Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of herbicides has increased in agriculture and pisciculture for controlling plant weeds, but the indiscriminate use can cause contamination to organisms such as fish. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effects to commercial formulations of glyphosate and clomazone affects oxidative stress parameters in silver catfish (Rhamdia quelen). Silver catfish were exposed to: 0 (control), 0.45 or 0.95 mg/L of glyphosate (480 g/L) and 0 (control), 0.45 or 0.91 mg/L of clomazone for eight days and after transferred to water without the herbicide to equal period. The parameters analyzed were lipid peroxidation estimated by a TBARS levels (thiobarbituric acid reactive species), protein carbonyl and the antioxidants activity such as catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione S-transferase (GST), ascorbic acid and non-protein thiols. The results showed that fish exposed to glyphosate presented increased of TBARS levels in liver and muscle at the higher concentration, whereas in brain this increase was observed in the two concentrations used. When exposed to clomazone caused an enhanced in TBARS levels in muscle at both concentrations, in liver in the higher concentration, while in the brain showed no alterations. The protein carbonyl increased in the liver of silver catfish after exposure to both concentrations of two herbicides. In silver catfish exposed to glyphosate activities of CAT and SOD did not change, while GST reduced at the concentrations of 0.45 and 0.95 mg/L. The ascorbic acid levels in the liver did not change after exposure to the herbicide and the non-protein thiols levels reduced the concentration of 0.95 mg/L. In fish exposed to clomazone the CAT activity did not change and the SOD increased in the liver at the concentration 0.91 mg/L. The GST activity, ascorbic acid and non-protein thiols increased in the liver at the concentrations of 0.45 and 0.91 mg/L. In the recovery period most of the altered parameters recovered to both herbicides, after eight days in water without herbicide, except for the GST enzyme and ascorbic acid levels after exposure to clomazone. The results obtained in this study may suggest that in a short period of time the herbicides glyphosate and clomazone are able of inducing oxidative stress in the silver catfish, being these changes transient and reversible. / O uso de herbicidas tem aumentado na agricultura e na piscicultura para o controle de plantas daninhas, porém o uso indiscriminado pode causar contaminação a organismos, como os peixes. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito das formulações comerciais de glifosato e clomazone sobre parâmetros de estresse oxidativo em jundiás (Rhamdia quelen). Jundiás foram expostos à: 0 (controle), 0,45 e 0,95 mg/L de glifosato (480 g/L) e 0 (controle), 0,45 e 0,91 mg/L de clomazone (500 g/L) por oito dias e após, transferidos para água sem o herbicida por igual período. Os parâmetros analisados foram peroxidação lipídica através dos níveis de TBARS (substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico), carbonilação de proteínas e a atividade de antioxidantes como a catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD), glutationa S-transferase (GST), ácido ascórbico e tióis não protéicos. Os resultados mostraram que os peixes expostos ao glifosato apresentaram aumento nos níveis de TBARS em fígado e músculo na maior concentração, enquanto que no cérebro este aumento foi observado nas duas concentrações usadas. Quando expostos ao clomazone ocorreu aumento nos níveis de TBARS em músculo em ambas as concentrações, em fígado na maior concentração, enquanto que no cérebro não foram observadas alterações. A proteína carbonil aumentou no fígado dos jundiás após a exposição a ambas as concentrações dos dois herbicidas. Nos jundiás expostos ao glifosato, as atividades das enzimas CAT e SOD não alteraram, enquanto que a GST diminuiu nas concentrações de 0,45 e 0,95 mg/L. Os níveis de ácido ascórbico no fígado não alteraram após a exposição ao herbicida e os níveis de tióis não protéicos reduziram na concentração de 0,95 mg/L. Nos peixes expostos ao clomazone, a atividade da CAT não alterou e a SOD aumentou no fígado na concentração de 0,91 mg/L. A atividade da GST, ácido ascórbico e tióis não protéicos aumentaram no fígado nas concentrações de 0,45 e 0,91 mg/L. No período de recuperação a maioria dos parâmetros alterados foi recuperada para ambos os herbicidas, após oito dias em água sem o herbicida, com exceção da enzima GST e dos níveis de ácido ascórbico após exposição ao clomazone. Com os resultados obtidos neste trabalho, pode-se sugerir que em curto período de tempo os herbicidas glifosato e clomazone são capazes de induzir estresse oxidativo nos jundiás, sendo essas alterações transitórias e reversíveis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The contamination of the aquatic environment occurs as a consequence of industrial, agricultural and anthropogenic activities. Aquatic ecosystems are often contaminated with metals such as copper and zinc, which are essential in low concentrations but toxic at high concentrations. Thus, the aim of this study was to establish the mean lethal concentration (LC50) within 96 hours of zinc for silver catfish (Rhamdia quelen) and to evaluate the possible effects on biochemical parameters of fish exposed to 0.0 (control), 1.0 and 5.0 mg/L zinc for 96h. The parameters analyzed were reactive substances to thiobarbituric acid (TBARS), protein carbonyl, acetylcholinesterase (AChE), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione S-transferase (GST), non-protein thiols (NPSH) and Na+/K+-ATPase. The LC50 value found was 8.07 mg/L. The results of sublethal exposure showed that TBARS levels decreased in liver and brain at every tested Zn concentration. In gills, there was an increase on TBARS levels at 1.0 mg/L and a decrease at 5.0 mg/L, while no changes in muscle were observed. Exposure to zinc decreased protein carbonyls in liver of silver catfish exposed to 5.0 mg/L and gills in every tested concentration. In brain there were no changes in protein carbonyl and in muscle there was an increase at both concentrations. In liver, the SOD activity increased at both zinc concentrations. CAT activity in liver did not change at any concentration. The GST activity decreased in liver and brain increased at both concentrations used. In gills, GST increased in fish exposed to 1.0 mg/L and in muscle at 5.0 mg/L. NPSH levels showed no changes in liver either in gills. In brain there was an increase on NPSH levels at 5.0 mg/L, while the muscle declined at both concentrations. The AChE activity in brain decreased at both zinc concentrations, whereas there was no change in muscle activity for this enzyme. The Na+/K+-ATPase activity was inhibited in gill and intestine in every used concentration. We may conclude that zinc altered biochemical parameters of silver catfish and also the inhibition of brain AChE and Na+/K+-ATPase activity in intestine and gills may be used as biomarkers of waters contaminated by zinc. / A contaminação do ambiente aquático ocorre como consequência das atividades industriais, agrícolas e antropogênicas. Ecossistemas aquáticos são frequentemente contaminados com metais como cobre e zinco, que são essenciais em baixas concentrações, mas tóxicos em concentrações elevadas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi estabelecer a concentração letal média (CL50) em 96 horas do zinco para jundiá (Rhamdia quelen) e avaliar os possíveis efeitos sobre parâmetros bioquímicos destes peixes expostos a 0,0 (controle), 1,0 e 5,0 mg/L de zinco por 96h. Os parâmetros analisados foram substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), proteína carbonil, acetilcolinesterase (AChE), superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa S-transferase (GST), tióis não-proteicos (NPSH) e Na+/K+-ATPase. O valor da CL50 encontrado foi de 8,07 mg/L. Os resultados da exposição subletal mostraram que os níveis de TBARS diminuíram no fígado e no cérebro em todas concentrações de Zn testadas. Nas brânquias, houve um aumento dos níveis de TBARS na concentração de 1,0 mg/L e uma diminuição na 5,0 mg/L, enquanto que no músculo não foram observadas alterações. A exposição ao zinco diminuiu a carbonilação de proteínas no fígado de jundiás expostos a 5,0 mg/L e nas brânquias nas duas concentrações testadas. No cérebro não houve alterações na proteína carbonil e no músculo, houve um aumento nas duas concentrações. No fígado, a atividade da SOD aumentou em ambas as concentrações de zinco testadas. A atividade da CAT no fígado não teve alteração em nenhuma das concentrações. A atividade da GST diminuiu no fígado e aumentou no cérebro para ambas as concentrações utilizadas. Nas brânquias, o aumento da GST ocorreu na concentração de 1,0 mg/L e no músculo dos peixes expostos a 5,0 mg/L. Os níveis de NPSH não mostraram alterações no fígado e nem nas brânquias. No cérebro houve um aumento nos níveis de NPSH na concentração de 5,0 mg/L, enquanto que no músculo diminuiu nas duas concentrações. A atividade da AChE em cérebro diminuiu nas duas concentrações de zinco, enquanto que no músculo não houve alteração na atividade desta enzima. A atividade da Na+/K+-ATPase foi inibida em brânquias e intestino em todas as concentrações usadas. Com estes resultados, podemos concluir que o zinco alterou os parâmetros bioquímicos dos jundiás e que a inibição da AChE cerebral e da Na+/K+-ATPase no intestino e brânquias podem ser utilizadas como biomarcadores de águas contaminadas por zinco.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Environmental contamination caused by frequent use of herbicides in agriculture has increased in last decades. The quinclorac and clomazone herbicides are widely used in agriculture, which can cause contamination to organisms, such as fish. However, it is necessary studies in order to minimize the toxic effects of these compounds on aquatic ecosystems. Micronutrients such as selenium, which is essential in the nutrition of fish, may have antioxidant functions against oxidative damage caused by herbicides. The objective of this study was to verify whether a diet supplemented with diphenyl diselenide [(PhSe)2], has a protective effect against damage induced by herbicides quinclorac and clomazone in fish species Cyprinus carpio (carp) and Rhamdia sp. (silver catfish). In the first experiment, carp were fed a diet without (PhSe)2 or a diet containing 3.0 mg/Kg of (PhSe)2 for 60 days and after were exposed to 1 mg/L of quinclorac for 192 h. Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), protein carbonyl, non-protein thiols (SHNP), ascorbic acid (AA), and the activity of catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD) and glutathione S-transferase (GST) were determined in liver, gills, brain and muscle of carp. The quinclorac increased TBARS levels in liver and gills, decreased NPSH levels in brain and muscle, AA in muscle, inhibited enzymes SOD in liver and GST in liver and brain. The (PhSe)2 reversed these effects by preventing the increase of TBARS in liver and gills and recovering GST activity in liver and NPSH in brain and muscle. In the second experiment, silver catfish were fed a diet without (PhSe)2 or a diet containing 3.0 mg/Kg of (PhSe)2 for 60 days and after were exposed to 1 mg/L of quinclorac for 192 h. We investigated the effect of (PhSe)2 on plasma metabolic changes, enzymes of intermediary metabolism, pro-oxidants parameters and antioxidant defense in the liver of silver catfish. The weight, length and hepatic somatic index (HSI) were also determined. Animals exposed to quinclorac showed a decrease at HSI, an increase lactate levels in plasma and in the enzymes fructose bifosfatase (FBPase), glucose-6-phosphatase (G6Pase), glycogen phosphorylase (GPase) and aspartate aminotransferase (AST) in liver. Furthermore, were observed increased of TBARS, decreased NPSH and AA levels and inhibition of SOD in liver of silver catfish. The (PhSe)2 was effective in protecting the liver of silver catfish by decreased TBARS, increasing NPSH levels, AA and the activity of SOD. However, the (PhSe)2 was not effective in recovery the effects caused by the increase of hepatic enzyme AST. In the third experiment investigated the ability of (PhSe)2 in reducing oxidative damage in the liver, gills and muscle of carp and silver catfish exposed to clomazone. Silver catfish and carp were fed with a diet without (PhSe)2 or a diet containing 3.0 mg/Kg of (PhSe)2 for 60 days and after were exposed to 1 mg/L of clomazone (192 h). At the end of the exposure period, oxidative parameters and antioxidant defenses were determined. Silver catfish exposed to clomazone showed increased TBARS in liver and muscle and protein carbonyl in liver and gills. In addition, decrease in levels of NPSH in liver and gills, AA in the liver and of enzyme glutathione peroxidase (GPx) in liver was observed. The (PhSe)2 reversed some effects caused by clomazone in silver catfish, preventing the increase in TBARS and protein carbonyl and by increasing NPSH and AA levels. Moreover, clomazone no caused apparent situation of oxidative stress in carp and thus cannot assess the role of (PhSe)2 in this species exposed to that herbicide. However, the (PhSe)2 in both species reduced per se the TBARS levels in liver and muscle, increased NPSH and AA levels and the activity of GPx in liver. Considering that exposure to herbicides is more frequent and that is the cause of several changes in fish, the results of these studies are of great importance, since the (PhSe)2 may represent an alternative to prevent or mitigate toxicity caused by herbicides in different fish species of commercial importance. / A contaminação ambiental causada pelo uso frequente de herbicidas na agricultura tem aumentado nas últimas décadas. O quinclorac e o clomazone são herbicidas amplamente utilizados na agricultura, os quais podem causar contaminação a organismos, como os peixes. Entretanto é necessário estudos no sentido de minimizar os efeitos tóxicos desses compostos em ecossistemas aquáticos. Micronutrientes como o selênio, o qual é essencial na nutrição de peixes, podem ter funções antioxidantes contra danos oxidativos causados por herbicidas. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar se uma dieta suplementada com o disseleneto de difenila [(PhSe)2], possui efeito protetor contra danos induzidos pelos herbicidas quinclorac e clomazone em peixes das espécies Cyprinus carpio (carpas) e Rhamdia sp. (jundiás). No primeiro experimento carpas foram alimentadas com uma dieta sem (PhSe)2 ou uma dieta contendo 3.0 mg/Kg de (PhSe)2 por 60 dias e após foram expostas a 1 mg/L do quinclorac por 192 horas. Substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), carbonilação de proteínas, tióis não proteicos (SHNP), ácido ascórbico (AA), bem como a atividade das enzimas catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD) e glutationa S-transferase (GST) foram determinados em fígado, brânquias, cérebro e músculo de carpas. O quinclorac aumentou os níveis de TBARS em fígado e brânquias, diminuiu os níveis de SHNP em cérebro e músculo e de AA no músculo e inibiu as enzimas SOD em fígado e GST em fígado e cérebro. O (PhSe)2 reverteu esses efeitos prevenindo o aumento do TBARS em fígado e brânquias e recuperando a atividade da GST em fígado e SHNP em cérebro e músculo. No segundo experimento jundiás foram alimentados com uma dieta sem (PhSe)2 ou uma dieta contendo 3.0 mg/Kg de (PhSe)2 por 60 dias e após expostos a 1 mg/L do quinclorac por 192 horas. Investigou-se o efeito do (PhSe)2 sobre as alterações metabólicas no plasma, enzimas do metabolismo intermediário, bem como parâmetros pró-oxidantes e de defesa antioxidante em fígado dos jundiás. O peso, comprimento e índice hepatossomático (IHS) também foram determinados. Animais expostos ao quinclorac apresentaram diminuição no IHS, aumento nos níveis de lactato em plasma e das enzimas frutose bifosfatase (FBPase), glicose 6-fosfatase (G6Pase), glicogênio fosforilase (GPase) e da asparato aminotransferase (AST) em fígado. Além disso, foram observadas aumento do TBARS, diminuição nos níveis de SHNP e AA e inibição da enzima SOD no fígado dos jundiás. O (PhSe)2 foi efetivo em proteger o tecido hepático dos jundiás por diminuir o TBARS, aumentar os níveis de SHNP, AA, e a atividade da SOD. Porém o (PhSe)2 não foi eficaz na recuperação dos efeitos causados pelo aumento da enzima hepática AST. No terceiro experimento investigou-se a capacidade do (PhSe)2 em reduzir o dano oxidativo em fígado, brânquias e músculo de carpas e jundiás expostos ao clomazone. Jundiás e carpas foram alimentados com uma dieta sem (PhSe)2 ou uma dieta contendo 3.0 mg/Kg de (PhSe)2 por 60 dias e após foram expostos a 1 mg/L do clomazone (192 horas). No final do período de exposição, parâmetros oxidativos e defesas antioxidantes foram determinados. Jundiás expostos ao clomazone apresentaram aumento do TBARS em fígado e músculo e da proteína carbonil em fígado e brânquias. Além da diminuição nos níveis de SHNP em fígado e brânquias, AA em fígado e inibição da enzima glutationa peroxidase (GPx) em fígado. O (PhSe)2 reverteu alguns efeitos causados pelo clomazone em jundiás, prevenindo o aumento do TBARS e da proteína carbonil e aumentando os níveis de SHNP e AA. Por outro lado, o clomazone não causou uma aparente situação de estresse oxidativo em carpa e assim não podemos avaliar o papel do (PhSe)2 nesta espécie exposto a esse herbicida. Porém o (PhSe)2 em ambas as espécies diminuiu per se os níveis de TBARS em fígado e músculo, aumentou os níveis de SHNP e AA e atividade da enzima GPx em fígado. Considerando-se que a exposição aos herbicidas é cada vez mais frequente e que é a causa de diversas alterações em peixes, os resultados desses trabalhos são de grande importância, uma vez que o (PhSe)2 pode representar uma alternativa para prevenir ou atenuar a toxicidade causada por herbicidas em diferentes espécies de peixes de importância comercial.