Apesar de todas as inovações, a sociedade visa produzir alimentos saudáveis sem degradar ou poluir o meio ambiente. Diante disso, todos os alimentos destinados ao consumo humano ou animal ficam sujeitos a um limite máximo de resíduo (LMR) legalmente permitido ou reconhecido como aceitável. Sendo assim, a alta eficiência no controle das plantas daninhas, aliada às características positivas quanto a aspectos toxicológicos, ecotoxicológicos, aumento de produtividade, dentre outras, tornaram o Glifosato o principal herbicida para uso em vários ambientes agrícolas e não agrícolas ao redor do mundo ao longo de mais de 30 anos, e a cultura agrícola brasileira da soja é a que mais cresceu nas últimas três décadas e corresponde a 49% da área plantada em grãos do país. Diante disso, neste estudo avaliou-se o risco da presença de resíduos de Glifosato e do seu metabólito ácido aminometilfosfônico (AMPA) em grãos de soja e em amostras de solo, verificando o comportamento do produto em determinadas áreas de aplicação e se há diferença no comportamento ambiental quando comparada a aplicação em culturas convencionais e as geneticamente modificadas. Foram escolhidas cinco das áreas definidas por regiões representativas do plantio da soja no Brasil, levando em consideração as diversas características de cada região. O procedimento analítico baseou-se na extração dos dois compostos com solução aquosa básica e purificação dos extratos em resina de troca catiônica. As amostras de grãos de soja e de solo foram quantificadas por um cromatógrafo líquido equipado com um sistema de reação pós-coluna com o-ftaldeído e detector de fluorescência. Os resultados mostraram que as áreas com temperaturas mais elevadas resultaram em concentrações de Glifosato e AMPA maiores que as demais áreas, contudo, as amostras de solo e grãos de soja apresentam baixos níveis de glifosato e AMPA, não ocasionando riscos ao meio ambiente e à saúde dos indivíduos, mesmo nos casos das concentrações de AMPA encontradas serem mais altas que as concentrações de Glifosato. / Despite of all innovations, our society aims to produce healthy food without degrading or polluting the environment. Therefore, all foods intended for human or animal consumption are subject to a maximum residue limit (MRL) legally permitted or recognized as acceptable. Thus, the high efficiency in controlling the weeds, combined with the positive characteristics related to toxicological and ecotoxicological aspects, increased productivity, among others, made glyphosate the main herbicide for use in various agricultural and non-agricultural environments all over the world for the last 30 years, and the Brazilian soybean crop is the fastest growing in the last three decades and corresponds to 49% of the cultivated grain area in the country. Therefore, this study evaluated the risk of the presence of glyphosate residue and its metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) in soybean grains and soil samples, checking the performance of the product in certain application areas and if it presented any environmental changes when compared to the application in conventional and genetically modified crops. It was chosen five specific areas defined by representative regions of soybean crop in Brazil. It also took in consideration the many characteristics of each region. The analytical procedure was based in the extraction of the two components as basic aqueous solution and purification of extracts with cation exchange resin. The samples of soybean grains and soil were analyzed by liquid chromatography equipped with a system of post-column reaction with o- phthaldehyde and fluorescence detection. The results showed that areas with higher temperatures resulted in higher concentrations of glyphosate and AMPA than other areas, however, soil samples and soybeans grains presented low levels of glyphosate and AMPA, causing no risks to the environment or to consumers health, even with the concentrations of AMPA found to be higher than the concentrations of glyphosate.

Descreve-se o desenvolvimento de um método de análise por injeção sequencial para determinação de glifosato em formulações comerciais por voltametria de onda quadrada em eletrodo de gota de mercúrio. O glifosato foi derivatizado em modo estacionário com ácido nitroso para produção de N-nitroso glifosato, que é eletroativo. Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) foram 0,7 e 2,4 mg L-1 (4 e 14 µmol L-1), respectivamente. O método foi aplicado a três formulações, obtendo resultados que diferiram do valor indicado pelo fabricante por -2,6, -0,8 e -28%. Em seguida descreve-se o desenvolvimento de um método de injeção seqüencial para a determinação fluorimétrica de glifosato, Esse método baseou-se em uma primeira etapa de conversão de glifosato a glicina por reação com hipoclorito de calcio, seguida por reação com o-ftaldialdeído na presença de 2-mercaptoetanol (OPA-MCE) em tampão borato (pH> 9) para produzir o composto fluorescente (2\'-hidroxietiltio)-2-N-alkilisoindol (excitação em 340 nm e emissão em 450 nm). O método apresentou resposta linear para concentrações entre 0,25 e 25,0 µmol L-1, com LD e LQ de 0,08 e 0,25 µmol L-1 (14 e 42 µg L-1), respectivamente, e frequência de amostragem de 18 análises por hora. O método foi aplicado para estudar as propriedades de adsorção / dessorção em um solo e em uma amostra de sedimento. Os dados das isotermas de adsorção e dessorção foram tratados pelas equações de Freundlich e Langmuir, que permitiram estimar uma capacidade de adsorção de 1384 ± 26 e 295 ± 30 mg kg-1 para as amostras de solo e sedimento, respectivamente. A determinação de glifosato e AMPA em amostras de água foi realizada por cromatografia por injeção sequencial com detecção fluorimétrica explorando as mesmas reações com hipoclorito e OPA-MCE. A solução transportadora com papel de fase móvel foi composta por mistura metanol: tampão fosfato 10 mmol L-1 (pH 6,8) na proporção 25:75 (v v-1). A frequência de amostragem foi de 6 análises por hora, com LD e LQ de 0,14 e 0,42 µmol L-1 para AMPA e 0,11 e 0,33 µmol L-1 para glifosato, respectivamente. Testes de adição e recuperação em amostras de águas naturais enriquecidas com 0,50 µmol L-1 desses compostos levaram a taxas de recuperação de 82 a 140% para AMPA e de 84 a 96% para glifosato. Investigou-se o efeito do herbicida em cultivos de duas espécies de microalgas marinhas - a Chlorophyta, Tetraselmis gracilis e a diatomácea, Phaeodactilum tricornutum. Para isso adicionou-se diferentes concentrações de glifosato (2 a 1000 mg L-1) a cultivos crescendo em fase exponencial. Doses de 2 e 50 mg L-1 provocaram leve aumento de crescimento algal quando comparados com o cultivo controle sem glifosato. O rendimento quântico da fotossíntese aumentou levemente em alguns dias no cultivo de P. tricornutum em concentrações baixas de glifosato. Na concentração de glifosato de 200 mg L-1 houve declínio do crescimento e acentuada queda do rendimento quântico da fluorescência da fotossíntese. Perfis dos aminoácidos aromáticos, tirosina, triptofano e fenilalanina apresentaram diferenças nas algas. / We describe a development of a voltammetric method for determination of glyphosate in commercial formulations using sequential injection analysis to carry the sample to a flow cell adapted to the capillary of a mercury drop electrode. Glyphosate is batch-derivatized with nitrous acid in hydrochloric acid to produce N-nitroso glyphosate, which is electroactive. The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) were 0.7 and 2.4 mg L-1, respectively. The method was applied to three formulations, obtaining results that differed from the value indicated by the manufacturer by -2.6, -0.8 and -28%. Next, the thesis describes the development of a sequential injection method to automate the fluorimetric determination of glyphosate based on a first step of oxidation to glycine by hypochlorite, followed by reaction with o-phthaldialdehyde in presence of 2-mercaptoethanol (OPA-MCE) in borate buffer (pH>9) to produce a fluorescent 1-(2´-hydroxyethylthio)-2-N-alkylisoindole. The proposed method exhibited a linear response for glyphosate concentrations between 0.25 and 25.0 µmol L-1, with LOD and LOQ of 0.08 and 0.25 µmol L-1, respectively. The sampling rate of the method was 18 samples per hour. The method was applied to study adsorption/desorption properties in a soil and in a sediment sample. Adsorption and desorption isotherms were properly fitted by Freundlich and Langmuir equations, leading to adsorption capacities of 1384 ± 26 and 295 ± 30 mg kg-1 for the soil and sediment samples, respectively. Determination of glyphosate and AMPA in water samples was performed by sequential injection chromatography (SIC) with fluorimetric detection by exploiting the same reactions with hypochlorite and OPA-MCE. The carrier solution plays a role of mobile phase, being composed of 25:75 (v v-1) methanol : 10 mmol L-1 phosphate buffer (pH 6.8). The chromatographic step enhanced the method selectivity. The sampling throughput was 6 analyzes per hour with LOD and LOQ of 0.14 and 0.42 µmol L-1 for AMPA and 0.11 and 0.33 µmol L-1 for glyphosate, respectively. Recovery tests in natural water samples enriched with 0.50 µmol L-1 in the compounds led to recovery rates from 82 to 140% for AMPA and 84 to 96% for glyphosate. We investigated the effect of the herbicide on cultivation of two species of marine microalgae - the Chlorophyta, Tetraselmis gracilis and the diatomaceous Phaeodactilum tricornutum. To achieve this goal, different concentrations of glyphosate (2 to 1000 mg L-1) were added to cultures growing in exponential phase. Doses between 2 and 50 mg L-1 caused a slight increase in algal growth compared to the control culture without glyphosate. The quantum yield of photosynthesis increased slightly in some days in the cultivation of P. tricornutum at low concentrations of glyphosate. The glyphosate concentration of 200 mg L-1 decreases the cell growth and caused a marked decline in the fluorescence quantum yield of photosynthesis. Profiles of aromatic amino acids, tyrosine, tryptophan and phenylalanine differed in the algae

O glifosato, N- Fosfonometil- glicina, é um herbicida sistêmico e pós-emergente com grande eficiência na remoção de ervas daninhas, apresentando baixo custo, que é refletido na sua vasta aplicação. Assim, os cuidados relacionados com a possibilidade de contaminação ambiental com esta molécula devem ser estudados cautelosamente, já que há evidências de efeitos deletérios no ambiente após a sua utilização prolongada que podem causar riscos à saúde humana. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia adequada para a determinação de glifosato em amostras de água e solo utilizando a técnica de cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC). O método proposto descreve uma alternativa eficaz para a determinação de glifosato em amostras de água eliminando as etapas de extração e clean-up. Os limites de detecção e quantificação relacionados ao método foram 9,93 e 30,1 µg L-1. Nas amostras de solo os resultados de recuperação do glifosato variaram de 78,1 a 113,2 % conforme a porcentagem da fração orgânica, inorgânica, entre outros fatores. Além disso, o método proposto demonstrou ser seletivo, com boa linearidade, precisão, repetibilidade e robustez. / Glyphosate, N-(phosphonometil)glycine, is a systemic herbicide and post-emergent with great efficiency in the removal of weeds, featuring low cost, which is reflected on its wide application. Due to this fact, special care in order to not contaminate the environment has to be attend, since there is evidence of deleterious effects on the environment after its prolonged use including risks to human health. Therefore, the aim of this study was to develop an adequate methodology for the determination of glyphosate in samples of water and soil using the technique of high performance liquid chromatography (HPLC). The proposed method describes an efficient alternative for the determination of glyphosate in water samples by eliminating the steps of extraction and clean-up. The limits of detection and quantification related to the method were 9.93 and 30.1 µg L-1. Samples of soil results in recovery of glyphosate ranged from 78.1 to 113.2% due to the percentage fraction of organic, inorganic, among other factors. Moreover, the proposed method proved to be selective, with good linearity, accuracy, repeatability and robustness.

Das pragas que afetam as lavouras canavieiras, as plantas daninhas representam o maior grupo, apontando o setor de herbicidas como o que mais cresce no mercado de agrotóxicos. O surgimento de daninhas resistentes e a intenção de melhora no controle têm feito com que agricultores pratiquem técnicas de mistura de tanque na aplicação de herbicidas, modalidade não prevista na legislação brasileira e alvo de discussões no cenário nacional. As misturas de tanque podem gerar economia na aplicação, porém pouco se sabe se esta associação de moléculas é sinérgica ou antagônica ao comportamento individual dos agrotóxicos no ambiente. Portanto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar o comportamento dos herbicidas ametrina e glifosato aplicados em associação no solo Argissolo Vermelho (PV) de cultivo de cana-de-açúcar. Para isto, foram realizados experimentos com base nas normas OECD, da série de testes de produtos químicos, 307 (biodegradação em solos), 217 (atividade microbiana em solos) e 106 (Sorção/Dessorção em solos). Para os testes, considerou-se a dose máxima de campo (DMC) de 2,88 Kg i.a ha-1 para o glifosato e 3 Kg i.a ha-1 para a ametrina. Os testes de biodegradação e de sorção/dessorção individuais foram realizados com 14C-glifosato e 14C-ametrina, e nas misturas 14C-glifosato + ametrina (não radiomarcada) e 14C-ametrina + glifosato (não radiomarcado). Os experimentos de atividade microbiana foram realizados com herbicidas não radiomarcados e com 14C-glicose. O experimento de biodegradação apresentou resultados de meia-vida de mineralização (t1/2) do glifosato no solo de 55 dias para o produto aplicado sem mistura com ametrina e de 119 dias para a mistura de glifosato+ametrina, não sendo possível a determinação da DT50 (meia-vida no solo) a partir da porção extraível. A ametrina apresentou meia-vida de mineralização de aproximadamente 180 dias quando aplicada sozinha e de 243 dias quando misturada com glifosato, porém a DT50 foi de 15 dias para a mistura e 20 dias para a molécula aplicada isoladamente. No experimento de atividade microbiana, a ametrina mostrou efeitos adversos nas menores doses, amenizados pela mistura da molécula com o glifosato. O glifosato estimulou a atividade microbiana do solo, porém quando aplicado com ametrina teve este efeito reduzido. Nos experimentos de sorção o glifosato apresentou Koc elevado, sendo este significativamente aumentado no tratamento de glifosato em mistura com ametrina. A sorção da ametrina foi baixa, porém na associação com o glifosato foi observado aumento significativo de Kd. A dessorção do glifosato e do glifosato em mistura com ametrina foi baixa e não houve diferenças entre os tratamentos, porém a dessorção da ametrina foi diminuída no tratamento associado ao glifosato. Conclui-se que a associação dos herbicidas ametrina e glifosato influencia o comportamento individual das moléculas no solo, porém de forma positiva para a ametrina e pouco significativa para o glifosato / Of all plagues that impact sugarcane production, weeds represent the largest group, indicating the sector of herbicides as the largest growing market among the pesticides. The emergence of resistant weeds and the intention to improve their control have led farmers to mix pesticides in tank for application, a technique not stated in Brazilian law that generates discussion at national level. The tank mixtures may promotes cost savings during applications, but little is known whether this association of molecules has a synergistic or antagonistic effect for the individual pesticides behavior in the environment. Therefore, the main objective of this study was to evaluate the behavior of the herbicides glyphosate and ametryn applied in association in an Ultisol (PV) soil from sugarcane cultivation. For this, were set 3 experiments, conducted according the OECD guidelines for testing chemicals: 307 (aerobic transformation in soils), 217 (microorganisms and carbon transformation) and 106 (sorption/desorption in soils). The doses of herbicides for all tests were set according to the maximum doses at field conditions, being 2,88 Kg a.i ha-1 for glyphosate and 3 Kg a.i ha-1 for ametryn. The testes of biodegradation and sorption/desorption were performed using ametryn and glyphosate 14C radiolabeled, and for the mix treatment were used the radiolabeled herbicide plus the other herbicide not radiolabeled. The test of carbon transformation by microorganisms was performed with non-radiolabeled herbicides and 14C-glucose. The biodegradation experiment showed results of mineralization half-life in soil (t1/2) of 55 and 119 days for glyphosate and glyphosate plus ametryn respectively. Ametryn showed a t1/2 of 180 days when applied alone in the soil, increasing to 243 days when mixed with glyphosate. for the DT50 (half-life in soil), the ametryn without glyphosate showed a DT50 of 20 days, and this half-life decreased to 15 days for the ametryn with glyphosate. It was not possible to determinate the DT50 on the extractable portion of glyphosate radiolabeled experiments. In the carbon transformation experiment the results for ametryn alone evidenced adverse effects at lower doses, softened when mixing it with glyphosate. On the other hand, glyphosate stimulated the microorganism\'s activity when applied without ametryn, and when mixed showed a small decrease in the activity rate. The sorption of glyphosate demonstrated high values for Koc coefficient, being smoothly bigger in the treatment of glyphosate mixed with ametryn. Regarding ametryn, its sorption showed lower levels of Koc, but when applied in association to glyphosate the rate increased significantly. The glyphosate desorption was little, and mixing it with ametryn didn\'t show differences. On the other hand, the ametryn desorption was lower at the treatment with glyphosate mixed. The main conclusion of this study is that the association of herbicides ametryn and glyphosate has influence on the individual behavior of the molecules on Ultisol soil, but positively for ametryn and negligible for glyphosate.

Introduzido na década de 1970, o glifosato figura entre os herbicidas mais consumidos em todo mundo. Devido a características como baixa toxicidade aguda a organismos não-alvo e alta eficiência na eliminação de plantas daninhas, o herbicida se tornou um sucesso de vendas, com um substancial incremento em sua utilização após o desenvolvimento de culturas geneticamente modificadas para tolerar o ingrediente ativo. O elevado consumo do glifosato vem se tornando uma preocupação para diferentes agências ambientais e de saúde. Consequentemente, métodos eficientes para a determinação e quantificação do herbicida se fazem necessários. Na presente dissertação, aprimorou-se um método que utiliza um sistema de análise de injeção sequencial por cromatografia líquida (SIC) com detecção por fluorescência para a determinação de glifosato e seu principal produto de degradação, o ácido aminometilfosfônico (AMPA), em amostras ambientais. Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) para o glifosato foram 0,10 e 0,33 ԁmol L-1, respectivamente. Já para o AMPA, LD foi de 0,07 µmol L-1 e LQ de 0,22 µmol L-1. O método foi empregado na determinação das espécies em amostras de água fortificadas e gerou valores de recuperação entre 97,2 a 151,5% para o AMPA e 74,6 a 140,5% para o glifosato. Quando empregado em um estudo de adsorção-dessorção, o método foi capaz de produzir valores dos parâmetros de Freundlich e Langmuir comparáveis aos encontrados na literatura. Com qmax = 2,1 ± 0,1 µmol g-1 e KF = 0,53 ± 0,07 µmol1-1/n L1/n g-1, o Latossolo B se mostrou como o solo com maior capacidade de adsorver o glifosato. Em termos de dessorção, o percentual dessorvido ficou abaixo de 55% da quantidade inicialmente adsorvida para as concentrações trabalhadas. / Introduced in the 1970, glyphosate figures among the most used herbicides in the world. Due to characteristics such as low acute toxicity to non-target organisms and high efficiency regarding the elimination of weeds, the herbicide has experienced a huge success in terms of safes. Since genetically modified crops that tolerate the active ingredient have been developed, these safes have continued to increase. Glyphosate\'s high consumption has become a concern to different environmental and health agencies. As a result, efficient methods for the determination of glyphosate and its main metabolite, aminomethylphosphonic acid (AMPA), are necessary. This dissertation describes improvements in a sequential injection chromatography method for the determination of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in environmental samples. The limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) for glyphosate is 0.10 e 0.33 µmol L-1, respectively. LOD of 0.07 µmol L-1 and LOQ of 0,22 µmol L-1 is registered for AMPA. The method was employed for the determination of both species in spiked water samples and recovery values between 97.2 a 151.5% was obtained for AMPA and between 74.6 a 140.5% for glyphosate. When used in an adsorption-desorption study, the method was capable of generating values for the Freundlich and Langmuir parameters that are similar to those found in the scientific literature. With a qm\" of 2.1 ± 0.1 µmol g-1 and KF = 0.53 ± 0.07 µmol1-1/n L1/n g-1, Latossolo B was the soil sample with the largest glyphosate adsorption capacity. Regarding desorption, the percentages desorbed were beiow 55% of the initial mass of glyphosate adsorbed for the concentrations used.

Nos últimos anos, com a valorização do preço internacional e com a demanda crescente por biodiesel, está havendo maior interesse em se aumentar o teor de óleo das cultivares de soja. É sabido que a manutenção da elevada produção de óleo é função da produtividade das cultivares. Porém, existem vários fatores que impedem que as cultivares expressem seu potencial produtivo máximo, como por exemplo a competição com as plantas daninhas. Nesse sentido, o melhoramento de plantas tem focado no desenvolvimento de cultivares tolerantes à ação de herbicidas, além de procurar agregar os benefícios que essas cultivares podem trazer para o manejo de plantas daninhas. O presente estudo teve como objetivo a) Avaliar o efeito do gene CP4 EPSPS na produtividade de óleo em populações de soja transgênica; b) Estimar parâmetros genéticos úteis aos programas de melhoramento; c) Avaliar a produtividade de óleo em progênies transgênicas com manejo para soja convencional e para soja transgênica; d) Predizer cruzamentos mais promissores para extração de linhagens superiores. O trabalho foi desenvolvido no Setor de Genética Aplicada às Espécies Autógamas, no Departamento de Genética da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz. O sistema genético compreendeu um dialelo parcial 4 x 5, sem recíprocos, envolvendo como genitores quatro cultivares, sendo duas convencionais (BRS 133 e Conquista) e duas essencialmente derivadas das convencionais (BRS 245 RR e Valiosa RR) e cinco linhagens com alto óleo (USP 70.108, USP 70.113, USP 70.010, USP 70.042 e USP 70.007). No ano agrícola 2007/08, as plantas da geração F2 foram avaliadas no sistema de covas de plantas únicas e na safra 2008/09 progênies F2:3 foram selecionadas e avaliadas em 30 experimentos delineados em blocos ao acaso com quatro repetições, sendo: i) Dez experimentos formados por 30 progênies F2:3 transgênicas pulverizadas com glifosato, ii) Vinte experimentos formados por 30 progênies F2:3 convencionais e as mesmas 30 progênies F2:3 transgênicas, pulverizadas com herbicidas para soja convencional. Os resultados foram: a) O transgene CP4 EPSPS não afetou a produtividade de óleo e nem os outros três caracteres avaliados na geração F2; porém na geração F2:3 ele afetou alguns caracteres em cruzamentos individuais e também todos os sete caracteres na análise agrupada dos cruzamentos; b) Houve variação na geração F2 para a capacidade geral de combinação dos genitores e também para a capacidade específica de combinação entre cruzamentos; a maioria dos cruzamentos originou progênies promissoras para produtividade de óleo; porém, poucos cruzamentos mostraram progênies superiores no teor de óleo c) Os três tipos de análises dialélicas realizadas na geração F2 para genitores transgênicos, convencionais e combinados foram em geral concordantes, exceto para o caráter número de dias para maturidade analisado a partir do dialelo formado somente pelos genitores transgênicos; d) Em geral, o desempenho das progênies F2:3 transgênicas foi superior no manejo com glifosato para a maioria dos caracteres. / During the past few years, with the increase of the biodiesel international price and rising demand, there has been a larger interest in increasing the oil content of soybean cultivars. It is known that the high oil production is a function of yield. However, there are many factors that prevent cultivars from expressing their full yield potential, for example, competition with weeds. In this sense, plant breeding has focused on developing herbicide tolerant cultivars and has discussed the advantages that these cultivars can bring to field management of weeds. The objectives of this study were i) To evaluate the effect of the CP4 EPSPS gene on oil yield (OY) in transgenic soybean populations; ii) Estimate useful genetic parameters for breeding programs; iii) Evaluate oil yield in transgenic progenies with conventional and transgenic soybean management; iv) Predict the most promising crosses for extraction of superior lines. This study was developed at the Sector of Applied Genetics to Self-Pollinated Species of the Department of Genetics at the Luiz de Queiroz College of Agriculture, located in Piracicaba, SP, Brazil. The genetic material was developed from the cross between four elite cultivars: two conventional (BRS-133 and Conquista) and two essentially derived from the conventional cultivars (BRS-245 RR and Valiosa RR) and five high oil lines (USP 70.108, USP 70.113, USP 70.010, USP 70.042 and USP 70.007), forming a 4 x 5 partial diallel, without reciprocals. In the 2007/08 growing seanson, the F2 plants were evaluated in the thinned single hill descent method and in 2008/09 the F2:3 progenies were selected and evaluated in30 experiments in randomized completeblock designs with four replications: (i) Ten experiments composed of 30 transgenic progenies with the application of glyphosate; (ii) 20 experiments composed of 30 conventional progenies and the same 30 transgenic progenies with the application of conventional herbicides for soybean. The results were: a) The CP4 EPSPS transgene did not affect the productivity of oil and not the other three traits in the F2 generation, but in F2:3 it has affected some individuals characters and also crosses all seven characters in the pooled analysis of crosses b) There was variation in the F2 generation for general combining ability of parents and also for specific combining ability of crosses, most progeny of crosses led to promising oil yield, but few cross progenies showed higher content in oil c) The three types of diallel analysis carried out to parents in the F2 generation GM, conventional and combined were generally consistent, except for the character number of days to maturity from the diallel analysis formed only by the parents transgenic d) In general, performance of the progeny F2: 3 was superior in handling transgenic glyphosate for most.

O glifosato-Roundup é um herbicida amplamente utilizado em diversas culturas agrícolas. Sua toxicidade reprodutiva está relacionada com a inibição da proteína StAR e da enzima aromatase, causando in vitro redução significativa da produção de testosterona e estradiol. Este trabalho teve como objetivo verificar esse efeito in vivo, utilizando-se ratos Wistar machos pré-púberes como modelo experimental. Utilizou-se 68 machos tratados dos 23 aos 53 dias de idade com as doses de 0, 5, 50 e 250 mg/kg de peso vivo por gavagem uma vez ao dia. Foram avaliados a progressão da puberdade, o desenvolvimento corporal, a produção hormonal de testosterona, estradiol e corticosterona, morfologia testicular e da glândula adrenal, função renal e hepática e histopatologia renal e hepática. As análises estatísticas utilizadas foram a análise de variâncias de uma via ANOVA, de duas vias MANOVA ou Kruskall-Walis e pós-testes de Tukey-Kramer, Fisher ou de Dun. O herbicida glyphosate-Roundup alterou de forma significativa a progressão da puberdade de forma dose dependente, bem como se observou a redução na produção de testosterona e alterações na morfologia dos túbulos seminíferos. A morfologia da glândula adrenal e a produção de corticosterona não foram afetadas pelas doses utilizadas nesse estudo. Observou-se comprometimento da função renal e alterações patológicas nesse órgão. Não foram evidenciadas alterações hepáticas. O crescimento corporal dos animais não foi influenciado pelo tratamento. Pode-se concluir que esse herbicida é um potente disruptor endócrino in vivo, causando distúrbios no desenvolvimento reprodutivo e na produção hormonal dos animais. / The glyphosate-Roundup is a widely pesticide used in several culturas agrícolas. Its reproductive toxicity is associated to inhibition of StAR protein and aromatase enzime that cause in vitro significantly reduction in testosterone and estradiol production. The objective of this study was to evaluate the in vivo effects of inhibition of StAR protein and aromatase enzyme, using prepubertal male Wistar rats like experimental model. 68 animals were exposed once a day by gavage to glyphosate-Roundup in following doses: 0, 5, 50 or 250 mg/kg of body weight. The end points were puberty progression, body development, testosterone, estradiol and corticosterona productions and testicular and adrenal morphology, renal and liver function and histopatology. The statistical analysis used were one-way ANOVA, multi-way ANOVA or Kruskall-Walis and posthoc tests of Tukey-Kramer, Fisher or Dun. The herbicide glyphosate-Roundup changed significantly the puberty progression in dose-dependent manner, as well reduction in testosterone production and alterations in testicular morphology. There were not observed alterations in adrenal morphology or corticosterone production in the doses used in this study. The renal function and histopatology were altered in treated groups while liver function wasn\'t. The body development was not influenced by the exposure. In conclusion, glyphosate-Roundup is a potent endocrine disruptor in vivo that cause problems in reproductive development and hormonal synthesis in exposure animals.

A soja é a principal cultura do agronegócio brasileiro, setor responsável por cerca de 30% do PIB e por aproximadamente 40% das exportações totais do país. Do ponto de vista dos agroquímicos a soja é a cultura de maior mercado para os defensivos agrícolas, tendo sido, em 2007, responsável por 42,6% das receitas totais do segmento. O glifosato é o ativo herbicida mais utilizado nas plantações de soja e leva em sua formulação grande quantidade de tensoativos, os quais servem para aumentar a molhabilidade sobre as folhas e facilitar a aplicação. Realizada sob a forma de pulverização, a aplicação normalmente é feita antes do plantio da cultura e quando as plantas atingem o estágio V2 de crescimento, pois é quando ocorre competição da cultura com a daninha. A pulverização torna inevitável o contato da formulação com a soja, bem como com o aplicador. Medidas de ângulo de contato foram feitas sobre folha de soja e de uma gramínea que tipicamente acomete esta cultura. Foram testadas soluções de tensoativos comuns (aniônico, catiônico e neutro), de um tensoativo utilizado em formulações de herbicida e de uma formulação, a qual consiste numa mistura de tensoativos. Gotas dessas soluções foram mantidas em contato com a folha de soja e de gramínea até total evaporação e foi avaliada a mudança na morfologia das mesmas após esse contato através de microscopia eletrônica de varredura, comparando com as folhas analisadas logo após colheita. A cera da soja foi extraída com clorofórmio e analisada por cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas. A cera extraída foi testada contra bactérias Gram-positiva e Gram-negativa a fim de avaliar sua atividade antimicrobiana. Carbonato de cálcio foi utilizado como adsorvente para o glifosato como proposta de uma formulação de herbicida sólida a qual libere o ativo no solo ao longo do tempo, minimizando o contato com o aplicador e contaminação de solos e águas. O método colorimétrico para quantificação de fosfato foi utilizado para avaliar a eficiência de adsorção e dessorção do glifosato sobre carbonato. A caracterização do sólido formado após adsorção foi feita através de microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X. Os tensoativos mostraram afinidade pela cera epicuticular da folha de soja, solubilizando-a e causando perda de sua estrutura. Tensoativos com maior cmc, tipicamente os carregados e de cadeia mais curta, mostraram maior potencial de solubilização. A cera, composta por hidrocarbonetos, éster e amida de cadeia longa, não mostrou atividade biocida frente às bactérias, evidenciando que a morfologia é a responsável pela má adesão física de patógenos sobre a superfície da folha e consequente proteção da mesma. O glifosato mostrou ter grande afinidade pelo carbonato de cálcio, promovendo mudança na sua estrutura cristalina e tornando inviável sua utilização como formulação de herbicida. Entretanto, a forte interação entre os dois coloca o carbonato como um possível pré-concentrador de glifosato no tratamento de águas contaminadas. / Soybean is the main culture of Brazilian agribusiness, sector responsible for about 30% of the Gross Domestic Product and 40% of the countrys exportation. In relation to agrochemicals, soybean has the biggest market for agricultural defensives. In 2007 it was responsible for 42.6% of the incomes in the segment. Glyphosate is the most widely used herbicide active on soy crops; its formulation contains surfactants, which serve to increase the wettability on the leaves and to make its application easier. The application, in the form of spraying, is usually done before planting the crop and when the plants reach the growth stage V2, when there is competition between the culture and the weed. Spraying makes inevitable the contact of the formulation with soybeans, as well as with the applicator. Contact angle measurements were made on soybean leaf and a grass that typically afflicts this culture. Solutions of common surfactants (anionic, cationic and neutral), a surfactant used in herbicide formulations and a formulation, which is a mixture of surfactants, were tested. Drops of these solutions were kept in contact with soy and grass leaves until total evaporation and their change in morphology was evaluated after this contact through scanning electronic microscopy, comparing with the leaves analyzed right after harvest. Soy wax was extracted with chloroform and analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometer. The wax extracted was tested against Gram-positive and Gram-negative bacteria in order to evaluate its antimicrobial activity. Calcium carbonate was used as adsorbent for glyphosate as a proposition of a solid herbicide formulation which releases the active in the soil over time, minimizing the contact with the applicator and contamination of soils and waters. The colorimetric method for quantification of phosphate was used to evaluate the efficiency of absorption and desorption of glyphosate on carbonate. The characterization of the solid formed after adsorption was made using scanning electron microscopy and X-ray diffraction. Surfactants showed affinity for epicuticular wax of soybean leaves, solubilizing it and causing loss of its structure. Surfactants with greater cmc, typically those with charged head and shorter chain, showed the greatest potential of solubilization. Wax, composed of hydrocarbons, ester and long-chain amide, showed no biocidal activity against bacteria, showing that the morphology is responsible for weak adhesion of pathogens on the leaf surface and subsequent protection of the same. Glyphosate showed great affinity for calcium carbonate, promoting change in its crystalline structure and making it impossible to be used as an herbicide formulation. However, the strong interaction between them enables the pre-concentration of glyphosate in the treatment of contaminated water.

O glifosato é um herbicida utilizado na agricultura para o controle de plantas daninhas. No Brasil o glifosato é comercializado com vários nomes, dentre eles Roundup®; esses produtos são acrescidos de ingredientes ditos inertes que permitem a penetração do glifosato através da membrana plasmática da planta, potencializando a sua ação, além de propiciar maior estabilidade e potencial de bioacumulação. Considerando que a presença de certas substâncias químicas em formulações comerciais de glifosato pode aumentar sua toxicidade e que há carência de estudos sobre a toxicologia do desenvolvimento com essas formulações, o presente estudo investigou os efeitos da exposição perinatal de ratos ao Roundup®, a fim de avaliar o comportamento e neuroquímica cerebral materna, bem como o desenvolvimento físico e neurocomportamental da prole, desde o nascimento até a idade adulta. Para tanto, ratas prenhes receberam 50, 100 e 150 mg/kg do 15° dia de gestação até o 7° dia da lactação. Os resultados mostraram que o glifosato- Roundup® não alterou o peso materno durante os períodos de exposição ao herbicida e tampouco o consumo de água e ração das ratas, sugerindo ausência de toxicidade materna. Por outro lado, observou-se que o número de filhotes vivos de todos os grupos de ratas expostas ao herbicida foi menor do que aquele das fêmeas do grupo controle. Nas ratas expostas ao glifosato-Roundup® observou-se redução de atividade geral no campo aberto na maior dose, prejuízo no comportamento materno (CM) e no comportamento materno agressivo (CMA), bem como no hipotálamo aumento da atividade do sistema dopaminérgico e redução da atividade do sistema serotoninérgico, enquanto no hipocampo e estriato houve diminuição da atividade do sistema dopaminérgico. Esses achados sugerem que o aumento da atividade do sistema dopaminérgico hipotalâmico, por reduzir a liberação de prolactina, um hormônio essencial para a expressão do CM, prejudicou a manifestação desse comportamento. No mesmo sentido, a serotonina e dopamina por modularem os efeitos da ocitocina, um peptídeo importante no controle e na eliciação do CM e CMA, podem ter contribuído para os presentes achados. Quanto ao estudo dos parâmetros de desenvolvimento físico e neurocomportamental da prole, não foram modificados pela administração do herbicida. No presente trabalho foi avaliada também a atividade geral da prole na infância e na idade adulta, mostrando que as alterações foram pontuais tanto na prole masculina como na feminina, não caracterizando alterações motoras ou emocionais. Quanto ao comportamento de brincar de luta, a administração do glifosato-Roundup® reduziu apenas o pinning tanto de ratos machos como de fêmeas, sem alterar outros parâmetros deste comportamento. A duração e frequência do pinning são consideradas como parâmetros que expressam o início do comportamento social do rato. Desta forma, nestes animais não foram estabelecidos os padrões de comportamento social durante o desenvolvimento, porém aqueles relacionados com o comportamento de luta e sexual foram preservados. Na idade adulta, não foram observadas alterações na interação social de ratos e ratas expostos ao herbicida, ou seja, não promoveu efeitos em longo prazo no comportamento social. Quanto aos achados de neuroquímica cerebral da prole adulta exposta ao herbicida, foram encontradas alterações nos diferentes sistemas de neurotransmissão, contudo a ausência de alterações relevantes na atividade geral e na interação social das proles masculina e feminina adultas, não foi possível especular sobre o envolvimento desses sistemas de neurotransmissão com esses comportamentos. Esses achados em conjunto, mostraram que a exposição perinatal a diferentes doses de glifosato- Roundup® promoveu prejuízo no comportamento materno, os quais foram associados aos sistemas de neurotrnasmissão cerebrais, e na prole, embora não tenham sido observados efeitos no desenvolvimento físico e neurocomportamental, ocorreram alterações comportamentais na infância que se estenderam até a idade adulta. / Glyphosate is a herbicide used in agriculture to control weeds. In Brazil glyphosate is marketed under several names, including Roundup ®. Ingredients considered inert are added to these products in order to allow the penetration of glyphosate across the plasma membrane of the plant, increasing its action, as well as providing greater stability and bioaccumulation potential. Considering that the presence of certain chemicals in commercial formulations of glyphosate may increase its toxicity and that there are insufficient data on the toxicology of development using these formulations, the present study investigated the effects of perinatal exposure of rats to Roundup®, to assess behavior and maternal brain neurochemistry, as well as physical and neurobehavioral development of the offspring from birth to adulthood. To this end, pregnant rats received 50, 100 and 150 mg/kg from the 15th gestation day to the 7th lactation day. The results showed that glyphosate-Roundup® did not alter maternal weight during neither periods of exposure to the herbicide nor the consumption of water and feed the rats, suggesting the absence of maternal toxicity. On the other hand, it was observed that the number of living offspring of all groups of rats exposed to herbicide was smaller than that of the female control group. In rats exposed to glyphosate-Roundup® it was possible to observe a reduction in general activity in the open field at the highest dose, impairment in maternal behavior (CM) and maternal aggressive behavior (CMA), as well as in the hypothalamus there was an increase in the dopaminergic system activity and a reduction of the serotonergic system activity, whereas the hippocampus and striatum showed decreased activity of the dopaminergic system. These findings suggest that the increased activity of the hypothalamic dopaminergic system by reducing the release of prolactin, an essential hormone for the expression of CM, damaged the manifestation of this behavior. Similarly, serotonin and dopamine, which modulate the effects of oxytocin, an important peptide in the control and elicitation of the CM and CMA, may have contributed to the present findings. Regarding the study of the parameters of physical and neurobehavioral offsprings development, no modification was caused by the administration of the herbicide. The present study also evaluated the overall activity of the offspring in childhood and adulthood, showing that the changes were punctual in both male and female offspring in not characterizing motor or emotional changes. Regarding the behavior of play fighting, the presence of glyphosate-Roundup® reduced only the pinning from both male and female rats, without changing other parameters of this behavior. The duration and frequency of pinning are considered parameters which express the beginning of the social behavior of the rats. Thus, during the development of these animals, the patterns of social behavior have not been established, but those related to fighting and sex behavior were preserved. In adulthood, no changes were observed in the social interaction of male and female rats exposed to the herbicide, i. e., it did not promote long-term effects on social behavior. In the present study, considering the findings of brain neurochemistry of adult offspring exposed to the herbicide, it was possible to observe in the hypothalamus an increase in dopamine turnover in both male and female adult offspring and an increased turnover of serotonin only in male offspring. In the hippocampus, the most relevant findings were increased turnover of serotonin in males and in females the opposite effect. In the striatum an increased turnover of serotonin was found in both males and females, and dopamine only in females. Taking these data together and considering the absence of material changes in general activity measured in the open field and social interaction of male and female adult offspring, it is not possible to speculate about the relation of these neurotransmitter systems with these behaviors.

O glyphosate é um dos herbicidas mais utilizados no mundo, pelo seu amplo espectro de ação, em espécies arbóreas, entretanto, pouco se sabe sobre a sua atuação nessas espécies. O objetivo desta pesquisa foi avaliar as alterações fisiológicas, bioquímicas e morfológicas do glyphosate em Acacia mangium. O experimento foi realizado em condições de campo. As plantas jovens de Acacia Mangium receberam 5 tratamentos correspondentes a doses do herbicida (0, 180, 360, 540 e 720 g.e.a.L-1 de glyphosate) em 6 repetições. No primeiro experimento,foi avaliado o crescimento e aspectos fisiológicos das plantas sob estresse oxidativo. Onde foram avaliadas as variáveis: Incremento em diâmetro, incremento em altura, massa seca do caule, folhas e raiz, intoxicação e também a assimilação líquida de carbono, condutância estomática, transpiração, eficiência do uso da água e eficiência da rubisco. No segundo experimento, avaliou-se as alterações bioquímicas em plantas jovens de Acacia mangium, sob estresse oxidativo. Para tanto, foi avaliado a atividade das enzimas antioxidantes: Ascorbato de peroxidase e superoxido dismutase. O glyphosate afeta a Acacia a partir da dose de 360 g.e.a.L-1 tanto fisiologicamente quanto morfologicamente. Os incrementos foram reduzindo de acordo com o aumento das doses. Em relação a assimilação líquida, as doses de 540 e 720 g.e.a.L-1 foram reduzidas aos 6, 12,18 DAA, se estabilizando a partir dos 24 dias de avaliação. As respostas das enzimas oxidativas ao estresse oxidativo foram variáveis. A enzima superóxido dismutase (SOD) apresentou um aumento na dose de 180 g.e.a.L-1 havendo decréscimo com o aumento das concentrações testadas. Para a Ascorbato de peroxidase (APX), mantiveram atividade semelhante nas duas avaliações, com um aumento continuo de acordo com o aumento das doses. / Glyphosate is one of the most widely used herbicides in the world due to its broad spectrum of action on tree species, but little is known about its performance in these species. The objective of this research was to evaluate the physiological, biochemical and morphological alterations of glyphosate in Acacia mangium. The experiment was carried out under field conditions. The young plants of Acacia Mangium received 5 treatments corresponding to doses of the herbicide (0, 180, 360, 540 and 720 g.e.a.L-1 of glyphosate) in 6 replicates. In the first experiment, the growth and physiological aspects of the plants under oxidative stress were evaluated. The following variables were evaluated: increase in diameter, height increase, stem dry mass, leaves and root, intoxication and also net carbon assimilation, stomatal conductance, transpiration, water use efficiency and rubisco efficiency. In the second experiment, the biochemical alterations were evaluated in young plants of Acacia mangium, under oxidative stress. For that, the activity of the antioxidant enzymes: peroxidase ascorbate and superoxide dismutase was evaluated. Glyphosate affects Acacia from the 360 g.e.a.L-1 dose both physiologically and morphologically. The increments were reduced as the doses increased. Regarding the net assimilation, the doses of 540 and 720 g.e.a.L-1 were reduced to 6, 12,18 DAA, stabilizing from the 24 days of evaluation. The responses of oxidative enzymes to oxidative stress were variable. The enzyme superoxide dismutase (SOD) showed a dose increase of 180 g.e.a.L-1, decreasing with increasing concentrations tested. For the peroxidase Ascorbate (APX), they maintained similar activity in both evaluations, with a continuous increase according to the increase of the doses.