Neste trabalho é proposto um método para a determinação de cádmio e chumbo por espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (GF AAS) em cereais (amaranto, chia, linhaça e quinoa) após a decomposição das amostras em sistema fechado por combustão iniciada por micro-ondas (MIC). Para a decomposição por MIC, as amostras foram prensadas na forma de comprimidos e posicionadas em suporte de quartzo, onde a combustão foi feita na presença de 20 bar de oxigênio e utilizando nitrato de amônio como iniciador de combustão (50 μL NH4NO3 6 mol L-1). Foi estudada a concentração da solução absorvedora mais adequada (HNO3 1, 3 e 7 mol L-1), sendo HNO3 7 mol L-1 a solução escolhida por apresentar resultados concordantes (superior a 90%) para o material de referência certificado (CRM). O teor de carbono residual nas soluções obtidas por MIC foi 0,11% e até 500 mg de amostra foram decompostos. Também foram estudados outros métodos de preparo das amostras: decomposição por via úmida em sistema aberto e fechado com aquecimento convencional e decomposição por via úmida em sistema fechado com aquecimento por radiação micro-ondas (MWAD), utilizando sistemas de média (até 40 bar) e alta pressão (até 80 bar). As amostras de cereais não foram completamente decompostas quando o método de decomposição por via úmida em sistema aberto foi utilizado. A decomposição das amostras foi eficiente quando a decomposição por via úmida em sistema fechado (CVWD) com aquecimento convencional e por MWAD foram utilizadas. Apesar destes métodos poderem ser aplicados para a decomposição dos cereais, foram observadas interferências na determinação de Pb por GF AAS. Estas interferências das amostras foram contornadas apenas quando as soluções decompostas por MIC foram analisadas ou utilizando as soluções obtidas por CVWD e MWAD após uma etapa de diluição de, pelo menos, 30 e 50 vezes, respectivamente. Para a determinação de Cd, não foram observadas interferências na etapa de determinação. As concentrações de Cd e Pb em todas as amostras de cereais decompostas por MIC ficaram abaixo do limite de quantificação, de 0,087 e 0,443 μg g-1, respectivamente. / In this work, a method for cadmium and lead determination by graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF AAS) in cereals, after microwave-induced combustion (MIC) in closed vessels is proposed. For MIC digestion, samples were pressed as pellets and placed on a quartz holder positioned inside to quartz vessels, where combustion takes place with using 20 bar of oxygen and ammonium nitrate as aid for ignition (50 μL 6 mol L-1 NH4NO3). The concentration of the absorbing solution was evaluated and 7 mol L-1 HNO3 was selected as absorbing solution in view of the agreement (higher than 90%) with the certified reference material. The residual carbon content in digests obtained by MIC was 0.11% and up to 500 mg of sample could be digested. Other sample preparation methods were also evaluated: wet digestion in open and closed vessels under conventional heating and by microwave-assisted wet digestion (MWAD), using systems operating at medium (up to 40 bar) and high pressure (up to 80 bar). Cereals samples were not complete digested when wet digestion in open vessels was used. Digestion was complete when wet digestion in closed vessels (CVWD) under conventional heating and by MWAD were used. Despite these method could be applied for digestion of cereals, interferences were observed in Pb determination by GF AAS. The interteferences on Pb determination by GF AAS were minimized only when digests obtained by MIC were analyzed or when solutions obtained by CVWD and MWAD after a dilution step of 30 and 50 times, respectively, were used. For Cd determination by GF AAS interferences were not observed. Concentration of Cd and Pb in all cereals samples investigated after MIC digestion were lower than the limits of quantification of 0.087 e 0.443 μg g-1, respectively.

Os fungos endofíticos são microrganismos que vivem no interior de tecidos ou órgãos dos vegetais, sem causar danos aos seus hospedeiros. Dentre as inúmeras características desses microrganismos está o seu potencial biorremediador Este trabalho teve como objetivo a avaliação do potencial biorremediador do endófito Mucor sp. isolado de Eichhornia crassipes (Mart.) (Pontederiaceae), verificando a tolerância e capacidade de absorção do metal pesado cádmio (Cd), os efeitos desse metal na morfologia celular e no sistema de defesa antioxidante do fungo, e também o comportamento da planta modelo Solanum lycopersicum cultivar Calabash Rouge, inoculada com o endófito na presença do metal cádmio. Os resultados apresentados indicaram que um fungo endofítico do gênero Mucor, isolado da macrófita aquática E. crassipes, oriunda de uma lagoa contaminada com metais pesados, apresentou resistência a altas concentrações do metal cádmio. Este fungo apresentou uma modificação na sua morfologia em altas concentrações do metal, além de possuir a capacidade de reter este metal, tanto no interior do seu citoplasma, quanto em sua parede celular, o que pode estar ligada a mecanismos de desintoxicação e sequestro de metais relacionados à formação de complexos Cd-GSH. O mesmo fungo também apresentou um aumento na relação GSH/GSSG nos tratamentos com o metal. Os resultados ainda demonstraram que o estresse causado pelo metal induziu a ativação de enzimas antioxidantes SOD, CAT e GR no isolado endofitico. Além disso, este endófito, quando inoculado em plantas de tomate (Solanum lycopersicum), aumentou a capacidade de absorção do metal na parte aérea desta planta, além de promover crescimento da mesma, nos tratamentos sem o metal, Desta forma o isolado endofítico (CM3) Mucor sp. mostrou um potencial biorremediador, podendo ser utilizado como ferramenta para diminuir os danos causados a saúde humana e ao meio ambiente pelos metais pesados, principalmente o metal cadmio, e também na promoção de crescimento de plantas / Endophytic fungi live in the interior of plant tissues or organs, without causing harm to their hosts. Among several interesting characteristics of these microorganisms, some of them present a good potential for bioremediation. This study aimed at assessing the bioremediation potential of endophytic fungus Mucor sp. isolated from a Eichhornia crassipes (Mart.) (Pontederiaceae), analyzing chemical absorption ability and fungal tolerance to the heavy metal cadmium (Cd), besides testing the effects of cadmium on the cell morphology, the antioxidant defense system of the fungus, and the behavior of model plant (Solanum lycopersicum) variety Calabash Rouge inoculated with a spore suspension of Mucor sp. in the presence of cadmium. The results indicated that the endophytic fungus isolated from a Eichhornia crassipes (Mart.) plant located in a lagoon contaminated with heavy metals showed resistance to high concentrations of cadmium. The isolated fungus was identified as Mucor sp. The morphology studies demonstrated the occurrence of modifications on the fungus when in high concentrations of the metal. Furthermore, it was possible to verify that the fungus has a capacity to retain metal, both in the cytoplasm and cell wall. This aspect can be linked to detoxification and sequestration mechanisms of metals related to formation of Cd-GSH complexes, since this fungus also presented increase of GSH/GSSG ratio in the treatments with metal. The results also demonstrated that the stress caused by cadmium induces the activation of antioxidant enzymes SOD, CAT and GR in Mucor sp.. Moreover, the inoculation of this fungus in tomato plants increased the biosorption capacity of the cadmium in aerial parts of the plant, besides promoting its growth in the treatments without the metal. Thus the endophytic isolate (CM3) Mucor sp. presented a promising potential as a bioremediator, which can be used as a tool for reducing the damage caused by heavy metals, especially cadmium, to human health and environment

O atual modelo de desenvolvimento econômico, que tem como uma de suas bases a acentuada produção de bens de consumo, é responsável pelo aumento crescente de riscos ambientais que incidem nas questões de saúde das populações. Esse modelo é também responsável por um aumento na geração de resíduos sólidos, considerado um dos problemas ambientais emergentes com significativos impactos para a saúde humana. O crescimento na geração de resíduos vem sendo acompanhado por um aumento considerável no número de catadores de material reciclável, que encontram nessa atividade uma estratégia de sobrevivência. Esse grupo de trabalhadores encontra-se potencialmente exposto a maiores riscos no campo da saúde em função de sua ocupação. Na presente investigação, avaliaram-se os níveis de exposição aos metais cádmio (Cd), chumbo (Pb), mercúrio (Hg) e níquel (Ni) em catadores de material reciclável de quatro cooperativas na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) e os resultados foram comparados com estudos de biomonitoramento também realizados na RMSP .Foram coletadas amostras de sangue de 226 indivíduos (IC:95%, precisão 6%) e aplicados questionários para o levantamento de características associadas às concentrações de metais e à presença de valores acima dos Valores de Referência (VR) definidos por estudos de biomonitoramento. As concentrações médias de Cd (MA: 0,47 ug/L; MG: 0,34 ug/L) foram quase quatro vezes superiores às apontadas no estudo de referência e 24,3% dos indivíduos apresentaram concentrações de Cd acima dos VR. As concentrações médias de Pb (MA: 39,13 ug/L; MG: 34,11 ug/L) foram 1,4 vezes superiores às da população de referência e 10,6% dos indivíduos apresentaram concentrações de Pb acima do VR. As concentrações médias de Hg (MA: 1,46 ug/L; MG: 0,94 ug/L) não foram significativamente diferentes da população de referência, porém 4,9% dos indivíduos apresentaram concentrações de Hg acima do VR. As concentrações médias de níquel (Ni) (MA:3,3 ug/L; MG:1,89 ug/L) apresentaram grande variabilidade, não sendo possível realizar inferências sobre os níveis de exposição. Os resultados encontrados apontam para uma maior exposição ao Cd entre os catadores, possivelmente relacionada ao trabalho com a reciclagem, porém as fontes específicas não puderam ser determinadas por este estudo. Os resultados apontam também uma maior exposição ao Pb, porém de menor magnitude, o que pode estar relacionado com a condição socioeconômica e maior percentual de tabagistas na população do estudo e não necessariamente com a ocupação que exercem / The current model of economic development, which has as one of its bases a constant increase in production and consumption, is responsible for the intensification of environmental risks that can compromise a population\'s health. This model is also responsible for the continued growth in waste generation which is accompanied by a considerable increase in the number of recyclable materials collectors, who find in this activity a survival strategy. This population group that has for decades played an important role in solid waste management, now has greater exposures to health risks due to their daily activity. In the present study, the levels of exposure to the metals cadmium (Cd), lead (Pb), mercury (Hg) and nickel (Ni) were evaluated in recyclable materials collectors from four cooperatives in the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP). Blood samples were collected from 226 individuals (CI: 95%, accuracy 6%) and the results were compared with other biomonitoring studies from MRSP. Questionnaires were applied to obtain information regarding variables that could influence the blood levels of the metals under study. The mean concentrations of Cd found (AM: 0.47 ug/L; GM: 0.34 ug/L) were almost four times that the ones found in the reference study and 24,3% of the individuals presented Cd concentrations above the Reference Values (RV). The mean concentrations of Pb in the collectors (AM: 39.13 ug/L; GM: 34.11 ug/L) were also significantly higher than the mean concentration in the reference study population (about 1.4 times) and 10,6% of the collectors presented Pb concentrations above the RV. The mean concentrations of mercury (AM: 1.46 ug/L; GM: 0.94 ug/L) were not significantly higher than the mean concentration found in the reference study. The concentration of Ni presented a large variability, so it was not possible to make inferences about the exposure to this metal. This study indicates that recyclable materials collectors have a greater exposure to Cd when compared with the general population, and this is possibly related to the work developed by these individuals, even though the sources could not be determined by this study. It also indicated that the collectors have a greater exposure to Pb, but the magnitude of the results might be explained by the socioeconomic characteristics and the larger amount of smokers among the sampled population

A determinação de elementos tóxicos em solo é uma importante ferramenta para monitorar a poluição ambiental. O cádmio é um elemento potencialmente tóxico às plantas, aos animais superiores e ao homem, podendo estar presente no ambiente, natural ou antropicamente, em condição de causar toxicidade. Pouco se conhece sobre o comportamento desse cátion nos solos tropicais muito intemperizados, e que apresentam atributos diferentes daqueles de regiões temperadas onde a maioria dos estudos têm sido conduzidos. Esse trabalho teve como objetivos verificar: a) a extratabilidade do cádmio nas amostras de solos naturais com extratores químicos convencionais como o DTPA-TEA pH 7,3, o Mehlich 3 e o CaCl2 0,01 mol L -1 relacionando-a com os diversos atributos dos solos, b) a potencialidade de extração do Cd pelo uso de soluções de ácidos orgânicos de baixo peso molecular (acético, cítrico e oxálico) que foi comparada com os extratores convencionais e c) a extratabilidade do cádmio em amostras de solos provenientes de regiõescontaminadas usando-se os mesmos extratores convencionais e orgânicos. As relações solo:solução utilizadas foram para Mehlich 3, DTPA-TEA pH 7,3, CaCl2 0,01 mol L -1 , ácido acético 57 mmol L -1 , ácido cítrico 2,1 mmol L -1 e ácido oxálico 10,4 mmol L -1 , respectivamente, as seguintes: 2,5:25; 10:20; 1:10; 10:20; 10:20 e 10:20 (g/ml). Foram feitas análises de regressão simples obtendo-se correlação negativa significativa (r = 0,73) entre o Cd extraído pelo DTPA-TEA pH 7,3 e o teor de argila dos solos naturais, entre o extrator e o teor de ferro livre (r = 0,65) e entre o extrator e o pH em KCl 1 mol L -1 (r = 0,47). Análises de regressão múltipla também foram feitas obtendo-se correlação negativa significativa (R 2 = 0,528) entre o DTPA-TEA pH 7,3 e o teor de argila. O extrator DTPA-TEA pH 7,3 foi o que apresentou diferença significativa e maior extratabilidade de Cd em solos naturais. As soluções de CaCl2 0,01 mol L -1 e os ácidos orgânicos extraíram pequena quantidade de Cd dos solos naturais. Para as amostras de solos contaminados a solução de ácido acético foi a que mostrou maior potencialidade de extração do elemento. / The determination of toxic elements in the soil is an important tool for monitoring environmental pollution. Cadmium is an element potentially toxic to the plants, superior animals and man. Not too much is known about of this cation the behaviour in the very weathered tropical soils which present different attributes from the areas where most of the studies has ben conducted. The objectives of this paper was to verify: a) the extractability of cadmium in natural and contaminated soil samples with the addition of chemical extractants DTPA-TEA pH 7,3, MEHLICH 3 and CaCl2 0,01 mol L -1 and relate the amount extracted with different soil attributes, b) the extractability potential of three low-molecular- weight organic acids (acetic, citric and oxalic acids) and compare to the conventional extractants and c) the extratibility of cadmium in soil samples from polluted areas with the same conventional and organic extractants. The> soil:solution ratios used for Mehlich 3, DTPA-TEA pH 7,3, CaCl2 0,01 mol L -1 , acetic acid 57 mmol L -1 , citric acid 2,1 mmol L -1 and oxalic acid 10,4 mmol L -1 , were respectively, the following: 2,5:25; 10:20; 1:10; 10:20; 10:20 and 10:20 (m/v). Simple linear regression analysis showed negative correlations (r = -0,73) just for DTPA-TEA pH 7,3 extractable Cd and soil clay content, and free Fe content (r = -0,65) and pH in KCl solution (r = -0,47). Multiple regression analysis was also performed and a significant negative correlations (R 2 = 0,528) obtained just for DTPA-TEA pH 7,3 extractable cadmium and soil clay content. The DTPA-TEA pH 7,3 extractant presented the highest results for Cd extratability in natural soils. The CaCl2 0,01 mol L -1 and organic acids solutions extracted very low amount of Cd in natural soils, almost always near the detection limit of the equipament. For contaminated soil samples the acetic acid solution presented the biggest extraction potential for Cd.

Moluscos têm sido empregados como bioindicadores em estudos de contaminação ambiental. Nesse contexto, o caramujo de água doce Biomphalaria glabrata tem sido avaliado como um bom modelo laboratorial, e estudos prévios apontaram sua aplicação na pesquisa ambiental. A proteína HSP70 é uma molécula de 70 kDa, pertencente a uma família de proteínas com papel na manutenção da homeostase dos seres vivos: as proteínas de choque térmico (HSPs); e vem sendo estudada como potencial biomarcador de dano ambiental, indicando estresse e protegendo os organismos dos danos às proteínas. Neste trabalho, foi caracterizada a proteína HSP70 de B. glabrata pelo Western blot, com o objetivo de seu emprego em aplicações ambientais futuras. Para isso, caramujos de 5-6 meses de idade, com diâmetro de concha de 14,4 (±1,7) mm, foram expostos ao calor e ao cloreto de cádmio (CdCl2) a fim de se verificar a resposta desta proteína frente a esses estresses. Os animais foram dissecados para investigação da indução da HSP70. As proteínas foram extraídas dos tecidos com tampão RIPA, separadas em eletroforese desnaturante em gel de poliacrilamida, transferidas para uma membrana de nitrocelulose e detectadas com anticorpo específico para HSP70. A CL50/96h foi determinada como sendo 0,34 (0,30-0,37) ppm para o CdCl2 e serviu de referência para os experimentos de indução da proteína. Foi observado que a exposição a temperaturas subletais aumentou a resistência dos caramujos à temperatura letal de 42 °C. Exposições prévias ao calor de 33 °C e ao CdCl2 a 0,22 ppm aumentou a sobrevivência dos caramujos B. glabrata à concentração letal de CdCl2 (0,7 ppm) e à temperatura letal (42 °C), respectivamente. Os achados do Western blot apontaram para um possível papel da HSP70 nesse processo. Os resultados mostraram relação entre a proteína HSP70 e o aumento na sobrevivência aos estímulos letais após prévia exposição a estresses moderados. O Western blot mostrou uma indução da HSP70 nos grupos pré-expostos, se comparados aos grupos controles. A glândula digestiva foi o tecido mais responsivo, no que concerne à indução da proteína HSP70, comparando com tecidos de cabeça/pé e ovoteste. Foi encontrado o pico de indução da HSP70 nos caramujos B. glabrata após 48 horas de exposição ao calor de 33 °C, e após 96 horas de exposição ao CdCl2 a 0,22 ppm. Apesar do bem conhecido papel da HSP70 na termotolerância e tolerância a outros agentes estressores nos organismos vivos, esta foi a primeira vez que isto foi demonstrado no B. glabrata, oferecendo subsídios para a sua aplicação em estudos de monitoramento ambiental. Os resultados apresentados aqui abrem o caminho para estudos futuros dessa proteína no molusco, e fornecem mais bases para o conhecimento do B. glabrata. / Molluscs have been employed as bioindicators in studies of environmental stress. In this way the freshwater snail Biomphalaria glabrata has been evaluated as a good laboratory model, and previous studies have pointed for its application in environmental research. The HSP70 protein is a molecule of 70 kDa from a family of proteins with role in maintaining homeostasis: the Heat Shock Proteins (HSPs), and it has been studied as a potential biomarker for environmental injury indicating stress and providing protection against the protein damage. In this work, the protein HSP70 was characterized in B. glabrata by Western blotting aiming its employment in future environmental applications. To this purpose, 5-6 months old snails, with shell diameter of 14,4 (±1,7) mm, were exposed to heat and to cadmium chloride (CdCl2) in order to verify the response of this protein to the stresses. Animals were dissected to investigate induction of HSP70. Proteins were extracted from tissues with RIPA buffer, fractionated in denaturing polyacrilamide gel electrophoresis, transferred to nitrocellulose membrane, and detected with a HSP70-specific antibody. The CL50/96h was determined as 0,34 (0,30-0,37) ppm for CdCl2 and served as reference in the experiments for protein induction. It was observed that exposure to sublethal temperatures improved the resistance of snails B. glabrata to the lethal temperature of 42 ºC. Previous sublethal exposure to heat at 33 °C and to CdCl2 at 0,22 ppm improved the survival of snails B. glabrata to a lethal concentration of CdCl2 (0,7 ppm) and to a lethal temperature (42 ºC), respectively. The findings of Western blot pointed to a possible role of HSP70 protein in this process. Results showed a correlation between HSP70 and the improvement of survival to lethal stimuli after a previous exposure to mild stresses. The Western blot showed an induction of HSP70 protein in the preexposed groups as compared to the control ones. The digestive gland was the most responsive tissue to stress regarding the HSP70 protein induction compared with heat/foot and ovotestis. An induction peak of HSP70 was found after 48 hours of exposure to heat at 33 °C, and after 96 hours of exposure to CdCl2 at 0,22 ppm. Despite of the well known role of HSP70 in thermotolerance and tolerance to other stress agents in living organisms, it was the first time it was shown in B. glabrata, supporting its application in environmental monitoring studies. The results presented here open a way to future studies of this protein in the mollusc, and provide more basements to knowledge of B. glabrata.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:37:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernanda_Rubio.pdf: 3072632 bytes, checksum: 474f6e13b902a88547c423612495ca4f (MD5) Previous issue date: 2012-03-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Due to the intense pollution of the waters, is necessary the search for options which provide the remediation of the contaminated hydric resources, therefore the objective of this work was to evaluate the cake of crambe seeds (Crambe abyssinica Hochst) as a biosorbent in the removal of toxic heavy metals cadmium (Cd), lead (Pb) and chromium (Cr) in waters. The biomass was characterized by scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (IR) and determination of the point of zero charge (pHpzc). The results demonstrate a favorable structure for the adsorption both by irregular morphology presented by SEM and by the functional groups indicated by IR. The result assigned by the pHpzc test of 5.5, the adsorption of cations the pH of the solution must be higher than the pHpzc. For the verification of the optimal conditions for the adsorption tests, the following factors were evaluated: variation effect of the biosorbent mass (200 to 1200 mg), pH of the solution (5.0, 6.0 and 7.0) and contact time (20 to 180 min). The results indicate that the best mass for the studies of the 3 metals (Cd, Pb and Cr) was of 400 mg. For the pH test, the solutions with pH 6.0 provided the best adsorption of Cd and Cr, while for the Pb the best pH was 7.0. In the kinetic study, the equilibrium was achieved in approximately 60 min for the Cd, 20 min for the Pb and 80 min for the Cr. After determinated the ideal conditions, tests were performed for the construction of the isotherms, ranging the concentration of the metals from 10 to 90 mg L-1. The bests adjusts for Cd, Pb and Cr followed the models of Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R), describing a multilayer adsorption and with chemical nature, still confirmed by the pseudo second-order test. The estimated value of the maximum capacity of adsorption by biosorbent mass (qm) for Cd was 19.342 mg g-1, for Cr 6.807 mg g-1 and for Pb was not possible to determinate this parameter due to the non-linearity presented. The influence of the temperature was studied for the determination of the thermodynamic parameters, which was performed using optimal conditions ranging temperature from 25 to 65 ºC. The positive values of ΔH e ΔS indicate a endothermic process and a randomness system, respectively. Only for the Pb was found negative ΔG, referring to a spontaneous adsorption. The percentage of removal of the ions was of: Pb 97%, Cd 76% e Cr 45%. In the desorption, only the Cd was able to be successfully recovered. Using the same conditions applied for the biosorbent crambe, comparative tests of adsorption and desorption were performed using commercial activated coal. By the obtained results and knowing that the cake of crambe seeds are a byproduct available in high scale and which did not undergone any previous treatment, was verified high applicability of this material as biosorbent in the treatment of contaminated waters with Cd, Pb and Cr, presenting itself as a viable alternative for the decrease of the environmental impacts, because it s a byproduct and it present itself as a natural and sustainable material / Devido a intensa poluição das águas, a busca por alternativas que propiciem a remediação dos recursos hidrícos contaminados faz-se necessária, por isso o objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicabilidade do uso da torta de sementes de Crambe abyssinica Hochst (crambe) como biossorvente na remoção dos metais pesados tóxicos cádmio (Cd), chumbo (Pb) e cromo (Cr) presentes em águas. A biomassa de crambe foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho (IV) e determinação do ponto de carga zero (pHPCZ). Os resultados demonstraram estrutura favorável para adsorção tanto pela morfologia irregular apresentada pelo MEV, quanto pelos grupos funcionais indicados pelo IV. Na determinação do pHPCZ o resultado obtido foi de 5,5, indicando que para a adsorção de cátions é favorável em soluções com pH acima do pHPCZ. Para verificação das condições ótimas para os estudos de adsorção, foram avaliados os seguintes fatores: o efeito da variação da massa do biossorvente (200 a 1200 mg), pH da solução (5,0; 6,0 e 7,0) e tempo de contato (20 a 180 min). Os resultados indicaram que a melhor massa para os estudos dos três metais (Cd, Pb e Cr) foi de 400 mg. Para o estudo de pH, as soluções com pH 6,0 propiciaram a melhor adsorção de Cd e Cr, enquanto que para o Pb o melhor pH foi 7,0. No estudo cinético, o equilíbrio do sistema foi atingido em aproximadamente 60 min para o Cd, 20 min para Pb e 80 min para Cr. Determinadas as condições ideais, estudos foram realizados para a construção das isotermas, variando-se a concentração dos metais de 10 a 90 mg L-1. Os melhores ajustes tanto para Cd, Pb e Cr seguiram os modelos de Freundlich e Dubinin-Radushkevich (D-R), descrevendo uma adsorção em multicamadas e de natureza química, confirmada ainda pelo modelo de pseudossegunda ordem. O valor estimado da quantidade máxima (qm) de Cd adsorvida por massa do biossorvente foi de 19,342 mg g-1, para o Cr 6,807 mg g-1 e para o Pb não foi possível determinar este parâmetro devido a não linearidade apresentada pelo modelo. A influência da temperatura foi estudada para determinação dos parâmetros termodinâmicos, para isso, utilizando as condições ótimas variou-se a temperatura em 25 a 65 ºC. Os valores positivos de ΔH e ΔS indicaram processo endotérmico e aleatoriedade do sistema, respectivamente. Somente o metal Pb obteve ΔG negativo, referindo-se a uma adsorção espontânea. A porcentagem de remoção dos íons foi de: Pb 97%, Cd 76% e Cr 45%. Na dessorção, apenas o metal Cd pôde ser satisfatoriamente recuperado. Utilizando as mesmas condições empregadas para o bissorvente crambe, estudos comparativos de adsorção e dessorção foram efetuados utilizando carvão ativado comercial. Diante dos resultados e sabendo que a torta das sementes de crambe é um coproduto disponível em larga escala e que não sofreu nenhum tratamento prévio, verificou-se a alta aplicabilidade desse material como biossorvente no tratamento de águas contaminadas com Cd, Pb e Cr, sendo uma alternativa viável para diminuição dos impactos ambientais, por se tratar de um coproduto e desta forma constitui-se um material natural e sustentável

Com o aumento de atividades humanas nocivas ao meio ambiente e principalmente ao meio aquático, torna-se importante a elucidação dos mecanismos de defesa que envolvem os organismos expostos. As algas têm particular importância por serem a base da cadeia alimentar do ecossistema marinho. Ao acumular as substâncias tóxicas presentes no ambiente e servirem de alimento para outras espécies, elas podem provocar biomagnificação do agente tóxico ao longo da cadeia. A escolha da microalga Lingulodinium polyedrum deve-se à sua ampla distribuição em âmbito nacional e mundial e por ser um organismo modelo para estudos de toxicologia envolvendo metais. Este trabalho tem como objetivos padronizar as condições do meio de cultivo de forma a proporcionar o crescimento ideal da espécie, traçar a curva de crescimento e monitorar os aspectos biológicos que sofrem alterações frente a metais, tais como: taxa fotossintética, atividade da enzima antioxidante superóxido dismutase, balanço entre glutationa reduzida e oxidada, bioacumulação intracelular dos metais a que foram expostas e identificação de substâncias quelantes sintetizadas pelas algas, conhecidas como fitoquelatinas. Para alcançar estes objetivos foram utilizadas técnicas analíticas tais como espectrofotometria, espectrometria de massas e espectrometria de emissão atômica com plasma acoplado indutivamente. Dentre os resultados obtidos estão diminuição da quantidade de glutationa reduzida e oxidada quando algas são expostas a metais, diminuição da quantidade de cádmio presente no meio, aumento da atividade de superóxido dismutase e síntese de fitoquelatinas. Com os resultados obtidos podemos concluir que as fitoquelatinas podem ser usadas como biomarcadores de exposição ao cádmio e o organismo, por ser capaz de diminuir a quantidade de metais disponíveis no ambiente, tem potencial para biorremediar ambientes poluídos. / Given the increase of environmentally harmful human activities, in particular the ones injurious to the aquatic environment, it is important to elucidate the defense mechanisms utilized by organisms exposed to damaging agents. Those species can later be suggested to be used as pollution bioindicators or bioremediatiors. Algae are of particular importance because they are the basis of the marine ecosystem food chain. Given that these organisms can accumulate toxic substances from the environment and they serve as food for other species, it will cause biomagnification of the toxic agent in the chain. The choice of the microalgae Lingulodinium polyedrum was due to its wide national and global distribution and the fact that it is a model organism for toxicology studies involving metals. This work aims to standardize the medium conditions in order to provide the ideal growth of the species; plot the growth curve; and monitor the biological aspects that change in the presence of metals, such as: photosynthetic rate, antioxidant enzyme superoxide dismutase activity, balance between oxidized and reduced glutathione, intracellular accumulation of metals and identification of chelating substances synthesized by the alga, known as phytochelatins. To achieve these objectives there were used analytical techniques such as spectrophotometry, mass spectrometry and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy. Among the obtained results there are the decrease in the amount of reduced and oxidized glutathione when algae are exposed to the metal; reduction in the quantity of cadmium in the medium; and increase in superoxide dismutase activity and phytochelatin synthesis. Based on the results it can be concluded that phytochelatins can be used as biomarkers of exposure to cadmium and the organism have potential to bioremediate polluted environments.

Submitted by Sandro Camargo (sandro.camargo@unipampa.edu.br) on 2015-03-08T23:02:15Z No. of bitstreams: 1 126110004.pdf: 1813851 bytes, checksum: 1a28f794fef01acd23da69d00092235e (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-08T23:02:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 126110004.pdf: 1813851 bytes, checksum: 1a28f794fef01acd23da69d00092235e (MD5) Previous issue date: 2014-02-22 / A δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) é uma metaloenzima que requer íons zinco para sua atividade catalítica máxima. Devido a sua natureza sulfidrílica, a δ-ALA-D é extremamente sensível à presença de agentes oxidantes, sendo inibida por metais pesados que possuam elevada afinidade por grupamentos sulfidrílicos, como o Cádmio (Cd). O Cd é um metal pesado e um elemento não essencial utilizado industrialmente. É um dos poluentes mais tóxicos distribuídos no meio ambiente, uma vez que atividades antropogênicas fizeram com que sua concentração aumentasse na atmosfera e se tornasse um contaminante de alimentos e água. Uma importante fonte de Cd nos seres humanos é através da inalação da fumaça de cigarro, pois já que possui uma alta biodisponibilidade, é facilmente depositado em vários tecidos, especialmente o trato reprodutivo. Embora este metal possa causar graves danos aos embriões e aos órgãos reprodutivos, os mecanismos precisos referentes à sua toxicidade permanecem incertos. O objetivo deste tabalho foi avaliar o efeito do cádmio e do seleno-furanosídeo sobre a atividade da enzima δ-ALA-D de ovário, in vitro e ex vivo. Observou-se que baixas concentrações de Cd inibiram a atividade da enzima δ-ALA-D em ovário de vaca in vitro, e o valor da IC 50 obtido foi de 19,17 μM. O Seleno- furanosídeo (10, 50, 100, 200, 400 e 1000 μM) não foi capaz de reverter a toxicidade do Cd no tecido ovariano bovino in vitro. Foi demonstrado também o possível mecanismo pelo qual o Cd inibe a atividade da enzima δ-ALA-D, utilizando o ditiotreitol (DTT) e o Cloreto de Zinco (ZnCl 2 ), onde foi demonstrado que o DTT (3mM) protegeu a inibição da atividade da enzima causada pelo Cd, enquanto o ZnCl 2 (100μM) não protegeu o efeito inibitório do metal, sugerindo que a inibição da atividade da enzima estaria relacionado a oxidação dos grupos tiólicos. No estudo ex vivo utilizando camundongos Swiss (fêmeas adultas), a exposição aguda ao Cd (2,5 e 5 mg/kg intraperitoneal) provocou uma inibição significativa da atividade da δ-ALA-D de ovário (cerca de 27% e 34%, respectivamente). A terapia com o seleno- furanosídeo ex vivo (100 μmol/kg) foi capaz de restaurar a atividade enzimática. Assim, foi demonstrado pela primeira vez que a atividade da enzima δ-ALA-D ovariana é inibida pelo Cd tanto in vitro como ex vivo. Além disso, a terapia com o seleno-furanosídeo foi eficaz em restaurar a atividade da enzima inibida pela exposição ao Cd em ovário de camundongas, mas não foi eficaz em reverter o efeito do metal in vitro. Neste estudo, foi encontrado um novo marcador de toxicidade de Cd no tecido ovariano, bem como o efeito benéfico de um novo composto para tratar o efeito do metal após a exposição aguda do Cd. / δ- aminolevulinate dehydratase (δ-ALA-D) is a metalloenzyme that requires zinc ions for maximum catalytic activity. Due to its sulphidrilic nature, δ-ALA-D is very sensitive to the presence of oxidizing agents being inhibited by heavy metals that have a high affinity for sulfhydryl groups such as cadmium (Cd). Cd is a heavy metal and a non-essential element used industrially. It is one of the most toxic pollutants distributed in the environment, since anthropogenic activities have increased its concentration in the atmosphere and become a contaminant of food and water. An important source of Cd in humans is through inhalation of cigarette smoke, because since it has a high bioavailability, is easily deposited in various tissues, especially the reproductive tract. Although this metal can cause serious damage to embryos and reproductive organs, the precise mechanisms relating to its toxicity remain uncertain . The objective of this work was to evaluate the effect of cadmium and seleno - furanoside on the activity of the enzyme δ-ALA-D ovary , in vitro and ex vivo. We observed that low concentrations of Cd inhibited cow ovary δ-ALA-D activity in vitro and the IC 50 value obtained was 19.17 μM. The Seleno-furanoside (10, 50, 100, 200, 400 and 1000 μM) did not reverse the Cd toxicity in bovine ovarian tissue in vitro. It was also shown possible mechanism by which Cd inhibits the enzyme activity of δ-ALA-D using dithiothreitol (DTT) and Zinc Chloride (ZnCl 2 ), where it was shown that DTT (3 mM) protected against enzyme activity inhibited by Cd while the ZnCl 2 (100μM) did not protect the inhibitory effect of the metal, suggesting that the inhibition of enzyme activity is related to the oxidation of thiol groups. In the ex vivo sturdy using Swiss (adult females), acute exposure to Cd (2.5 and 5 mg / kg intraperitoneally) caused a significant inhibition of δ-ALA-D ovarian (about 27% and 34% activity, respectively). Therapy with seleno-furanosídeo ex vivo (100 μmol /kg) was able to restore enzyme activity. Thus, it was demonstred for the first time that the activity of δ-ALA-D ovarian enzyme is inhibited by Cd both in vitro and ex vivo. In addition, therapy with seleno-furanoside was effective in restoring the enzyme activity inhibited by Cd exposure in mice ovary but was not effective in reversing the effect of metal in vitro. This study found a new marker of toxicity of Cd in ovarian tissue, as well as the beneficial effect of a new compound for treating metal effect after acute exposure of Cd. / Effect of Cadmium and Seleno-furanoside on the Δ-Aminolevulinate Dehydratase Activity In Vitro and Ex Vivo.

Submitted by Sandro Camargo (sandro.camargo@unipampa.edu.br) on 2015-03-09T02:14:40Z No. of bitstreams: 1 116110003.pdf: 916914 bytes, checksum: df796bf21f1e53764bc1da362ad0c0ce (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-09T02:14:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 116110003.pdf: 916914 bytes, checksum: df796bf21f1e53764bc1da362ad0c0ce (MD5) Previous issue date: 2012-10-23 / O cádmio é um metal pesado não-essencial presente em baixas concentrações principalmente em alimentos e água potável, mas também está presente na fumaça do cigarro. A exposição aguda ao cádmio causa dano testicular severo em camundongos, que está relacionado com o estresse oxidativo. O presente estudo avaliou o dano oxidativo em testículos causado por uma exposição aguda ao cádmio e verificou o papel protetor do γ-orizanol (ORY). Os camundongos receberam uma única dose de CdCl 2 2,5 mg/kg administrada via intraperitoneal, e então tratados com ORY (50 mM óleo de canola, 5 mL/kg) administrado via oral. Os testículos foram removidos após 24 horas e testados quanto aos níveis de peroxidação lipídica (TBARS), carbonilação proteica, fragmentação do DNA, ácido ascórbico, cádmio e tióis não-proteicos, e para a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), glutationa S-transferase (GST) e δ-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D). O grupo tratado com cádmio mostrou um acúmulo desse metal no tecido testicular, assim como aumento significativo nos níveis de peroxidação lipídica, carbonilação proteica e fragmentação do DNA, que confirmam o dano oxidativo causado no tecido. Além disso, notou-se inibição significativa na atividade das enzimas SOD, GST e δ-ALA-D, e também uma redução nos níveis de ácido ascórbico e tióis não-proteicos. A terapia foi capaz de reduzir significativamente a concentração de cádmio nos testículos (cerca de 23%). O ORY restaurou a atividade das enzimas SOD e GST bem como a produção de TBARS aos níveis do controle. Além disso, o ORY recuperou parcialmente a atividade da enzima δ-ALA-D que estava inibida pelo cádmio. Esse estudo fornece a primeira evidência das propriedades terapêuticas do ORY na proteção contra a toxicidade testicular induzida por cádmio. / Cadmium is a non-essential heavy metal that is present at low levels mainly in food and water and also in cigar smoke. Acute cadmium exposure cause severe testicular damage in mice, which involves oxidative stress. The present study evaluated the testicular oxidative damage caused by acute cadmium exposure and verified the protective role of γ-oryzanol (ORY). Mice received a single dose of 2.5 mg/kg of CdCl 2 administrated via intraperitoneal, and then treated with ORY (50 mM in canola oil, 5 mL/kg) administrated via oral. Testes were removed after 24 hours and tested for lipid peroxidation (TBARS), protein carbonylation, DNA breakage, ascorbic acid, cadmium and non-proteic thiols contents, and for the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), glutathione S-transferase (GST) and δ-aminolevulic acid dehydratase (δ-ALA-D). Cadmium treated group presented an accumulation of this metal in testicular tissue, as well as an increase in lipid peroxidation, protein carbonylation and DNA fragmentation contents, which confirms the oxidative stress. Furthermore, it was noted a significant inhibition in SOD, GST and δ-ALA-D activities, and also a reduction in ascorbic acid and non-proteic thiols content. Therapy reduced significantly cadmium concentration in testes (around 23%). ORY restored SOD and GST activities as well as TBARS production to the control levels. Furthermore, ORY partially recovered δ-ALA-D activity inhibited by cadmium. This study provides the first evidence on the therapeutic properties of ORY in protecting against cadmium-induced testicular toxicity.

Contamination of the soil by cadmium represents an agricultural hazard, for food production, and for environmental issues around the world. In the face of the problems caused by this and other metals it is necessary to remove or stabilize the same of the soil, so that there is no contamination of the ecosystems. One of the options for recovering the activity and the diversity of these environments is phytoremediation. The objective of this work was to evaluate the growth responses, physiological and biochemical characteristics of plants of Khaya ivorensis A. Chev. submitted to different doses of CdCl2. The experiment was conducted at the Federal Rural University of Amazonia (UFRA), in Belém of Pará, from December 2015 to April 2016. A completely randomized experimental design was used with 5 treatments (control, 10 CdCl2 mg/L-1, 20 CdCl2 mg/L-1, 30 CdCl2 mg/L-1, 40 CdCl2 mg/L-1) and 7 repetitions. With increasing doses of the metal, the plants Khaya ivorensis A. Chev., Presented as a response a decline in the biometric, physiological and biochemical parameters, but did not cause the death of the plants. The treatment with the dose of 10 CdCl2 mg / L-1 obtained the highest values for both the translocation factor and the bioaccumulation factor, none of the treatments presented a critical level of toxicity. The Khaya ivorensis A. Chev species proved to be an excellent alternative for the phytoremediation method in areas contaminated with cadmium. / A contaminação do solo por cádmio representa um perigo agrícola, para produção de alimentos, e para questão ambiental em todo o mundo. Diante dos problemas causados por este e outros metais é necessário que se remova ou estabilize os mesmos do solo, para que não haja contaminação dos ecossistemas. Uma das opções para se recuperar a atividade e a diversidade desses ambientes é a fitorremediação. Com isso o objetivo deste trabalho foi avaliar as respostas de crescimento, características fisiológicas e bioquímicas de plantas de Khaya ivorensis A. Chev. submetidas a diferentes doses de CdCl2. O experimento foi conduzido na Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), em Belém do Pará, nos meses de dezembro de 2015 a abril de 2016. Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com 5 tratamentos (Controle, 10 CdCl2 mg/L-1, 20 CdCl2 mg/L-1, 30 CdCl2 mg/L-1, 40 CdCl2 mg/L-1) e 7 repetições. Com as crescentes doses do metal, as plantas Khaya ivorensis A. Chev., apresentaram como resposta um declínio nos parâmetros biométricos, fisiológicos e bioquímicos, porém não causaram a morte dos vegetais. O tratamento com a dose de 10 CdCl2 mg/L-1 obteve os maiores valores tanto para o fator de translocação quanto para o fator de bioacumulação, nenhum dos tratamentos apresentou nível crítico de toxidez. A espécie Khaya ivorensis A. Chev mostrou ser uma excelente alternativa para o método de fitorremediação em áreas contaminadas com cádmio.