Submitted by Mendes Eduardo (dasilva@ufba.br) on 2012-03-21T22:53:47Z No. of bitstreams: 1 CohindePinho_DISSERTAÇÃO.pdf: 323932 bytes, checksum: 963d9c845dbfff3273be48ebe3b2c251 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-03-21T22:53:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CohindePinho_DISSERTAÇÃO.pdf: 323932 bytes, checksum: 963d9c845dbfff3273be48ebe3b2c251 (MD5) / Capes, Millennium Inorganic Chemicals / The current study investigates the suitability of a tropical cladoceran species, Macrothrix elegans Sars (1901) for toxicity testing in ecotoxicological tests at 250C involving two reference substances, cadmium chloride (CdCl2) both in natural and artificial media, and potassium chloride (KCl) in natural medium. The work provides a comparison among other cladoceran species from tropical and temperate environments, and discusses the potential of M. elegans as a bioindicator of stress in tropical waters. An experiment on the animal’s life-span has been included to assess its reproductive potential. On average, at 250C, M. elegans lives 38.2 ± 4.4 days and each female produces 211.8±30.4 neonates. The criterion of toxicity adopted in the bioassays was mortality/immobility using neonates up to 24-h old. The CdCl2 48-h EC50 mean values and their confidence intervals were 0.035 mg.l-1 [0.020-0.050 mg.l-1] in natural medium, and 0.018 mg.l-1 [0.012-0.024 mg.l-1] in the artificial medium. The KCl 48-h EC50 mean value (natural medium only) was 749.08 mg.l-1 [625.32-872.76 mg.l-1]. The work demonstrates the great potential of M. elegans as a test organism in ecotoxicological tests involving these substances in tropical freshwater ecosystems. / Salvador, Bahia

Submitted by Mendes Eduardo (dasilva@ufba.br) on 2012-03-21T00:26:13Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Cristiano.pdf: 656578 bytes, checksum: db814e7920e2705e9f75a1087e7d994b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-03-21T00:26:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Cristiano.pdf: 656578 bytes, checksum: db814e7920e2705e9f75a1087e7d994b (MD5) / Capes e Millennium Inorganics Chemicals / Buscou-se avaliar o potencial tóxico da redução do pH sobre o peixe Poecilia reticulata,através de ensaios de ecotoxicidade agudos, bem como avaliar como um aumento no pH da água da lagoa pode influenciar na sua toxicidade. Amostras de água da Lagoa de Dunas foram coletadas e testadas com os seguintes tratamentos: água in natura (pH ± 3,0) e amostras com pH alterados para 3,5, 3,8, 4,0, 4,3, 4,6, 5,0, 5,5, 6,0 e 6,5. Foram usadas ainda amostras da água de cultivo dos peixes, cujos valores de pH foram reduzidos para o mesmo da Lagoa de Dunas. Os resultados médios e respectivos intervalos de confiança do 96 h-LT50 da Lagoa de Dunas e da água de cultivo com pH reduzido foram 1,37 (1,18-1,56)h, e 1,04 (0,73-1,34) h, respectivamente, sem diferença estatística significativa (p ≥ 0,05).Para as amostras da Lagoa de Dunas com valores de pH elevados houve uma redução significativa da toxicidade, não sendo detectada toxicidade a partir do pH 6,0. Estes resultados demonstram que, nestas condições, o pH é o fator limitante para P. reticulata. / Salvador, Bahia

Nas últimas três décadas, o crescimento na demanda por biocombustíveis promoveu a expansão das culturas de cana-de-açúcar no Brasil e, consequentemente, o aumento no consumo de pesticidas. Diversas espécies de anfíbios estão sujeitas à exposição a pesticidas por ocorrerem dentro e ao redor de canaviais. Entretanto, mesmo avaliações de risco preliminares são inviabilizadas pela raridade de estudos ecotoxicológicos com espécies de anfíbios nativas. Esta dissertação propôs testar experimentalmente as hipóteses de que (1) os principais herbicidas utilizados na cultura de cana-de-açúcar no Brasil, embora desenvolvidos especificamente para o controle de ervas daninhas, são capazes de causar mortalidade em larvas de anfíbios (2) esta mortalidade se manifesta mesmo quando larvas de anfíbios são expostas a concentrações ambientalmente relevantes destes herbicidas (3) além de efeitos letais, a exposição de larvas de anfíbios a concentrações ambientalmente relevantes dos principais herbicidas utilizados na cultura da cana-de-açúcar no Brasil causa efeitos subletais em termos de crescimento, desenvolvimento, comportamento, imunocompetência, e atividade enzimática, e estes efeitos subletais podem ser importantes em influenciar o rendimento dos indivíduos. Foram utilizadas como modelo biológico larvas do leiuperídeo Physalaemus cuvieri e dos hilídeos Hypsiboas faber e Hypsiboas pardalis. As três espécies têm áreas de distribuição parcialmente coincidentes com a área de cultivo da cana-de-açúcar, sendo que as duas primeiras sabidamente ocorrem dentro de canaviais. Estas espécies foram expostas aos herbicidas glifosato, ametrina, 2,4-D, metribuzim e acetocloro, na forma de seus ingredientes ativos. Somados, estes herbicidas correspondem a ~2/3 do volume de herbicidas utilizados em importantes regiões produtoras de cana-de-açúcar; por sua vez, herbicidas constituem a maior parte dos pesticidas usados na cultura. Os experimentos de exposição aguda com P. cuvieri e H. pardalis demonstraram que todos os herbicidas testados são tóxicos a larvas de anfíbios, embora alguns deles apenas em concentrações bastante elevadas. Houve uma hierarquia relativamente clara na letalidade dos herbicidas testados (glifosato < metribuzim < ametrina < acetocloro). Uma comparação com os dados disponíveis da toxicidade dos mesmos herbicidas para outras espécies de anfíbios, e para outros animais aquáticos, sugere que as espécies testadas nesta dissertação tendem a ser relativamente robustas, e que, ao contrário de uma hipótese amplamente difundida, anfíbios não aparentam ser particularmente sensíveis a contaminantes. Os experimentos de exposição crônica procuraram simular cenários realistas de exposição ao manipular as doses mínimas (H. faber) e máximas (H. faber, H. pardalis) de aplicação recomendadas pelos fabricantes para o controle de ervas daninhas na cultura de cana-de-açúcar. Conforme esperado, um prolongamento da exposição induziu mortalidade em concentrações muito inferiores àquelas necessárias para causar efeito em exposição aguda. Glifosato, ametrina e acetocloro em doses ambientalmente relevantes induziram mortalidade significativa de larvas de anfíbios, ao menos para H. pardalis. Glifosato, 2,4-D e metribuzim retardaram significativamente o desenvolvimento de H. faber, enquanto que ametrina, testada apenas para H. pardalis, levou a uma diminuição no ganho de massa e no estágio de desenvolvimento final atingido pelas larvas. A atividade de AChE foi inibida pelo metribuzim em H. faber e estimulada pelo glifosato, ametrina e 2,4-D em H. pardalis; por sua vez, a atividade de GST, inalterada pela exposição a herbicidas em H. faber, foi estimulada pela ametrina e pelo acetocloro em H. pardalis. Nenhum composto induziu alterações significativas no perfil leucocitário. Herbicidas também tiveram efeitos comportamentais: a taxa de atividade de H. pardalis foi significativamente reduzida sob exposição à ametrina e ao acetocloro. Esta dissertação sugere portanto que a exposição a doses ambientalmente relevantes dos principais herbicidas utilizados em cultura de cana-de-açúcar no Brasil podem causar efeitos letais e subletais em larvas de espécies nativas de anfíbios. Alguns destes efeitos subletais, como uma diminuição nas taxas de atividade, de crescimento e de desenvolvimento, podem ter importantes consequências para o sucesso dos indivíduos por prolongar o período larval e assim aumentar o risco de dessecação em corpos d´água temporários e semi-permanentes. Estudos futuros devem buscar realismo adicional rumo a uma análise de risco da contaminação ambiental por herbicidas por meio de experimentos manipulando não apenas ingredientes ativos, mas também formulações comerciais, bem como interações dos contaminantes entre si e com outros estressores ambientais, calibrados por concentrações medidas em campo. / In the last three decades, the increasing demand for biofuels in Brazil favored the expansion of sugarcane and, as a consequence, an increase in the consumption of pesticides. Several species of amphibians are subject to pesticide exposure for occuring in or around sugarcane fields. However, a preliminary risk assessment of pesticide exposure is not possible due to the absolute scarcity of ecotoxicological studies with native amphibian species. This thesis proposed to test the hypotheses that (1) the main herbicides used in sugarcane crops in Brazil, although designed for weed control, cause mortality of amphibian larvae (2) this mortality manifests even when amphiban larvae are exposed to environmentally relevant herbicide concentrations (3) in addition to any lethal effects, exposure of amphibian larvae to environmentally relevant herbicide concentrations causes sublethal effects in terms of growth, development, behavior, immunocompetence, and enzimatic activity, and these effects may be important in influencing individual performance. We used as model system the leiuperid frog Physalaemus cuvieri and the hylid frogs Hypsiboas faber and Hypsiboas pardalis. The distributional ranges of these species partially overlap with the region of cultivation of sugarcane in the country, and the first two species are known to colonize waterbodies in or around sugarcane fields. These three species were exposed to glyphosate, ametryn, 2,4-D, metribuzin and acetochlor, presented as active ingredients. These herbicides account to ~2/3 of the volume of herbicides employed in an important sugarcane producing region in the country; herbicides correspond to the majority of pesticides used in this crop. Experiments of acute exposure of P. cuvieri and H. pardalis showed that all herbicides are toxic to amphibian larvae, albeit some of them only in very high doses. There was a relatively consistent ranking in lethality among the compounds (glyphosate < metribuzin < ametryn < acetochlor). A literature review suggests that the species tested tend to be relatively robust when compared to other amphibians and other freshwater animals, and that, contrary to a broadly disseminated hypothesis, amphibians do not seem to be particularly sensitive to contaminants. Experiments of chronic exposure aimed at simulating realistic scenarios of exposure by manipulating minimum (H. faber) and maximum application doses (H. faber, H. pardalis), as recommended by manufacturers for weed control in sugarcane fields. As expected, prolonged exposure induced mortality at much lower concentrations than those manipulated in the experiments of acute exposure. Environmentally relevant concentrations of glyphosate, ametryn and acetochlor induced significant mortality in larval amphibians, at least for H. pardalis. Glyphosate, 2,4-D and metribuzin significantly slowed development in H. faber, whereas ametryn slowed development and growth in H. pardalis. Herbicides also had behavioral effects: activity rates of H. pardalis were significantly reduced under exposure to ametryn and acetochlor. AChE activity was inhibited by metribuzin in H. faber but stimulated by glyphosate, ametryn and 2,4-D in H. pardalis; in turn, GST activity, which was not influenced by exposure to herbicides in H. faber, was stimulated by ametryn and acetochlor in H. pardalis. No herbicide induced significant changes in leukocyte profiles. In conclusion, this thesis suggests that exposure to environmentally relevant doses of the main herbicides employed in sugarcane fields in Brazil can cause lethal and sublethal effects on native species of larval amphibians. Some of these sublethal effects, including the decrease in activity, growth and developmental rates, may have important consequences for individual performance for extending the larval period and as such increasing the risk of dessication in temporary and semi-permanent ponds. Future studies should seek additional realism towards a risk analysis of the environmental contamination by herbicides through experiments manipulating not only active ingredients but also commercial formulations, as well as interactions among contaminants and other environmental stressors, calibrated by field-measured conditions.

Os éteres de difenilas polibromados (PBDEs) são largamente usados como retardantes de chama e têm sido detectados em diversas amostras biológicas, devido às suas características físico-químicas e bioacumuladoras, as quais fazem com que estes compostos tenham uma elevada persistência no meio ambiente. A exposição a estes compostos pode ser nociva ao homem e aos organismos vivos, uma vez que muitos estudos têm relatado que este composto possui atividade citotóxica. Desta forma, no presente estudo, investigamos o mecanismo de ação dos BDE-47, BDE-99, BDE-154 e BDE-209 sobre o processo autofágico de células HepG2, pois além de ser um processo de reciclagem de moléculas intracelular, a autofagia atua ainda na citoproteção celular. Foram realizados ensaios de imunocitoquímica para detecção de alterações no processo autofágico, no qual foi avaliado, sob microscopia de fluorescência, o padrão de distribuição das proteínas LC3-I e LC3-II; paralelamente, foi realizada a técnica de western blotting para a quantificação de três proteínas associadas ao processo de autofagia - LC3, Beclin-1 e p62. Em nossas análises de imunocitoquímica pode-se observar que os quatro PBDEs em estudo foram capazes desencadear o processo de autofagia, sendo que a magnitude do efeito tóxico foi dependente do tempo de exposição (24 e 48 horas), da concentração utilizada (0,1; 1; 5; 25 ?mol/L) e variável de acordo com o congênere em questão, sendo os BDE-47 e BDE-99 os que apresentaram maior potencial de ativação da autofagia. Além disso, esta indução de autofagia ainda pode ser detectada nos ensaios de western blotting, pois os PBDEs alteraram os níveis de LC3-II, Beclin-1 e p62, havendo um padrão de toxicidade semelhante ao visualizado nos ensaios de imunoistoquímica. Adicionalmente, devido ao fato dos PBDEs poderem se acumular no meio ambiente, principalmente em organismos aquáticos, uma análise dos efeitos destes compostos sobre um modelo ecotoxicológico foi realizada. O zebrafish (D. rerio) foi utilizado como organismoteste, a fim de avaliar a toxicidade destes contaminantes ambientais sobre seus estágios embrionários e larvais. Foram analisados endpoints de letalidade, subletalidade e teratogenicidade após a exposição aos PBDEs em estudo. Sendo que os compostos BDE-47, BDE-99 e BDE-209 (na presença de luz) apresentaram alterações em pelo menos um dos indicadores avaliados, sendo que o parâmetro mais afetado foi a inflação das bexigas natatórias, indicando uma possível teratogenicidade causada por estes compostos. Por outro lado, os BDE-154 e BDE- 209 (na ausência de luz) não causaram malformações no organismo-teste. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que estes compostos podem causar alterações na homeostase celular desencadeando o processo autofágico, sendo que se absorvidos por organismos, podem afetar o desenvolvimento de espécies como o zebrafish. / Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) are widely used as flame retardants and they have been detected in several biological samples due to their physicochemical and bioaccumulating characteristics, which make these compounds to have a high persistence in the environment. The exposure to these compounds can be harmful to man and other living organisms, since many studies have reported that this compound has cytotoxic activity. Thus, in the present study, we investigated the mechanism of action of the BDE-47, the BDE-99, the BDE-154 and the BDE-209 on the autophagic process of HepG2 cells, because beyond being an intracellular molecule recycling process, autophagy acts also in the cell cytoprotection. Immunocytochemistry assays were performed to detect changes in the autophagic process, in which the distribution pattern of the LC3-I and LC3-II proteins was evaluated under fluorescence microscopy. In parallel, the western blotting technique was used to quantify three proteins associated with the autophagy process - LC3, Beclin and p62. In our analyzes of immunocytochemistry it can be observed that the four PBDEs in the study were able to trigger the autophagy process, and the magnitude of the toxic effect was dependent on the exposure time (24 and 48 hours), on the used concentration (0.1; 1; 5; 25 ?mol/L), and it varies according to the congener. The BDE-47 and BDE-99 are the ones with the highest potential for autophagy activation. In addition, this autophagy induction can still be detected in the western blotting assays, because the PBDEs altered the levels of LC3-II, Beclin-1 and p62, with a similar pattern of toxicity as seen in the immunohistochemical assays. In addition, due to the fact that PBDEs may accumulate in the environment, mainly in aquatic organisms, an analysis of the effects of these compounds on an ecotoxicological model was performed. The Zebrafish (D. rerio) was used as a test organism in order to evaluate the toxicity of these environmental contaminants on their embryonic and larval stages. In this study, lethality, sublethality and teratogenicity endpoints were analyzed after exposure to the PBDEs. The BDE-47, BDE-99 and BDE-209 compounds (in the presence of light) presented alterations in at least one of the indicators evaluated, and the most affected parameter was the swim bladder inflation, indicating a possible teratogenicity caused by these compounds. On the other hand, the BDE-154 and the BDE-209 (in the absence of light) did not cause malformations in the test organism. Considering the results, it can be concluded that these compounds are able to cause changes in cellular homeostasis triggering the autophagic process, and whether absorbed by organisms, they can affect the development of species such as zebrafish.

Neste trabalho foi feito o desenvolvimento e validação de métodos para a determinação do hormônio 17\'alfa\'-metiltestosterona em amostras de água e de sedimentos de uma piscicultura situada no município de Socorro-SP. O local de estudo foi escolhido porque no município de Socorro há um grande número de pisciculturas e também pelo fato da cidade fazer parte do Circuito das Águas. Toda a água utilizada no processo de reversão sexual das tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) é descartada no Ribeirão dos Machados, um dos afluentes do rio Mogi-Guaçu, sem o devido tratamento. Foi desenvolvido o método analítico para a extração do hormônio das amostras de água, empregando a extração em fase sólida com adsorvente C18 (octadesilsilano). Também foi desenvolvido o método para a extração do hormônio das amostras dos sedimentos, empregando o equipamento de ultra-som. Foram feitos estudos de recuperação para as amostras de água e sedimentos em três níveis de fortificação. Empregou-se 300 mL da água de água de nascente (branco), e água do rio Santa Maria do Leme para os estudos de recuperação. Empregou-se 10 g de sedimentos (branco) coletados no rio Santa Maria do Leme, em São Carlos. Estas amostras foram fortificadas com o hormônio estudado. A técnica analítica empregada para a determinação do hormônio foi a cromatografia líquida de alta eficiência com detector UV-Vis e coluna RP-18. Para a determinação do hormônio foi utilizada a fase móvel acetonitrila/água 35:65 v/v. O volume injetado foi de 20 \'mü\'L, o fluxo de 1,0 mL/min e comprimento de onda de 245 nm. Os resultados indicaram que os métodos desenvolvidos e validados se mostraram lineares, sensíveis, seletivos, precisos e exatos nas condições estabelecidas, com limites de detecção e de quantificação adequados para a análise do hormônio. A aplicação desses métodos só foi possível pela adição de padrão, que possibilitou a identificação e quantificação do hormônio nas amostras de água e de sedimentos. Foram também feitos testes de ecotoxicidade do hormônio empregando-se os organismos Daphnia similis e Ceriodaphnia silvestrii para verificar a reprodução das espécies. Foram feitos testes para verificar a reversão sexual com a Ceriodaphnia silvestrii. Foi utilizado o programa computacional TOXSTAT 3.3 para a aplicação dos testes estatísticos com a Daphnia similis, pois os testes com a espécie Ceriodaphnia silvestrii não apresentou o número de 15 neonatos por organismo, não sendo possível a aplicação do referido teste. Verificou-se que não ocorreu reversão sexual nos testes com a Ceriodaphnia silvestrii nas concentrações estudadas (1,0 e 50,0 \'mü\'g/L). O estudo de avaliação e identificação de substâncias emergentes deve ser incorporado nos programas de controle e gestão de recursos hídricos, porque é importante verificar se o hormônio é responsável por algum tipo de toxicidade. / In this work the development and validation of methods for the determination of 17\'alfa\'-methyltestosterone hormone in water and sediments samples was achieved. The samples studied were extracted from pisciculture sites in the city of Socorro, Sao Paulo State. This place was chosen because it has a great number of pisciculture sites and is also localized near important tourist resources, known as the \'Circuito das Águas\'. One of the main concerns is the fact that water volumes used in the process of sexual reversion of the Nile Tilapia (Oreochromis niloticus), are discarded without previous treatment in the Machado river, a tributary of Mogi- Guaçu river, the main water resource in this area. Therefore, there are evident potential threats and care must be taken to analyze the potential contamination of water resources in the neighborhood. Two analytical methods were developed to extract hormone from water and sediments samples: a) using solid phase extraction with sorbente C18; b) using ultrasonic facilities. The recovering of the water and sediments samples was made in three levels of fortification. To perform comparisons, standards were built using 300 mL water samples collected in safe places and samples of fortication in the Santa Maria do Leme river, in Sao Carlos, and 10 g of sediments collected in the Santa Maria do Leme river, in Sao Carlos. These samples were contaminated with hormone under carefully controlled conditions. Hormone level determinations were carried out using HPLC with UVVis detector and column RP-18. The hormone determinations were made using the mobile phase acetonitrile/water 35:65 v/v. The experiments were carried out under the following conditions: a) the injected volume was 20 \'mü\'L; b) the flow speed was 1,0 mL/min ; c) a wavelength of 245 nm was used. The results obtained shows efficiency of the methods developed and validated in this as the correlations observed were linear, sensible, selective and accurate under the established conditions. Therefore, the experimental conditions used for detention and quantification were adequate for hormone analysis. Is worth to note that the identification and quantification of the hormone in the samples of water and sediments, is possibly only by making comparison with the standard discussed above. The organisms Daphnia similis and Ceriodaphnia silvestrii were also used to verify the ecotoxicity of the hormone, using reproduction of these species as the parameter to be monitored. Therefore, tests were made to verify the sexual reversion of Ceriodaphnia silvestrii. In these investigations, the computational program TOXSTAT 3.3 was used to perform the statistical tests. Nevertheless, only the studies performed with the Daphnia similis had statistical means, as the tests with the Ceriodaphnia silvestrii species did not present statistical significance. Therefore, it was verified that Ceriodaphnia silvestrii in the conditions studied here (concentrations of 1,0 and 50,0 \'mü\'g/L) did not present evidences of sexual reversion. As a main conclusion, the present study demonstrates the need of incorporating the evaluation and identification of emergent substances in the protocols used for the control and management of water resources. Among the concerns, special care must be taking to verify correlations between hormone and toxicity.

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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-29Bitstream added on 2014-06-13T19:47:06Z : No. of bitstreams: 1 carraschi_sp_me_jabo.pdf: 1614331 bytes, checksum: 288620069238ff5c63f403a56576fa26 (MD5) / Um dos problemas da aqüicultura é a ocorrência freqüente de infecções por parasitos e bactérias, principalmente em sistemas de criação intensiva. Entre os antibióticos, a oxitetraciclina (OTC) e o florfenicol (FFC) são os mais usados para tratar infecções causadas por bactérias em peixes. Os objetivos foram estimar a concentração letal 50% (CL50;48h) da OTC (Terramicina®) e do FFC (Aquaflor®) para o pacu (Piaractus mesopotamicus), classificar a OTC e o FFC pelo risco de intoxicação ambiental; determinar a dose eficaz de OTC e de FFC administrada na ração para o controle da infecção por Aeromonas hydrophila em pacu; avaliar o efeito da diluição da OTC e do FFC nas variáveis de qualidade de água durante os testes de toxicidade e durante o tratamento e avaliar as alterações histopatológicas após o tratamento com OTC e FFC. Para os testes de toxicidade aguda os animais (peso entre 0,5 e 1,0 g) foram expostos a 7,0; 7,5; 8,0 e 8,5 mgL-1 de OTC ou a 600,0; 700,0; 800,0; 900,0 e 1000,0 mgL-1 de FFC e um tratamento controle. A OTC e o FFC foram classificados pela toxicidade aguda e pelo risco ambiental de acordo com as classes de valores de CL50;48h. Para o tratamento de infecção induzida por A. hydrophila (3.0 x108 bactéria.mL-1), foram realizados dois testes, um com OTC (110,0; 140,0 e 170,0 mg.Kg-1) e outro com FFC (5,0; 10,0 e 15,0 mg.Kg-1). Os tratamentos foram três concentrações de cada antibiótico, um controle sem infecção e um com infecção. Para análise histopatológica foram coletados fragmentos de brânquia, fígado, rim e pele dos peixes após o tratamento com os antibióticos. As variáveis de qualidade de água registradas diariamente foram pH, temperatura, condutividade elétrica e concentração de oxigênio dissolvido, nos testes de toxicidade aguda e durante os testes de concentrações curativas. Nos testes de toxicidade aguda, a CL50;48h... / One of the main problems of modern aquaculture is the occurrence of infection of farmed fish by parasites and bacteria, especially in intensive systems. Among the antibiotics, the oxytetracycline (OTC) and the florfenicol (FFC) are the most commonly used to treat infections caused by bacteria in fishes. The objective was to estimate the 50% lethal concentration (LC50, 48h) of OTC (Terramycin®) and of the FFC (AQUAFLOR®) for the pacu (P. mesopotamicus), classify the OTC and FFC of according the assessment risk and to determine the effective concentration of OTC and of FFC administered in feed for control of Aeromona hydrophila in pacu; to evaluate the effect of dilution of OTC and of the FFC in variables in water quality during toxicity tests and for treatment and to evaluate the histopathological changes after treatment with OTC and FFC. For acute toxicity tests the animals (weighing between 0.5 and 1.0 g) were exposed to 7.0, 7.5, 8.0 and 8.5 mg.L-1 OTC or 600.0, 700 , 0, 800.0, 900.0 and 1000.0 mg.L-1 of FFC and a control treatment. The OTC and the FFC were classified for acute toxicity and for environmental risk of according with the ranking of value of LC 50;48h. For the treatment of A. hydrophila induced by experimental infection (3.0 x108 bactéria.mL-1), were carried out two tests, one with OTC (110.0, 140.0 and 170.0 mg.Kg-1) and another with FFC (5.0; 10.0 and 15.0 mg.Kg-1). The treatments included three concentration of antibiotic, a control without infection and a with infections. For histopathological analysis were collected gill tissue, liver, kidney and skin of fish after the treatment of bacterial diseases with antibiotics. The water quality variables were recorded daily pH, temperature, electrical conductivity and dissolved oxygen in acute toxicity tests and during treatment. In tests of acute toxicity, the LC50;48h estimated of OTC for pacu was... (Complete abstract click electronic access below)

Nas últimas três décadas, o crescimento na demanda por biocombustíveis promoveu a expansão das culturas de cana-de-açúcar no Brasil e, consequentemente, o aumento no consumo de pesticidas. Diversas espécies de anfíbios estão sujeitas à exposição a pesticidas por ocorrerem dentro e ao redor de canaviais. Entretanto, mesmo avaliações de risco preliminares são inviabilizadas pela raridade de estudos ecotoxicológicos com espécies de anfíbios nativas. Esta dissertação propôs testar experimentalmente as hipóteses de que (1) os principais herbicidas utilizados na cultura de cana-de-açúcar no Brasil, embora desenvolvidos especificamente para o controle de ervas daninhas, são capazes de causar mortalidade em larvas de anfíbios (2) esta mortalidade se manifesta mesmo quando larvas de anfíbios são expostas a concentrações ambientalmente relevantes destes herbicidas (3) além de efeitos letais, a exposição de larvas de anfíbios a concentrações ambientalmente relevantes dos principais herbicidas utilizados na cultura da cana-de-açúcar no Brasil causa efeitos subletais em termos de crescimento, desenvolvimento, comportamento, imunocompetência, e atividade enzimática, e estes efeitos subletais podem ser importantes em influenciar o rendimento dos indivíduos. Foram utilizadas como modelo biológico larvas do leiuperídeo Physalaemus cuvieri e dos hilídeos Hypsiboas faber e Hypsiboas pardalis. As três espécies têm áreas de distribuição parcialmente coincidentes com a área de cultivo da cana-de-açúcar, sendo que as duas primeiras sabidamente ocorrem dentro de canaviais. Estas espécies foram expostas aos herbicidas glifosato, ametrina, 2,4-D, metribuzim e acetocloro, na forma de seus ingredientes ativos. Somados, estes herbicidas correspondem a ~2/3 do volume de herbicidas utilizados em importantes regiões produtoras de cana-de-açúcar; por sua vez, herbicidas constituem a maior parte dos pesticidas usados na cultura. Os experimentos de exposição aguda com P. cuvieri e H. pardalis demonstraram que todos os herbicidas testados são tóxicos a larvas de anfíbios, embora alguns deles apenas em concentrações bastante elevadas. Houve uma hierarquia relativamente clara na letalidade dos herbicidas testados (glifosato < metribuzim < ametrina < acetocloro). Uma comparação com os dados disponíveis da toxicidade dos mesmos herbicidas para outras espécies de anfíbios, e para outros animais aquáticos, sugere que as espécies testadas nesta dissertação tendem a ser relativamente robustas, e que, ao contrário de uma hipótese amplamente difundida, anfíbios não aparentam ser particularmente sensíveis a contaminantes. Os experimentos de exposição crônica procuraram simular cenários realistas de exposição ao manipular as doses mínimas (H. faber) e máximas (H. faber, H. pardalis) de aplicação recomendadas pelos fabricantes para o controle de ervas daninhas na cultura de cana-de-açúcar. Conforme esperado, um prolongamento da exposição induziu mortalidade em concentrações muito inferiores àquelas necessárias para causar efeito em exposição aguda. Glifosato, ametrina e acetocloro em doses ambientalmente relevantes induziram mortalidade significativa de larvas de anfíbios, ao menos para H. pardalis. Glifosato, 2,4-D e metribuzim retardaram significativamente o desenvolvimento de H. faber, enquanto que ametrina, testada apenas para H. pardalis, levou a uma diminuição no ganho de massa e no estágio de desenvolvimento final atingido pelas larvas. A atividade de AChE foi inibida pelo metribuzim em H. faber e estimulada pelo glifosato, ametrina e 2,4-D em H. pardalis; por sua vez, a atividade de GST, inalterada pela exposição a herbicidas em H. faber, foi estimulada pela ametrina e pelo acetocloro em H. pardalis. Nenhum composto induziu alterações significativas no perfil leucocitário. Herbicidas também tiveram efeitos comportamentais: a taxa de atividade de H. pardalis foi significativamente reduzida sob exposição à ametrina e ao acetocloro. Esta dissertação sugere portanto que a exposição a doses ambientalmente relevantes dos principais herbicidas utilizados em cultura de cana-de-açúcar no Brasil podem causar efeitos letais e subletais em larvas de espécies nativas de anfíbios. Alguns destes efeitos subletais, como uma diminuição nas taxas de atividade, de crescimento e de desenvolvimento, podem ter importantes consequências para o sucesso dos indivíduos por prolongar o período larval e assim aumentar o risco de dessecação em corpos d´água temporários e semi-permanentes. Estudos futuros devem buscar realismo adicional rumo a uma análise de risco da contaminação ambiental por herbicidas por meio de experimentos manipulando não apenas ingredientes ativos, mas também formulações comerciais, bem como interações dos contaminantes entre si e com outros estressores ambientais, calibrados por concentrações medidas em campo. / In the last three decades, the increasing demand for biofuels in Brazil favored the expansion of sugarcane and, as a consequence, an increase in the consumption of pesticides. Several species of amphibians are subject to pesticide exposure for occuring in or around sugarcane fields. However, a preliminary risk assessment of pesticide exposure is not possible due to the absolute scarcity of ecotoxicological studies with native amphibian species. This thesis proposed to test the hypotheses that (1) the main herbicides used in sugarcane crops in Brazil, although designed for weed control, cause mortality of amphibian larvae (2) this mortality manifests even when amphiban larvae are exposed to environmentally relevant herbicide concentrations (3) in addition to any lethal effects, exposure of amphibian larvae to environmentally relevant herbicide concentrations causes sublethal effects in terms of growth, development, behavior, immunocompetence, and enzimatic activity, and these effects may be important in influencing individual performance. We used as model system the leiuperid frog Physalaemus cuvieri and the hylid frogs Hypsiboas faber and Hypsiboas pardalis. The distributional ranges of these species partially overlap with the region of cultivation of sugarcane in the country, and the first two species are known to colonize waterbodies in or around sugarcane fields. These three species were exposed to glyphosate, ametryn, 2,4-D, metribuzin and acetochlor, presented as active ingredients. These herbicides account to ~2/3 of the volume of herbicides employed in an important sugarcane producing region in the country; herbicides correspond to the majority of pesticides used in this crop. Experiments of acute exposure of P. cuvieri and H. pardalis showed that all herbicides are toxic to amphibian larvae, albeit some of them only in very high doses. There was a relatively consistent ranking in lethality among the compounds (glyphosate < metribuzin < ametryn < acetochlor). A literature review suggests that the species tested tend to be relatively robust when compared to other amphibians and other freshwater animals, and that, contrary to a broadly disseminated hypothesis, amphibians do not seem to be particularly sensitive to contaminants. Experiments of chronic exposure aimed at simulating realistic scenarios of exposure by manipulating minimum (H. faber) and maximum application doses (H. faber, H. pardalis), as recommended by manufacturers for weed control in sugarcane fields. As expected, prolonged exposure induced mortality at much lower concentrations than those manipulated in the experiments of acute exposure. Environmentally relevant concentrations of glyphosate, ametryn and acetochlor induced significant mortality in larval amphibians, at least for H. pardalis. Glyphosate, 2,4-D and metribuzin significantly slowed development in H. faber, whereas ametryn slowed development and growth in H. pardalis. Herbicides also had behavioral effects: activity rates of H. pardalis were significantly reduced under exposure to ametryn and acetochlor. AChE activity was inhibited by metribuzin in H. faber but stimulated by glyphosate, ametryn and 2,4-D in H. pardalis; in turn, GST activity, which was not influenced by exposure to herbicides in H. faber, was stimulated by ametryn and acetochlor in H. pardalis. No herbicide induced significant changes in leukocyte profiles. In conclusion, this thesis suggests that exposure to environmentally relevant doses of the main herbicides employed in sugarcane fields in Brazil can cause lethal and sublethal effects on native species of larval amphibians. Some of these sublethal effects, including the decrease in activity, growth and developmental rates, may have important consequences for individual performance for extending the larval period and as such increasing the risk of dessication in temporary and semi-permanent ponds. Future studies should seek additional realism towards a risk analysis of the environmental contamination by herbicides through experiments manipulating not only active ingredients but also commercial formulations, as well as interactions among contaminants and other environmental stressors, calibrated by field-measured conditions.

Neste trabalho foi feito o desenvolvimento e validação de métodos para a determinação do hormônio 17\'alfa\'-metiltestosterona em amostras de água e de sedimentos de uma piscicultura situada no município de Socorro-SP. O local de estudo foi escolhido porque no município de Socorro há um grande número de pisciculturas e também pelo fato da cidade fazer parte do Circuito das Águas. Toda a água utilizada no processo de reversão sexual das tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) é descartada no Ribeirão dos Machados, um dos afluentes do rio Mogi-Guaçu, sem o devido tratamento. Foi desenvolvido o método analítico para a extração do hormônio das amostras de água, empregando a extração em fase sólida com adsorvente C18 (octadesilsilano). Também foi desenvolvido o método para a extração do hormônio das amostras dos sedimentos, empregando o equipamento de ultra-som. Foram feitos estudos de recuperação para as amostras de água e sedimentos em três níveis de fortificação. Empregou-se 300 mL da água de água de nascente (branco), e água do rio Santa Maria do Leme para os estudos de recuperação. Empregou-se 10 g de sedimentos (branco) coletados no rio Santa Maria do Leme, em São Carlos. Estas amostras foram fortificadas com o hormônio estudado. A técnica analítica empregada para a determinação do hormônio foi a cromatografia líquida de alta eficiência com detector UV-Vis e coluna RP-18. Para a determinação do hormônio foi utilizada a fase móvel acetonitrila/água 35:65 v/v. O volume injetado foi de 20 \'mü\'L, o fluxo de 1,0 mL/min e comprimento de onda de 245 nm. Os resultados indicaram que os métodos desenvolvidos e validados se mostraram lineares, sensíveis, seletivos, precisos e exatos nas condições estabelecidas, com limites de detecção e de quantificação adequados para a análise do hormônio. A aplicação desses métodos só foi possível pela adição de padrão, que possibilitou a identificação e quantificação do hormônio nas amostras de água e de sedimentos. Foram também feitos testes de ecotoxicidade do hormônio empregando-se os organismos Daphnia similis e Ceriodaphnia silvestrii para verificar a reprodução das espécies. Foram feitos testes para verificar a reversão sexual com a Ceriodaphnia silvestrii. Foi utilizado o programa computacional TOXSTAT 3.3 para a aplicação dos testes estatísticos com a Daphnia similis, pois os testes com a espécie Ceriodaphnia silvestrii não apresentou o número de 15 neonatos por organismo, não sendo possível a aplicação do referido teste. Verificou-se que não ocorreu reversão sexual nos testes com a Ceriodaphnia silvestrii nas concentrações estudadas (1,0 e 50,0 \'mü\'g/L). O estudo de avaliação e identificação de substâncias emergentes deve ser incorporado nos programas de controle e gestão de recursos hídricos, porque é importante verificar se o hormônio é responsável por algum tipo de toxicidade. / In this work the development and validation of methods for the determination of 17\'alfa\'-methyltestosterone hormone in water and sediments samples was achieved. The samples studied were extracted from pisciculture sites in the city of Socorro, Sao Paulo State. This place was chosen because it has a great number of pisciculture sites and is also localized near important tourist resources, known as the \'Circuito das Águas\'. One of the main concerns is the fact that water volumes used in the process of sexual reversion of the Nile Tilapia (Oreochromis niloticus), are discarded without previous treatment in the Machado river, a tributary of Mogi- Guaçu river, the main water resource in this area. Therefore, there are evident potential threats and care must be taken to analyze the potential contamination of water resources in the neighborhood. Two analytical methods were developed to extract hormone from water and sediments samples: a) using solid phase extraction with sorbente C18; b) using ultrasonic facilities. The recovering of the water and sediments samples was made in three levels of fortification. To perform comparisons, standards were built using 300 mL water samples collected in safe places and samples of fortication in the Santa Maria do Leme river, in Sao Carlos, and 10 g of sediments collected in the Santa Maria do Leme river, in Sao Carlos. These samples were contaminated with hormone under carefully controlled conditions. Hormone level determinations were carried out using HPLC with UVVis detector and column RP-18. The hormone determinations were made using the mobile phase acetonitrile/water 35:65 v/v. The experiments were carried out under the following conditions: a) the injected volume was 20 \'mü\'L; b) the flow speed was 1,0 mL/min ; c) a wavelength of 245 nm was used. The results obtained shows efficiency of the methods developed and validated in this as the correlations observed were linear, sensible, selective and accurate under the established conditions. Therefore, the experimental conditions used for detention and quantification were adequate for hormone analysis. Is worth to note that the identification and quantification of the hormone in the samples of water and sediments, is possibly only by making comparison with the standard discussed above. The organisms Daphnia similis and Ceriodaphnia silvestrii were also used to verify the ecotoxicity of the hormone, using reproduction of these species as the parameter to be monitored. Therefore, tests were made to verify the sexual reversion of Ceriodaphnia silvestrii. In these investigations, the computational program TOXSTAT 3.3 was used to perform the statistical tests. Nevertheless, only the studies performed with the Daphnia similis had statistical means, as the tests with the Ceriodaphnia silvestrii species did not present statistical significance. Therefore, it was verified that Ceriodaphnia silvestrii in the conditions studied here (concentrations of 1,0 and 50,0 \'mü\'g/L) did not present evidences of sexual reversion. As a main conclusion, the present study demonstrates the need of incorporating the evaluation and identification of emergent substances in the protocols used for the control and management of water resources. Among the concerns, special care must be taking to verify correlations between hormone and toxicity.

Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-11T17:32:13Z No. of bitstreams: 2 RFS.pdf: 3442882 bytes, checksum: e0db7fbd18bb79235de5adb6b7748a8f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T17:32:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 RFS.pdf: 3442882 bytes, checksum: e0db7fbd18bb79235de5adb6b7748a8f (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / FACEPE / Há décadas o município de Belo Jardim (Pernambuco) tem sofrido impactos ambientais causados pela produção e reprocessamento de carcaças de baterias automobilísticas e chumbinho para caça. Atualmente efluentes e escórias da fundição de chumbo de algumas fabriquetas são lançados no ecossistema após tratamentos ineficazes. O trabalho em pauta objetiva avaliar os impactos causados na água e no solo pela metalurgia do chumbo e metais associados nas ligas metálicas utilizadas. Para tanto, foram escolhidos oito pontos de amostragem, a jusante e a montante de duas fabriquetas de placas de bateria e chumbinho. Nestes pontos foram coletadas amostras de água e solo na estação seca e úmida. As amostras de solo foram de dois tipos: superficiais e perfis testemunhados. Os perfis possuíam 20cm de comprimento e foram seccionados sequencialmente a cada 5cm, que juntamente com as amostras superficiais, foram submetidas à análise química (Espectrometria de Emissão Atômica), onde foram analisados 37 elementos químicos, dos quais destaca-se o Pb, As, Ag, Sb e Sn, por estarem presentes na liga metálica que produz as placa para baterias automobilística. Também foi realizada a quantificação da matéria orgânica, análise granulométrica e ensaio ecotoxicológico. Os resultados obtidos foram avaliados e processados à luz da análise estatística uni- e multivariada. As amostras de água foram analisadas quimicamente (Espectrometria de Emissão Atômica) para determinação da concentração de chumbo. Tanto no solo quanto na água, o Pb foi o metal que apresentou maiores concentrações, variando de 276 a 124,5 mg.kg-1 no solo e de 0,02 a 34,77 mg/L na água. Ag, As, Sb e Sn apresentaram menores teores que o Pb, fato já esperado uma vez que são elementos traço na liga metálica utilizada. Os pontos que apresentaram maiores concentrações de contaminantes situam-se juntos as duas fabriquetas de beneficiamento de Pb, tendo por conseguinte, apresentado um elevado nível de ecotoxicidade, conforme determinado através de bioensaios com copépodos. O cenário geoquímico em que o município de Belo Jardim está inserido necessita de monitoramento ambiental durante pelo menos 2 anos, considerando a elevada toxicidade intrínseca dos metais utilizados na metalurgia do chumbo.