éstas se han ensayado sobre larvas transgénicas de Drosophila melanogaster que expresan GFP en su intestino. Deficiencias en la unión de las toxinas de fusión a GFP, han impedido demostrar, por el momento, la estrategia propuesta. Por último, se han detectado al menos 160 proteínas distintas en las membranas intestinales de C. capitata y se han identificado las siguientes: V-ATPasa subunidades A y B, y alfa-tubulina. / Vidal Quist, JC. (2010). Estrategias para la utilización de la bacteria entomopatógena Bacillus thuringiensis (Berliner) en el control de Ceratitis capitata (Wiedemann) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8336 / Palancia

[pt] A espécie de esponja Hymeniacidon heliophila foi utilizada para avaliar a cinética de incorporação e eliminação dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) e seus efeitos nas células da esponja, compreendendo as variáveis que as condicionam, monitorando-a em campo e em laboratório. Amostras de esponjas e água foram coletadas na Urca, Praça XV e Itaipu, para a realização do biomonitoramento passivo. Amostras de Itaipu (influência petrogênica) apresentaram menor contaminação de HPAs e aquelas da Praça XV (influência pirogênica) apresentaram a maior concentração destes compostos. Bioensaios de depuração e de acumulação foram realizados na esponja H. heliophila para avaliar a toxicidade de HPAs. No ensaio de depuração, esponjas da Baía de Guanabara foram transferidas para sete aquários, contendo três indivíduos cada. Esponjas foram coletadas em 24, 48, 72, 96, 168, 240 e 336 h. O Σ38HPAs reduziu de 1678,9 (T0) para 928,9 μg kg-1 (T336). Nenhuma depuração ocorreu em 96 h. Decréscimo da concentração foi observado depois disso, a uma taxa de 2,6 = μg kg-1 h-1. Não foram observadas alterações nos biomarcadores de efeito. No bioensaio de acumulação, esponjas de Itaipu, uma área controle, foram expostos a criseno (40 μg L-1) em quatro aquários, contendo um indivíduo cada. Esponjas foram coletadas em 24, 48, 72 e 96 h. Também foram retiradas partes de um único espécime de esponja nestes intervalos, para avaliar resposta do mesmo indivíduo ao longo do experimento. A acumulação foi intensa no período de 72 h, seguido por um declínio em T96 em indivíduos diferentes, com uma taxa de acumulação de ~ 250 μg kg-1 h-1. O tempo de retenção do vermelho neutro reduziu, em consequência, foi correlacionado com a acumulação de criseno, indicando uma redução da saúde das células. A glutationa (GSH) aumentou em diferentes indivíduos, e a concentração do criseno diminuiu com a elevada expressão desta proteína, possivelmente, através da conjugação. No mesmo indivíduo, a GSH diminuiu, provavelmente, pelo esforço de reconstrução do tecido retirado. Análises histológicas não foram correlacionadas à concentração dos HPAs em ambos os experimentos, mas podem ser utilizadas como indicativo da saúde das esponjas durante o bioensaio, uma vez que o tecido destes organismos contraiu-se, desorganizando os canais aquíferos e redistribuindo o colágeno pelo tecido. Ensaio de micronúcleo não foi bem sucedido devido à forte associação de células. H. heliophila mostrou ser um biomonitor apropriado para os HPAs por ser resistente a elevadas concentrações e por apresentar capacidade de acumular rapidamente e eliminar HPAs. / [en] The species of sponge Hymeniacidon heliophila was used to evaluate the kinetics of PAHs uptake and elimination and their effects on the sponge cells, comprising the variables that affect these processes, monitoring them in the field and in the laboratory. Sponges and water samples were collected from Urca, Praça XV and Itaipu, for the realization of passive biomonitoring. Itaipu (petrogenic influence) samples showed lower contamination of PAHs and those of Praça XV (pyrogenic influence) had the highest concentration of these compounds. Depuration and accumulation bioassays were carried out in the sponge H. heliophila to evaluate toxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). In the depuration assay, sponges from Guanabara Bay were transferred to seven aquaria, containing three individuals each. Sponges were collected at 24, 48, 72, 96, 168, 240 and 336 h. The Σ38 PAHs varied from 1678.9 (T0) to 928.9 μg kg-1 (T336). No depuration occurred in 96h. Declines in concentration were observed thereafter, at a rate of ~ 2.6 μg kg-1 h-1. No changes were noticed in effect biomarkers. In the accumulation bioassay, sponges from Itaipu beach, a control area, were exposed to chrysene (40 μg L-1) in four aquaria, containing one individual each. Sponges were collected at 24, 48, 72 and 96 h. Parts of a single specimen were removed at all intervals to asses response of the same individual throughout the experiment. Accumulation was intense in the period of 72 h, followed by a decline at T96, with accumulation rate of ~ 250 μg kg-1h-1. The retention time of the neutral red reduced, consequently it was correlated to the chrysene accumulation, indicating a reduction of the cell health. Glutathione (GSH) increased in different individuals and chrysene concentration reduced with the increment of this protein, possibly, through conjugation. In the same individual, GSH decreased, probably, for the effort to rebuild the tissue removed. Histological evaluations were not correlated to PAHs concentration in both experiments, but they can be used as biomarkers of the sponge health during bioassay, since, sponges contracted their tissue, disorganizing the channel aquifers and redistributing the collagen in the tissue. Micronucleus assay was not successful due to strong cell association. The H. heliophila showed to be a suitable biomonitor to PAHs for being resistant to high concentrations and to present ability of accumulating rapidly and eliminate PAHs.

The possibilities of environmental pollution control are increasing and more advanced wastewater treatment methods are being emphasized, as well as more specific control of contaminants presence in treated waters. That is why it becomes relevant to perform not only chemical analysis but also ecotoxicological bioassays as the means of evaluation of biological effects caused by wastewater discharges to ecosystems. No wastewater treatment plant is able to treat the water perfectly – it can only decrease the pollution level to an acceptable value. Therefore it is important to find out if the treatment process is sufficient to provide a satisfactory decrease of ecotoxicity and also what effects to the organisms in recipient will be caused by wastewater discharges. The thesis is focused on the evaluation of wastewater ecotoxicity. In the experimental part of the thesis, wastewater samples were collected at four wastewater treatment plants in the Czech Republic. At one of them also the sludge samples were taken. The aim was to evaluate the efficiency of wastewater treatment by selected ecotoxicological bioassays. The results have shown that the efficiency of wastewater treatment plants with secondary treatment is sufficient to reduce acute toxic effects to the minimum. Average toxicity removal was over 80 % at three of four evaluated wastewater treatment plants. At the fourth WWTP it was 41 %, however, at this WWTP high efficiency of treatment is not necessary.

Sediments in the Trinity River were chemically, physically and biologically characterized and assessed for toxicity. Laboratory bioassays were conducted to identify sediments which induced toxic responses in test organisms and to document these responses through time. Metal and organic contaminant concentrations in bottom sediments were measured. Relationships between these concentrations and biological responses observed in laboratory bioassays were determined. Toxicity identification / reduction methods were used to characterize sediment toxicants. Sediment oxygen demand was also measured in resuspended and undisturbed bottom sediments through time. The Background Sediment Chemistry Approach and the Sediment Bioassay Approach were used to assess sediment quality. Sediment toxicity was observed in whole sediment bioassays using Chironomus tentans as the test species. A relationship between sediment contaminant concentration and toxicity was observed in approximately sixty percent of the sediments. Oxygen demand of resuspended sediments was elevated in sediments at two locations on the river. Oxygen demand of undisturbed sediments was elevated at one location on the river. Characterization of sediment toxicants was conducted using EDTA, pH, and carbon treatments and manipulations of the sediments. Aeration tests were also used to evaluate the contribution of volatile organic contaminants to observed toxicity.

The first project in this dissertation describes the total synthesis of yaku’amide A analogues. Natural product yaku’amide A possesses potent anticancer activity and exhibits a novel mode of action. However, due to its complex asymmetrical isoleucine dehydroamino acids, the synthesis of this polypeptide poses a unique challenge. Despite the efficient synthesis developed in our lab, the total synthesis of this natural product remains lengthy. In order to simplify the overall synthesis, symmetrical dehydroamino acids were incorporated to replace the dehydroisoleucine residues yielding two analogues of yaku’amide A that closely resembles the conformation of the natural product. Biological testing of the simplified analogues disclosed similar potency to that of yaku’amide A. The second part of this dissertation focuses on the influence that dehydroamino acids have on secondary structures. Peptides have an important role in medicine despite their limitations due to poor bioavailability and stability. Therapeutic use of peptides can be enhanced by designing new strategies to improve the proteolytic stability of these compounds. Attempts to increase peptide stability using trisubstituted and tetrasubstituted dehydroamino acids (ΔAAs) have been reported. Similarly, modified ΔAAs should also help tune the electronic and steric properties of peptides, while improving proteolytic stability. However, studies of peptides containing modified ΔAAs and are scarce. This project describes the synthesis and studies of incipient 310 helical tetrapeptides containing dehydroamino acids. Bulky and cyclic ΔAAs were demonstrated to alter the conformation of these tetrapeptides and impart greater stability against proteolysis and thiol additions. We believe these results can be a powerful tool to design peptide drug candidates with high proteolytic resistance and stability. tetrasubstituted dehydroamino acids (ΔAAs) have been reported. Similarly, modified ΔAAs should also help tune the electronic and steric properties of peptides, while improving proteolytic stability. However, studies of peptides containing modified ΔAAs and are scarce. This project describes the synthesis and studies of incipient 310 helical tetrapeptides containing dehydroamino acids. Bulky and cyclic ΔAAs were demonstrated to alter the conformation of these tetrapeptides and impart greater stability against proteolysis and thiol additions. We believe these results can be a powerful tool to design peptide drug candidates with high proteolytic resistance and stability.

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Os fungos são microrganismos amplamente dispersos, podendo ser encontrados em vegetais, animais, solo e ambientes aquáticos, participando do ciclo de elementos na natureza. Embora muitos papéis ecológicos tenham sido estudados e descritos para os fungos terrestres, a ecologia de fungos marinhos ainda é pouco conhecida. Assim, os oceanos, que representam aproximadamente metade da biodiversidade global, são uma fonte enorme e virtualmente inexplorada de microrganismos produtores de novos produtos naturais. O objetivo deste trabalho foi isolar linhagens de fungos derivados de uma espécie de alga marinha do gênero Sargassum, visando à avaliação do seu potencial para a produção de metabólitos secundários bioativos. Ao todo foram isoladas 58 linhagens, das quais 52 foram crescidas em meio de cultura líquido e, após a extração com solventes orgânicos, deram origem a 99 extratos. Tais extratos foram avaliados por ensaios de atividade biológica, cromatografia em camada delgada (CCD), ressonância magnética nuclear (RMN) e cromatografia líquida acoplada a detectores de arranjo de diodos, espalhamento de luz evaporativo e espectrômetro de massas (LC - PDA - ELSD - MS). A avaliação pelo ensaio antibiótico foi o que resultou no maior número de extratos ativos (n = 13), seguido dos ensaios enzimático (n = 8), citotóxico (n = 3) e anti-tuberculose (n = 1). O extrato AS Fub 39, que apresentou atividade antibiótica, foi selecionado para estudos adicionais. Este extrato foi purificado por HPLC, e o seu composto majoritário identificado como sendo o 8-metóxi-3,5-dimetilisocroman-6-ol. Posteriormente, a linhagem AS Fub 39 foi taxonomicamente identificada como pertencendo à espécie Penicillium steckii. / Fungi are widely disperse microorganisms, typically associated with plants, animals, soil and aquatic environments (fresh and sea water), participating in the elements cycling. Although many ecological roles have been described for terrestrial fungi, ecological studies of marine derived fungi are still scarce. Therefore, oceans, which represent approximately half of the global biodiversity, are a huge and virtually unexplored source of microorganisms producers of interesting metabolites. The aim of this study was to isolate fungal strains derived from a marine algae of the Sargassum genus, and the evaluation of their metabolical potential for the production of secondary metabolites. Overall, 58 strains were isolated, of which 52 were grown in liquid culture media and extracted with organic solvents, originating 99 crude extracts. These extracts were analyzed by bioassays, thin layer chromatography (TLC), nuclear magnetic resonance (NMR) and liquid chromatography coupled with a photo diode array, an evaporative light scattering, and a mass spectrometry detectors (LC - PDA - ELSD - MS). The evaluation with the antibiotic assay resulted in the largest number of active extracts (n = 13), followed by the enzymatic (n = 8), the cytotoxic (n = 3) and the antituberculosis (n = 1) assays. The crude extract AS Fub 39, which presented antibiotic activity, was selected for additional studies. This extract was purified by HPLC, and its major compound identified as the 8-methoxy-3,5-dimethylisocroman-6-ol. Later, the AS Fub 39 strain was taxonomically identified as Penicillium steckii.

O aumento da resistência microbiana devido a fatores como uso excessivo e ineficiente de antibióticos convencionais acarreta a necessidade da busca por novos compostos bioativos que atuem por mecanismos de ação diferentes aos fármacos já conhecidos. Na agricultura, o uso intensivo de pesticidas para o combate de microrganismos que comprometem principalmente a parte alimentícia também traz diversos problemas relacionados à resistência antimicrobiana e a riscos ambientais, oriundos do acúmulo dessas substâncias no solo. Dentro deste aspecto, o pseudofungo Pythium aphanidermatum, da classe dos oomicetos, destaca-se por ser uma espécie agressiva e altamente resistente a fungicidas comuns, apodrecendo raízes e frutos de cultivos de tomate, beterraba, pepino, pimentão, etc. A própolis verde, constituída em sua grande parte por material resinoso coletado e processado pela abelha da espécie Apis mellifera tem sido utilizada na medicina tradicional devido ao seu amplo espectro de ações preventivas e tratamentos de doenças, possuindo propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas, anticancerígenas e antioxidantes, tornando-se um produto de grande interesse na busca de novos compostos bioativos. Dentro destes aspectos apresentados, neste trabalho investigamos a ação da própolis verde contra o fitopatógeno P. aphanidermatum e identificamos através da técnica de cromatografia e bioensaios que a Artepillin C (3,5-diprenil-4-ácido-hidroxicinâmico), majoritária na própolis verde, foi o principal composto nesta ação. Os efeitos terapêuticos desta molécula tem sido foco de muitos estudos, porém ainda não há evidência em sua interação com agregados anfifílicos que mimetizam membranas celulares. O caráter anfifílico do composto, elevado pela presença dos grupos prenilados ligados ao ácido cinâmico, favoreceram a sua inserção nas membranas modelo, principalmente em seu estado agregado. Estas conclusões puderam ser inferidas devido às alterações nas propriedades das bicamadas lipídicas na presença da Artepillin C, podendo causar, especificamente para o caso de fitopatógenos como o P. aphanidermatum, perdas funcionais das proteínas de membranas, liberação de eletrólitos intracelulares e desintegração citoplasmática dos micélios e esporos. Ainda, as diferentes composições lipídicas nas vesículas influenciam no modo de interação do composto e consequentes alterações em suas estruturas, principalmente na presença do colesterol, que auxilia na manutenção da permeabilidade da bicamada lipídica, que pode contribuir para a integridade do conteúdo citoplasmático da célula. / The increase in the microbial resistance due to the excessive and inefficient use of conventional antibiotics brings the necessity to search new bioactive compounds which play their mechanism of action differently from the known drugs. In the agriculture, the intensive use of pesticide for the combat of microorganisms which undermine mainly the food portion also brings several issues related to the antimicrobial resistance and environment risks, originated from the high amount of these substances on the soil. In this aspect, the fungus-like Pythium aphanidermatum microorganism, from class Oomycete, stands out for being an aggressive species and highly resistant to common fungicides, rotting roots and fruits of tomato, beet, cucumber, pepper, etc. Green propolis, constituted by resinous material collected and processed by bees of the species Apis mellifera, has been used in the traditional medicine due its wide spectrum of preventive actions and diseases treatments, promoting anti-inflammatory, antimicrobial, anticancer and antioxidant properties, becoming a product of interest for investigation in the research of new bioactive compounds. Under all the aspects showed so far, in this work we investigated the action of the green propolis against the phytopathogen P. aphanidermatum and identified through chromatography and bioassays that Artepillin C (3,5-diprenyl-4-hydroxycinnamic acid), majority in the green propolis, was the main compound in this action. The therapeutic effects of this molecule have been the focus of several studies, but, so far there is no evidence for its interaction with amphiphilic aggregates that mimic cell membranes. The amphiphilic character of the compound, enhanced by the presence of two prenylated groups bounded to the cinnamic acid, favors the insertion of the compound in the model membranes mainly in its aggregation state. These conclusions could be inferred due the alterations in the properties of the lipid bilayer in the presence of Artepillin C, that may cause, specifically in the case of phytopathogens like P. aphanidermatum, functional losses of membrane proteins, releasing of intracellular electrolytes and cytoplasmatic disintegration of mycelium and spores. Moreover, the difference of the lipid composition in the vesicles influence in the action of the compound and consequent alteration in their structures, mainly in the presence of cholesterol, that provides the maintenance of permeability of the lipid bilayer, contributing to the integrity of the cytoplasmic material of the cell.

Os estudos ecológicos, com vistas para a conservação do meio ambiente, vêm sendo intensificados desde meados do século XX. Devido à integração com várias outras ciências durante o processo de formação do conhecimento ecológico, esses estudos têm se tornado essenciais para o desenvolvimento de tecnologias e de políticas adequadas ao gerenciamento dos recursos naturais, em especial dos recursos hídricos. Estudos que contemplem a comparação entre sistemas naturais e artificiais são importantes na medida em que permitem investigar como esses sistemas reagem a perturbações antropogênicas de curto ou longo prazo. Há um consenso geral de que a camada de sedimento dos corpos d\'água desempenha um papel fundamental na dinâmica de transporte, acumulação e disponibilização de contaminantes nesses sistemas. A tríade de qualidade de sedimento é considerada uma das melhores abordagens para o estudo de sistemas aquáticos impactados por efluentes oriundos de atividades antrópicas. Habitats dulcícolas são particularmente suscetíveis à introdução de espécies exóticas de invertebrados. Uma possível rota de introdução dessas espécies é o cultivo em laboratório para testes de toxicidade. Substituí-las por espécies nativas com sensibilidade similar pode prevenir a introdução acidental de espécies exóticas, além de facilitar a obtenção de inóculos para as renovações da cultura, e de serem mais significativos na extrapolação dos resultados laboratoriais para situações em campo. Duas espécies nativas de organismos bentônicos foram estudadas com relação à aspectos de suas biologia e a adequação como organismos-teste em ensaios ecotoxicológicos: Chironomus xanthus (Díptera) e Branchiura sowerbyi (Oligochaeta). Os resultados dos testes de toxicidade ao pentaclorofenol para C. xanthus permitiram calcular uma CL50 (96h) de 0,111 mg/L com uma faixa de sensibilidade entre 0,082 e 0,141 mg/L. Os testes de sensibilidade de B. sowerbyi ao cloreto de potássio resultaram em uma CL50 (96h) de 0,364 g/L com uma faixa de sensibilidade entre 0,177 e 0,551 g/L. Realizou-se também um balanço energético geracional cumulativo para C. xanthus, obtendo-se os seguintes valores para as eficiências metabólicas calculadas: coeficiente instantâneo de assimilação de 98,14%, coeficiente de produção bruta de 14,76% e coeficiente de produção líquida de 15,03%. Além dos ensaios toxicológicos com os dois organismos, realizou-se um estudo comparativo entre o sistema de reservatórios em cascata do rio Tietê com o sistema de lagos naturais do Vale do Rio Doce, aplicando-se os princípios da tríade de qualidade de sedimentos. Os resultados dessa análise permitiram classificar os reservatórios estudados de acordo com o nível de qualidade ambiental sendo que o reservatório de Barra Bonita (SP) é considerado como o de pior qualidade, enquanto que os lagos do Vale do Rio Doce (MG) encontram-se ainda relativamente preservados. / The ecological studies, with views for the conservation of the environment, have been intensified from middles of the century XX. Due to the integration with several other sciences during the process of ecological knowledge formation, those studies have become essential to the development of technologies and appropriate politics for the administration of the natural resource. Studies that contemplate the comparison among natural and artificial systems are important in the way it is allowed to investigate as those systems react to antropogenic disturbances of short or long periods. There is a general consensus that the sediment of the water bodies plays a fundamental part in the transport dynamics, accumulation and disposal of pollutants in these systems. The triad of sediment quality is considered one of the best approaches for the study the influence of pollutants originated from of human activities in aquatic ecossystems. Freshwater habitats are particularly susceptible to the introduction of exotic species of invertebrates. A possible route of introduction of those species is the cultivation in laboratory for toxicity tests. To substitute them for native species with similar sensibility can prevent the accidental introduction of exotic species, besides facilitating the inocula obtaining for the renewals of the culture, and may be more significant in the extrapolation of the laboratories results for field situations. Two native species of benthic organisms were studied regarding to aspects of their biology and the adaptation as organism-test in ecotoxicological assays: Chironomus xanthus (Díptera) and Branchiura sowerbyi (Oligochaeta). The results of the toxicity tests to the pcp for C. xanthus allowed to calculate a LC50 (96h) of 0,111 mg/L with a sensitivity range of 0,082 - 0,141 mg/L. The sensitivity testes for B. sowerbyi to the KCl resulted in a LC50 (96h) of 0,364 g/L with a sensitivity range of 0,177 - 0,551 g/L. An energy budget of C. xanthus was performed, being obtained the following values for the calculated metabolic efficiencies: instantaneous coefficient of assimilation of 98,14%, coefficient of production of 14,76% and coefficient of liquid production of 15,03%. A comparative study among the system of reservoirs in cascade of the Tietê river with the system of natural lakes of Rio Doce valley was applied following the principles of the triad of quality of sediments. The results of that analyze allowed to classify the reservoirs studied in agreement with the level of environmental quality and the reservoir of Barra Bonita (SP) is considered as the one of worse quality, while the lakes of Rio Doce Valley (MG) still meet relatively preserved.