Para dados provenientes de bioensaios entomol´ogicos, na maioria das vezes, ´e necess´ario levar em considera¸cao a ocorrencia de mortalidade natural e a superdispers ao. Para incorporar a mortalidade natural, pode-se utilizar a f´ormula de Abbott, que associada ao modelo binomial, caracteriza o modelo padrao de mortalidade natural. Modelos padroes de superdispersao incluem os modelos beta-binomial, log´stico normal, misturas discretas e o uso do fator de heterogeneidade. Como alternativa aos modelos padrao de mortalidade natural, e de mortalidade natural com o fator de heterogeneidade, foi desenvolvido o modelo de mortalidade natural com a inclusao de um efeito aleat´orio no preditor linear, para melhor acomodar a superdispersao. Para obter as estimativas dos parametros desse novo modelo, foram usados os algoritmos de Newton Raphson e EM. Para a verifica¸cao dos ajustes dos modelos foram usados gr´aficos semi-normais de probabilidade com envelopes de simula¸cao, e para realizar a compara¸cao entre os modelos foram utilizados o teste da razao de verossimilhan¸cas e o crit´eiro AIC. A seguir, foram calculadas as estimativas das doses efetivas. Os procedimentos foram todos implementados no software R. Como aplica¸cao, foram analisados tres conjuntos de dados, provenientes de ensaios entomol´ogicos. Para os tres conjuntos de dados, concluiu-se que o modelo de mortalidade natural com efeito aleat´orio ´e superior aos procedimentos padroes, geralmente, utilizados. / When fitting dose-response models to entomological data it is often necessary to take account of natural mortality and/or overdispersion. The standard approach to handle natural mortality is to use Abbotts formula, which allows for a constant underlying mortality rate. Standard overdispersion models include beta-binomial models, logistic-normal, discrete mixtures and the use of the heterogeneity factor. We extend the standard natural mortality model and include a random effect to handle the overdispersion. To obtain the parameters estimates of this new model, two algorithms were used: the Newton Raphson and the EM. For the application, were used three data sets. We introduce the likelihood ratio test, effective dose, and simulated envelope for the natural mortality model with a random effect. The procedures are implemented in the R system. For the three the data sets studied, a significant further improvement in the fit is possible by using the random-effect model.

Fontes de poluição atmosférica têm aumentado em países em desenvolvimento, tornando extremamente difícil o acesso aos efeitos da poluição atmosférica na saúde pública. Bioensaios com plantas têm sido extensivamente utilizados para monitorar a poluição atmosférica em áreas desprovidas de sistemas de monitoramento da qualidade do ar convencionais pela sua simplicidade, baixo custo e alta sensibilidade. O presente estudo visa caracterizar a distribuição espacial da concentração de poluentes no entorno de indústrias através de evidências de toxicidade celular e acúmulo foliar utilizando planta local (Catharanthus roseus (L.) G. Don). O abortamento polínico foi quantificado em microscópio óptico (400x). O acúmulo de elementos traços foi avaliado em EDXRF (Energy Dispersive X-Ray Fluorescence). Os resultados obtidos para a área de estudo 1 mostram que a taxa de abortamento polínico é maior quanto mais próximo da indústria (p=0,047). Para o acúmulo foliar, foram encontrados os elementos S, Fe e Na que se relacionam com produtos de combustão; processo industrial; e aerossol marinho. Para a área de estudo 2, a taxa de abortamento polínico aumenta com a proximidade da área de alto tráfego veicular assim como a concentração dos elementos Al, Cu, S e Zn nas folhas pela Análise de Regressão Linear. Este estudo mostra que as áreas no entorno de fontes emissoras de poluição têm alta concentração de elementos - traço e dano celular o que indica riscos à saúde da população local. Nossos resultados reforçam que o uso de metodologias alternativas e simples como testes de abortamento polínico e bioacumulação em folhas são apropriados para caracterizar gradientes de concentração em áreas desprovidas de sistema de monitoramento da qualidade do ar, em escalas maiores do que as já estudadas. A combinação de técnicas de biomonitoramento e geoprocessamento pode ser utilizada para monitoramento ambiental em áreas com tecnologia limitada / Developing countries are experiencing increases in air pollution sources, making assessment of air pollution impact on human health extremely difficult. Plant bioassays have been widely employed to monitor air pollution in areas devoid of conventional air pollution monitoring systems because of their simplicity, low cost and high sensitivity. The aim of this study was to determine the area of influence of industries using local flora (Catharanthus roseus (L.) G. Don). Abortive pollen tests and the accumulation of toxic elements in leaves were used to detect possible risks to health of the local population. Abortive grains were evaluated through the use of a microscope under 400-fold magnification. The trace elements accumulation was evaluated by using EDXRF (Energy Dispersive X-Ray Fluorescence). Results for study site 1 shown that the closer the distance from the industry, the higher the pollen abortion rate (p=0,047). For bioaccumulation test, S, Fe and Na were associated to combustion of fossil fuels, industrial process and marine aerosol. For study site 2, the closer the distance from the major source of traffic, the higher the pollen abortion rate. The same behavior was observed for Al, Cu, S and Zn concentrations in Linear Regression Analyses. The distribution of element concentrations was elaborated in maps with the obtained results. This work showed that the areas surrounding the emission sources had a higher concentration of toxic elements, leading to greater biological damage, which indicates health risks to the local population. Our results reinforce that the use of alternative and simple methods such as pollen abortion rates and bioaccumulation in leaves are appropriate for characterizing air quality gradients in areas devoid of conventional air pollution monitoring systems, even at greater scales than have been tested before. The association of this technique and geographic information system can be used for environmental screening in areas with limited technology

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Baccharis dracunculifolia is a medicinal species, popularly known as broom, and has its use based on the preparation of infusions of leaves for the treatment of gastric disorders, physical fatigue, lack of appetite, fever diseases and organic weakness. Its essential oil stands out in the perfumery industry as well as in biological studies. The study aimed to evaluate the potential antiproliferative, genotoxic and antigenotoxic of two populations of B. dracunculifolia on the test systems Allium cepa L. and Lactuca sativa L. as well as performs the phytochemical analysis of the aqueous extract and oil obtained from the leaves. The material used in the preparation of infusions and oil consisted of two populations collected in Santa Maria (SM) and São Pedro do Sul (SPS), which part was dehydrated to prepare infusions in 5g.L-1 and 10g.L -1 concentrations, and the other part was frozen for later extraction of essential oil. To determine the antiproliferative, genotoxic and antigenotoxic activities, the effects of aqueous extracts and oil on the A. cepa test and L. sativa systems. The experiment whith A. cepa consisted of twelve groups of four bulbs, each group corresponding to a treatment. The bulbs were rooted in water an than subjected to treatments for 24 hours. The experiment whith L. sativa consisted of nine groups of four Petri dishes. Each plate was soacked whith about 7 mL of extract, which were in contact with the seeds for 72 hours. After this period the roots of A. cepa and L. sativa seeds were collected, fixed in Carnoy 3:1 and stored in refrigerated in 70% ethanol until the preparation of the slides. The determination of phenolic compounds from aqueous extracts was performed by the High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The compounds of the essential oil were determined by Gas Chromatography (GC). The genotoxicity data were subjected to analysis Chi-square test, whereas the data of the chromatographic analysis were subjected to Tukey test (p <0.05). The results of the A. cepa test showed that extracts from B. dracunculifolia have antiproliferative and antigenotoxic potential as well as the essential oil of the SPS population, while the oil SM population induces cell proliferation. For L. sativa test, aqueous extracts of the two populations demonstrated atiproliferativo effect, except the aqueous extract of SPS population at a concentration of 10 g.L-1, in which there was an increase in cell proliferation. Chromatographic analysis indicated as major compounds, p-coumaric acid to the aqueous extracts and E-nerolidol to the essential oil. / Baccharis dracunculifolia DC. é uma espécie medicinal, conhecida popularmente como vassourinha, e tem sua utilização baseada no preparo de infusões das folhas para o tratamento de distúrbios gástricos, cansaço físico, inapetência, afecções febris e debilidade orgânica. Seu óleo essencial se destaca na indústria de perfumaria, bem como em estudos biológicos. O trabalho teve por objetivos avaliar o potencial antiproliferativo, genotóxico e antigenotóxico de duas populações de B. dracunculifolia sobre os sistemas teste de Allium cepa L. e Lactuca sativa L., bem como realizar a análise fitoquímica do extrato aquoso e do óleo obtidos a partir das folhas. O material utilizado no preparo das infusões e do óleo constou de duas populações coletadas em Santa Maria (SM) e São Pedro do Sul (SPS), do qual parte foi desidratado para preparo das infusões nas concentrações 5g.L-1 e 10g.L-1 e outra parte foi congelada para posterior extração do óleo essencial. Para determinação das atividades antiproliferativa, genotóxica e antigenotóxica, foi avaliado o efeito dos extratos aquosos e do óleo sobre os sistemas teste de A. cepa e L. sativa. O experimento com A. cepa constou de doze grupos de quatro bulbos, cada grupo correspondendo a um tratamento. Os bulbos foram enraizados em água e posteriormente submetidos aos tratamentos por 24 horas. O experimento com L. sativa constou de nove grupos de quatro placas de Petri, cada grupo correspondendo a um tratamento, onde foram dispostas 50 sementes por placa. Cada placa foi embebida com aproximadamente 7 mL de extrato, os quais ficaram em contato com as sementes por 72 horas. Após esse período as raízes de A. cepa e as sementes de L. sativa foram coletadas, fixadas em Carnoy 3:1 e armazenadas sob refrigeração em etanol 70% até o preparo das lâminas. A determinação dos compostos fenólicos presentes nos extratos aquosos foi realizada pela técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Os compostos do óleo essencial foram determinados pela técnica de Cromatografia Gasosa (CG). Os dados obtidos da análise de genotoxicidade foram submetidos ao teste Qui-quadrado, enquanto que, os dados da análise cromatográfica foram submetidos ao teste de Tukey (p<0,05). Os resultados do teste de A. cepa demonstraram que os extratos de B. dracunculifolia possuem potencial antipoliferativo e antigenotóxico, bem como o óleo essencial da população de SPS, enquanto que o óleo da população SM induziu a proliferação celular. Para o teste de L. sativa, os extratos aquosos das duas populações demonstraram efeito antiproliferativo, com exceção do extrato aquoso da população SPS na concentração de 10 g.L-1, no qual houve um aumento da proliferação celular. As análises cromatográficas indicaram como compostos majoritários, o ácido p-cumárico para os extratos aquosos e o E-nerolidol para o óleo essencial.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-04T11:50:13Z No. of bitstreams: 2 Tese - Karoliny Almeida Oliveira - 2017.pdf: 20054165 bytes, checksum: a9c846097d699d587dbf63736056a5a3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-07-04T12:33:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Karoliny Almeida Oliveira - 2017.pdf: 20054165 bytes, checksum: a9c846097d699d587dbf63736056a5a3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-04T12:33:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Karoliny Almeida Oliveira - 2017.pdf: 20054165 bytes, checksum: a9c846097d699d587dbf63736056a5a3 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This thesis describes the development of colorimetric sensors in polymeric materials for the biomarkers detection for clinical diagnostics. The devices were manufactured with 96 microzones from the direct printing technology, using transparency film. The printed microplates were used to detect dengue, glucose and total proteins. Dengue detection in patient serum samples was performed with the capture and indirect ELISA assay for the detection of immunoglobulin M and immunoglobulin G, respectively. After the acquisition of the images with a cellular camera, a color histogram analysis and the principal component analysis (PCA) were performed. The results of these analyzes allowed to easily differentiate the groups of serum samples from patients who were infected and non-infected with the dengue virus. In order to promote carboxyl groups on the surface of the polyester film, this was modified by two methodologies: alkaline hydrolysis and adsorption of a polymer. The glucose assay was performed on the films modified by both methodologies and detected by a cellular camera, and the detection limits found were 0.70 mM and 0.93 mM for the polymer and hydrolyzed film, respectively. In addition, the biuret assay was performed on the microplates for the analysis of total proteins in canine serum samples using a bench scanner as the detection system. The limit of detection was 9.7 μM for the analytical curve ranging from 0 to 200 μM albumin. / Essa tese descreve o desenvolvimento de sensores colorimétricos em materiais poliméricos para detecção de biomarcadores para diagnósticos clínicos. Os dispositivos foram fabricados com 96 zonas a partir da tecnologia de impressão direta, utilizando filme de transparência. As microplacas impressas foram utilizadas para realizar a detecção de dengue, glicose e proteínas totais. A detecção de dengue em amostras de soros de pacientes foi realizada com o ensaio imunoenzimático (ELISA) captura e indireto para a detecção da imunoglobulina M e imunoglobulina G, respectivamente. Após a aquisição das imagens com uma câmera de celular foi realizada uma análise por histogramas de cores e pela ferramenta multivariada de análise de componentes principais (PCA). Os resultados dessas análises permitiram diferenciar facilmente os grupos de amostras de soro de pacientes contaminados e não contaminados com o vírus da dengue. A fim de promover grupos carboxílicos na superfície do filme de poliéster, este foi modificado por duas metodologias: hidrólise alcalina e adsorção de um polímero. O ensaio de glicose foi realizado nos filmes modificados por ambas as metodologias e detectados por uma câmera de celular, e os limites de detecção encontrados foram 0,70 mM e 0,93 mM, para o filme com polímero e hidrolisado, respectivamente. Além disso, foi realizado nas microplacas o ensaio do biureto para a análise de proteínas totais em amostras de soro canino utilizando como sistema de detecção um scanner de bancada. O limite de detecção encontrado foi igual a 9,7 µM através da curva analítica variando de 0 a 200 µM de albumina.

A macroprolactinemia é condição freqüente na hiperprolactinemia e em geral, sem impacto clínico. Os dados sobre a atividade biológica da macroprolactina (bbPRL) são controversos e baseados em bioensaio heterólogo com células de rato Nb2. A atividade biológica da bbPRL é observada in vitro e não in vivo, provavelmente porque seu alto peso molecular evita sua passagem pelos capilares. A bioatividade da bbPRL talvez varie de acordo com a especificidade do receptor de prolactina (PRLR). Avaliamos a bioatividade da bbPRL de indivíduos macroprolactinêmicos (Grupo I, n = 18) e da PRL monomérica (mPRL) de pacientes hiperprolactinêmicos sem bbPRL (Grupo II, n = 5) em Nb2 e em células Ba/F-LLP, transfectadas com o PRLR humano. Enquanto ambos ensaios apresentam resultados similares para a atividade de mPRL, nossos resultados indicam que a atividade da bbPRL é presente em ensaio heterólogo e não em ensaio homólogo. O ensaio Ba/F-LLP é sensível e apresenta melhor correlação com a atividade in vivo da bbPRL / Macroprolactinemia is a frequent finding in hyperprolactinemic individuals, usually without clinical impact. Data on biological activity of macroprolactin (bbPRL) is mostly based on a heterologous bioassay (Nb2 cell). Biological activity of bbPRL observed in vitro but not in vivo maybe due to its high molecular weight preventing its passage through capillary barrier. Alternatively, bbPRL bioactivity may differ depending on the PRL receptor species specificity. BbPRL from macroprolactinemic individuals and monomeric PRL (mPRL) from hyperprolactinemic patients without macroprolactinemia were tested in two bioassays: Nb2 and in Ba/F-LLP, which expresses human prolactin receptor. While both bioassays achieve similar results considering mPRL activity, our results indicate that bbPRL displays activity in a heterologous but not in a homologous bioassay, consistently with the apparent absence of bbPRL bioactivity in vivo

Para dados provenientes de bioensaios entomol´ogicos, na maioria das vezes, ´e necess´ario levar em considera¸cao a ocorrencia de mortalidade natural e a superdispers ao. Para incorporar a mortalidade natural, pode-se utilizar a f´ormula de Abbott, que associada ao modelo binomial, caracteriza o modelo padrao de mortalidade natural. Modelos padroes de superdispersao incluem os modelos beta-binomial, log´stico normal, misturas discretas e o uso do fator de heterogeneidade. Como alternativa aos modelos padrao de mortalidade natural, e de mortalidade natural com o fator de heterogeneidade, foi desenvolvido o modelo de mortalidade natural com a inclusao de um efeito aleat´orio no preditor linear, para melhor acomodar a superdispersao. Para obter as estimativas dos parametros desse novo modelo, foram usados os algoritmos de Newton Raphson e EM. Para a verifica¸cao dos ajustes dos modelos foram usados gr´aficos semi-normais de probabilidade com envelopes de simula¸cao, e para realizar a compara¸cao entre os modelos foram utilizados o teste da razao de verossimilhan¸cas e o crit´eiro AIC. A seguir, foram calculadas as estimativas das doses efetivas. Os procedimentos foram todos implementados no software R. Como aplica¸cao, foram analisados tres conjuntos de dados, provenientes de ensaios entomol´ogicos. Para os tres conjuntos de dados, concluiu-se que o modelo de mortalidade natural com efeito aleat´orio ´e superior aos procedimentos padroes, geralmente, utilizados. / When fitting dose-response models to entomological data it is often necessary to take account of natural mortality and/or overdispersion. The standard approach to handle natural mortality is to use Abbotts formula, which allows for a constant underlying mortality rate. Standard overdispersion models include beta-binomial models, logistic-normal, discrete mixtures and the use of the heterogeneity factor. We extend the standard natural mortality model and include a random effect to handle the overdispersion. To obtain the parameters estimates of this new model, two algorithms were used: the Newton Raphson and the EM. For the application, were used three data sets. We introduce the likelihood ratio test, effective dose, and simulated envelope for the natural mortality model with a random effect. The procedures are implemented in the R system. For the three the data sets studied, a significant further improvement in the fit is possible by using the random-effect model.

Orientador: Lucia Regina Durrant / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T19:47:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CaffaroFilho_RobertoAugusto_D.pdf: 3860538 bytes, checksum: 5e0a12a4a24fb8f37e470a346d8bc95a (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os processos industriais são geradores de uma ampla variedade de contaminantes que estão presentes nas águas residuarias. A seleção de processos de tratamento baseia-se nas características do efluente a ser tratado. Neste trabalho investigou-se um efluente tóxico da fabricação de resinas de poliéster. Existem poucas informações na literatura sobre este tipo de água residuaria. Procedeu-se a caracterização do efluente, efetuando-se a avaliação e identificação de constituintes tóxicos presentes no mesmo por meio de uma abordagem orientada por toxicidade. Foi utilizado bioensaio respirometrico em lodo ativado para avaliar a toxicidade do efluente bruto. Então, foram efetuados tratamentos físicos e químicos para fracionamento do efluente, e apos cada um deles, realizou-se o mesmo bioensaio. Dessa maneira, avaliou-se qual técnica de fracionamento foi a mais efetiva na redução da toxicidade. A maior redução de toxicidade foi observada apos o fracionamento do efluente por arraste com ar em pH 11 (62,5 %). Este resultado demonstrou que uma fração significativa da toxicidade do efluente para lodos ativados era causada por compostos orgânicos volatilizados em pH 11. Isso indica que o tratamento do efluente por arraste com ar em pH básico pode ter impacto positivo em um tratamento biológico aeróbio subseqüente. Uma vez determinado o tipo de compostos no efluente que provocam efeitos tóxicos (Compostos Organicos Volateis - COVs), procedeu-se a esforços analíticos visando a identificação dos mesmos. Analises por headspace do efluente por cromatografia gasosa e espectrometria de massa identificaram a presença de aldeidos insaturados (congeneres de acroleina). Tais compostos tinham relacao direta com o efeito tóxico observado. Foram também realizados bioensaios utilizando microrganismos anaerobios. Para tanto, mediu-se o volume de gas produzido por uma biomassa anaerobia em contato com o efluente bruto e com o efluente fracionado por arraste com ar em pH 11. Não se observou redução na toxicidade do efluente mesmo com este fracionamento. Comparando-se esses resultados aos obtidos com lodo ativados, foi verificado que os compostos removidos por arraste com ar em pH 11 não apresentaram o mesmo grau de toxicidade para esta biomassa anaerobia. Tais resultados indicam que a utilização de processo de tratamento biológico anaerobio seria uma opção adequada para a condução de futuros estudos de tratabilidade deste efluente. Os resultados obtidos neste trabalho de avaliação e identificação de toxicidade em efluente da fabricação de resinas de poliéster ratificam a abordagem utilizada como uma valorosa ferramenta na caracterização de efluentes industriais tóxicos, principalmente nos casos onde não se encontram disponíveis informações especificas relacionadas ao efluente estudado / Abstract: Industrial processes generate a vast range of contaminants that are present in wastewaters. Treatment process selection is based on wastewater characteristics. In this work a toxic polyester resin manufacturing wastewater was investigated. Specific literature on this kind of wastewater is rare. The characterization of this wastewater was conducted, evaluating and identifying toxicity by applying a toxicity-oriented approach. An activated sludge respirometric bioassay was used to assess effluent toxicity. Then, physical and chemical treatments were performed for effluent fractionation. After each fractionation, the same bioassay was conducted. In this way, it was assessed which fractionation technique was the most effective in reducing effluent toxicity. The greater toxicity reduction was observed after effluent fractionation with air stripping in pH 11 (62.5 %). This result showed that a significant fraction of wastewater toxicity for activated sludge was caused by organic compounds volatilized in pH 11. This indicates that effluent treatment by air stripping in basic pH could have a positive impact in a conjugated aerobic biological treatment. Once the type of compounds causing wastewater toxicity has been determined (Volatile Organic Compounds ¿ VOCs), analytical efforts aiming the identification of these compounds were made. Wastewater headspace gas chromatographic analyses coupled with mass spectrometry identificated the presence of a,ß-unsaturated aldehydes (acrolein congeners). These compounds were directly related to the observed toxic effect. Bioassays using anaerobic microorganisms were also conducted. To that purpose, the volume of gas produced by an anaerobic biomass in contact with the baseline effluent and with the fractionated effluent by air stripping in pH 11 was measured. No toxicity reduction was observed with this fractionation. By comparing this result with the one obtained with the respirometric bioassay, it was found that the compounds removed by air stripping in pH 11 did not inhibit this kind of biomass in the same degree which they inhibited activated sludge. This indicates that the use of an anaerobic treatment process would be an adequate option for conducting future treatability studies in this wastewater. The results obtained in this research of toxicity identification evaluation of a polyester resin manufacturing effluent confirm that the toxicity-oriented approach is a valuable tool for the characterization of toxic industrial wastewaters, especially in cases when specific information related to the studied wastewater is lacking / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

A Câmara de Topo Aberto, CTA, foi adaptada para gerar um gradiente da concentração da poluição atmosférica ambiente por material particulado fino, capaz de ser utilizado em experimentos toxicológicos. Uma vez que os aerossóis urbanos são composições quimicamente complexas, com comprovada toxicidade na saúde e mecanismos de ação sobre o homem ainda pouco conhecidos, a utilização conjunta da CTA com sistemas sentinela simples e de baixo custo, capazes de detectar efeitos tóxicos agudos, constituem alternativa para avaliação desse ambiente. A Câmara de Topo Aberto, CTA, foi documentada em termos de dimensões, especificações e características operacionais, e avaliada durante 60 dias. A concentração ambiental média diária de material particulado fino no período foi de 28,6 ug/m3 e a redução média dessa concentração obtida no interior da CTA foi de 75%. Tradescantia clone 4430, KU20 e pallida cv. Purpurea foram colocadas dentro e fora da CTA para avaliar a resposta de bioensaios nesse gradiente de exposição. O protocolo de mutação em inflorescência (Trad-MCN) foi aplicado nos três espécimes vegetais, e detectou uma menor quantidade de micronúcleos no interior da CTA (p=0,002). Nos clones foram aplicados os protocolos de mutação em pêlo estaminal (Trad-SHM) e aborto em grão de pólen, tendo sido detectada menor resposta para as plantas colocadas no interior da CTA (p=0,007 para pêlo estaminal e p= 0,041 para grão de pólen). Folhas dos três espécimes foram coletadas e submetidas à análise por fluorescência de raio-X. Foi detectada redução na concentração de titânio nas folhas coletadas dentro da CTA (p=0,049). A análise fatorial identificou a presença de fontes de solo e automotiva, com menor concentração observada nas folhas colhidas dentro da CTA. A utilização da CTA com bioensaios no ambiente urbano mostrou ser capaz de detectar efeitos agudos em plantas frente ao gradiente de exposição obtido. / Open Top Chamber was modified to obtain a differential concentration on environmental pollution capable to be used on toxicological studies. Since urban aerosol constitutes a very complex chemical composition, with well known toxic action on health but requesting clarification about their biological mechanisms, the use of Open Top Chamber with low cost sentinel systems seems to be an alternative to detect acute toxic effects on such environment. Open Top Chamber was described on its dimensional and operational characteristics, and operated on a 60 days campaign. During this campaign the daily average concentration of fine particles was 28,6 ug/m3 and inside the Open Top Chamber it was obtained a reduction about 75% on such concentration. Tradescantia clone 4430, KU20 and pallida cv. Purpurea were placed inside and outside the chamber to evaluate bioassay response on each pollution concentration. The Trad-MCN bioassay detected a lower micronuclei count on plants inside the chamber (p=0,002). Clones were submitted to stamen hair mutation (Trad-SHM) and pollen mother cell abortion protocols, detecting also a lower effect on plants inside the chamber (p=0,007 for stamen hair mutation and p=0,041 for pollen mother cells abortion). Leaves of all spices were collected and submitted to X-ray fluorescence analysis. The titanium concentration was lower on samplers collected inside the chamber (p=0,049). The factorial analysis identified the presence of elements from soil and automotive sources with a lower concentration on samples collected inside the chamber. The combined use of Open Top Chamber with bioassay on urban environment is capable to detect acute effects on plants when submitted to the obtained particulate concentration reduction.

Orientador: Angelo Pires do Prado / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-22T01:14:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cabrini_Isaias_D.pdf: 2849716 bytes, checksum: ed08a0c88dd0e1b75d716f1c4b64e9ff (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Métodos para controlar e monitorar a susceptibilidade de insetos vetores tem sido estudado. Órgãos governamentais como World Health Organization (WHO) e Center of Disease Control (CDC) tem preconizado metodologias de bioensaios para avaliação em laboratório de resistência de mosquitos. O objetivo para se realizar testes de susceptibilidade é detectar a presença de indivíduos resistentes em uma população de inseto para que se possa, tão logo quanto possível, iniciar planos de controle alternativo, evitando-se assim os custos adicionais e problemas na redução da população do vetor. No entanto, alguns aspectos de tais metodologias são questionáveis e podem comprometer a metodologia como eficaz para revelar se uma população está resistente a um determinado inseticida. Por exemplo: 1) o Método do Papel Impregnado (WHO) possui algumas desvantagens como alto custo do material, falhas no contado do mosquito com a superfície tratada e possibilidade de perda de indivíduos durante o manuseio dos equipamentos; 2) O Método de Atividade Intrínseca do Inseticida (WHO) propõe a utilização de CO2 e baixa temperatura para anestesiar os mosquitos e acetona como diluente e aplicação do inseticida com um micro-capilar que proporciona gotas de 0,1 ?L. No entanto, os meios de anestesia levam ao estresse fisiológico, a baixa temperatura retarda a evaporação da acetona e o micro-capilar não libera o volume correto de solução e; 3) o Método da Garrafa Impregnada (CDC) permite que os mosquitos recebam o inseticida apenas pelo contato tarsal e dessa forma a quantidade de inseticida recebida pelo inseto pode não ser letal. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia que eliminasse tais desvantagens. Foi possível demonstrar que a exposição de machos e fêmeas de Aedes aegypti ao CO2, baixa temperatura ou ambos, leva a uma mortalidade significativa. Um método de imobilização por meio de sucção foi desenvolvido, utilizando-se um aspirador de pó portátil. Esse método permitiu a imobilização de mosquitos e moscas (Chloropidae), havendo uma baixa mortalidade de mosquitos apenas após 60 min. de permanente imobilização, concluindo-se que o método de imobilização por sucção pode substituir os métodos de anestesia. Um método de aplicação líquida foi proposto, utilizando-se dispersores utilizados para aplicação de perfume, sendo que um dos parâmetros avaliados foi o tamanho de gotas. Os resultados demonstraram que é possível a utilização desses dispersores para aplicação de inseticida, pois há homogeneidade no tamanho das gotas. Utilizando esse método de aplicação, avaliou-se a possibilidade de utilização de acetona ou álcool etílico como diluente de inseticidas, sendo que a acetona causou alta mortalidade em fêmeas e machos de Ae. aegypti e dessa forma foi proposto à utilização de álcool etílico. A metodologia aqui proposta foi utilizada para análise de susceptibilidade do mosquito Aedes aegypti (Culicidae) e mosca Liohippelates nigrifons (Chloropidae) aos inseticidas malation e deltametrina. Foi possível estabelecer a linha base de susceptibilidade, a CL50 e a concentração diagnóstico. Além disso, foi possível detectar a resistência de uma população de Ae. aegypti advinda do campo. Conclui-se que a metodologia de imobilização associada ao método de aplicação líquida pode ser utilizada para detecção de resistência de mosquitos / Abstract: Methods to control and monitor the susceptibility of vectors has been studied. Government agencies like World Health Organization (WHO) and Centers for Disease Control (CDC) has recommended methodologies bioassays for evaluating resistance in mosquitoes in the laboratory. The goal is to perform susceptibility testing is to detect the presence of resistant individuals in a population of insects so that we can, as soon as possible, initiate alternative control plans, thus avoiding additional costs and problems in reducing the vector population. However, some aspects of these methodologies are questionable and may denigrate as effective methodology to find out if a population is resistant to a particular insecticide. For example: 1) Method of Impregnated Paper (WHO) has some disadvantages such as high cost of material failures counted mosquito with the treated surface and the possibility of loss of individuals during handling equipment, 2) The Method of Intrinsic Activity of Insecticide (WHO) proposes the use of CO2 and low temperature to anesthetize mosquitoes and acetone as diluents and insecticide application with a micro-capillary that provides drops of 0.1 ?l. However, the means of anesthesia leading to physiological stress, low temperature retards the evaporation of acetone and the micro-capillary will not release the correct volume of solution, and 3) the method of Impregnated bottle (CDC) enables receiving mosquito insecticide only by tarsal contact and thus the amount of insecticide received by the insect cannot be sufficiently lethal. This study aimed to develop a methodology that would eliminate such disadvantages. It was possible to demonstrate that exposure of male and female Aedes aegypti CO2, low temperature, or both leads to a significant mortality. A method of immobilization by suction was developed using a portable vacuum cleaner. This method allowed for the immobilization of mosquitoes and flies (Chloropidae), having a low mosquito mortality after only 60 min. permanent immobilization, concluding that the immobilization method by suction can override the methods of anesthesia. A liquid application method was proposed, using disperser's perfume, and one of the parameters evaluated droplet size. The results demonstrated that it is possible to use the dispersers for insecticide application, as there uniformity in droplet size. Using this application method, we evaluated the possibility to use acetone or ethanol as diluents insecticides, and acetone caused high mortality in female and male Ae. aegypti and thus it was proposed to use alcohol. The methodology proposed here was used to analyze the susceptibility of the mosquito Aedes aegypti (Culicidae) and fly Liohippelates nigrifons (Chloropidae) to insecticides Malathion and Deltamethrin. It was possible to establish baseline susceptibility, and the LC50 concentration diagnosis. Moreover, it was possible to detect the resistance of an Ae. aegypti originating from the field. It is concluded that the method of immobilization associated liquid application method can be used to detect resistance of mosquitoes / Doutorado / Parasitologia / Doutor em Parasitologia

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