Made available in DSpace on 2016-02-05T18:29:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-10. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:33:21Z : No. of bitstreams: 1 000856765.pdf: 1392951 bytes, checksum: d1210e55adff036e81b754cf61c07e1b (MD5) / Neste trabalho foi desenvolvido um método para determinação seletiva e in situ do metilmercúrio (MeHg) com o uso técnica da técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT- diffusive gradients in thin films) e, também usando a DGT, avaliou-se um método já desenvolvido (baseado no uso da membrana P81) para a determinação de mercúrio (II). Para amostragem da espécie MeHg foi usado um disco ligante baseado no uso da Saccharomyces cerevisiae (levedura) - 20% (m/v) - imobilizada em agarose 3%, o gel de poliacrilamida como meio difusivo (S + P) e o acetato de celulose como membrana filtrante. A membrana de troca catiônica P81 e o gel difusivo de agarose (P81 + A) foram usados na determinação de mercúrio (II). Os dispositivos DGT montados com as três camadas foram imersos em soluções preparadas no laboratório com concentrações conhecidas de MeHg (e/ou Hg (II)). Determinou-se o coeficiente de difusão médio do MeHg (7,03 ± 0,77 x 10-6 cm2 s-1 a 23 ºC) na poliacrilamida. Posteriormente foram avaliados os principais parâmetros que afetam o desempenho da técnica: na faixa de pH 3,5 e 8,5 e força iônica (I), entre, 0,0005 mol L-1 a 0,1 mol L-1 NaCl. As recuperações obtidas de (84 - 98 %) e (84 - 105 %) do analito, no intervalo de pH e I estudadas, indicaram que o método pode ser utilizado em sistemas aquáticos que satisfaçam estas condições. Foram avaliadas também interferências devido à presença de alguns íons concomitantes. Os íons Mn, Cu, Zn, Fe(II) não afetaram a retenção do MeHg pelo ligante, com recuperações de (70 - 87 %). A retenção do ligante S. cerevisiae foi menos tolerável à presença de Pb e Cd com recuperações de (62 ± 5 %) e (54 ± 6 %). O método desenvolvido foi aplicado in situ no Rio Negro (Manaus-AM) no entorno da refinaria de petróleo Isaac Sabbá (Reman). Determinou-se as concentrações medias de MeHg e Hg (II) no local pela técnica DGT. Os resultados... / An in situ method for selective determination of methylmercury (MeHg) was developed in this work by using the diffusive gradients in thin films (DGT) technique. This method was used together with an already evaluated DGT method, based on the use of P81 cationic membrane as binder for determination of mercury (II). To determine MeHg species, it was used a binder disk of Saccharomyces cerevisiae (yeast) - 20% (w / v) - immobilized on agarose 3%, polyacrylamide diffusive layers (S + P) and acetate of cellulose as a filter membrane. The P81 cationic membrane and the diffusion agarose gel (P81 + A) were used for the determination of mercury (II). The DGT devices assembled with the previously described layers were deployed in solutions prepared in laboratory, with known concentrations of MeHg (and / or Hg2+).The average MeHg diffusion coefficient obtained for polyacrylamide equals to 7.03 ± 0.77 x 10-6 cm2 s-1 at 23 °C. It was evaluated the main parameters that affect the technical performance: pH (3.5 - 8, 5) and ionic strength (I) (0.0005 mol L-1 to 0.1 mol L-1 NaCl). The analyte recoveries obtained for the pH range studied (84 - 98%) and I (84 - 105%) indicated that the method can be used in aquatic systems which meet these conditions. The effect of interference due to simultaneous presence of ions was also evaluated. Mn, Cu, Zn, Fe (II) did not affect the retention of MeHg by the binder (70 - 87% recoveries). However, the binder layer was less tolerable to presence of Pb and Cd, noticiable by lower recoveries of 62 ± 5% and 54 ± 6%, respectively. The developed method was applied in situ in Rio Negro (Manaus-AM), nearby the oil refinery Isaac Sabbá (Reman). The average concentrations of MeHg and Hg (II) were determined and the results obtained by DGT on site were (< 0,025 μgL-1) and (< 0,085 μgL-1), respectively

Orientador: Amauri Antonio Menegário / Banca: Carlos Alfredo Suarez / Banca: Marco Tadeu Grassi / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um método para determinação seletiva e in situ do metilmercúrio (MeHg) com o uso técnica da técnica de difusão em filmes finos por gradiente de concentração (DGT- diffusive gradients in thin films) e, também usando a DGT, avaliou-se um método já desenvolvido (baseado no uso da membrana P81) para a determinação de mercúrio (II). Para amostragem da espécie MeHg foi usado um disco ligante baseado no uso da Saccharomyces cerevisiae (levedura) - 20% (m/v) - imobilizada em agarose 3%, o gel de poliacrilamida como meio difusivo (S + P) e o acetato de celulose como membrana filtrante. A membrana de troca catiônica P81 e o gel difusivo de agarose (P81 + A) foram usados na determinação de mercúrio (II). Os dispositivos DGT montados com as três camadas foram imersos em soluções preparadas no laboratório com concentrações conhecidas de MeHg (e/ou Hg (II)). Determinou-se o coeficiente de difusão médio do MeHg (7,03 ± 0,77 x 10-6 cm2 s-1 a 23 ºC) na poliacrilamida. Posteriormente foram avaliados os principais parâmetros que afetam o desempenho da técnica: na faixa de pH 3,5 e 8,5 e força iônica (I), entre, 0,0005 mol L-1 a 0,1 mol L-1 NaCl. As recuperações obtidas de (84 - 98 %) e (84 - 105 %) do analito, no intervalo de pH e I estudadas, indicaram que o método pode ser utilizado em sistemas aquáticos que satisfaçam estas condições. Foram avaliadas também interferências devido à presença de alguns íons concomitantes. Os íons Mn, Cu, Zn, Fe(II) não afetaram a retenção do MeHg pelo ligante, com recuperações de (70 - 87 %). A retenção do ligante S. cerevisiae foi menos tolerável à presença de Pb e Cd com recuperações de (62 ± 5 %) e (54 ± 6 %). O método desenvolvido foi aplicado in situ no Rio Negro (Manaus-AM) no entorno da refinaria de petróleo Isaac Sabbá (Reman). Determinou-se as concentrações medias de MeHg e Hg (II) no local pela técnica DGT. Os resultados... / Abstract: An in situ method for selective determination of methylmercury (MeHg) was developed in this work by using the diffusive gradients in thin films (DGT) technique. This method was used together with an already evaluated DGT method, based on the use of P81 cationic membrane as binder for determination of mercury (II). To determine MeHg species, it was used a binder disk of Saccharomyces cerevisiae (yeast) - 20% (w / v) - immobilized on agarose 3%, polyacrylamide diffusive layers (S + P) and acetate of cellulose as a filter membrane. The P81 cationic membrane and the diffusion agarose gel (P81 + A) were used for the determination of mercury (II). The DGT devices assembled with the previously described layers were deployed in solutions prepared in laboratory, with known concentrations of MeHg (and / or Hg2+).The average MeHg diffusion coefficient obtained for polyacrylamide equals to 7.03 ± 0.77 x 10-6 cm2 s-1 at 23 °C. It was evaluated the main parameters that affect the technical performance: pH (3.5 - 8, 5) and ionic strength (I) (0.0005 mol L-1 to 0.1 mol L-1 NaCl). The analyte recoveries obtained for the pH range studied (84 - 98%) and I (84 - 105%) indicated that the method can be used in aquatic systems which meet these conditions. The effect of interference due to simultaneous presence of ions was also evaluated. Mn, Cu, Zn, Fe (II) did not affect the retention of MeHg by the binder (70 - 87% recoveries). However, the binder layer was less tolerable to presence of Pb and Cd, noticiable by lower recoveries of 62 ± 5% and 54 ± 6%, respectively. The developed method was applied in situ in Rio Negro (Manaus-AM), nearby the oil refinery Isaac Sabbá (Reman). The average concentrations of MeHg and Hg (II) were determined and the results obtained by DGT on site were (< 0,025 μgL-1) and (< 0,085 μgL-1), respectively / Mestre

Orientador: Ademir dos Santos / Co-orientadora: Luciana Camargo de Oliveira / Banca: André Gustavo Ribeiro Mendonça / Banca: Gustavo Rocha de Castro / Banca: Marcos Fernando de Souza Teixeira / Banca: Maria Olimpia de Oliveira Rezende / Resumo: Desde o final dos anos 80, a questão do comportamento do mercúrio no ambiente amazônico e sua toxicidade vêm sendo discutidos por pesquisadores brasileiros e estrangeiros na tentativa de se determinar o verdadeiro risco que este elemento apresenta para o ecossistema. Embora muitos avanços tenham sido obtidos num intenso esforço de três décadas, a ausência de um grande programa de mapeamento e monitoramento da contaminação por mercúrio em todo território amazônico dificulta a precisa determinação dos caminhos que este metal percorre antes de constituir um perigo ao ser humano. No ambiente aquático, o mercúrio pode ser metilado por processos biológicos e/ou químicos. Dentre as espécies de mercúrio, o metilmercúrio (MeHg) é a mais tóxica, o que se deve a sua elevada estabilidade, solubilidade lipídica e propriedades iônicas que lhe permite atravessar membranas de organismos vivos. A metilação do mercúrio e o subsequente acúmulo na biota é maior no ambiente aquático que no terrestre e pode ser considerada a etapa chave para o entendimento do ciclo do Hg. O interesse no estudo ecotoxicológico do MeHg se deve principalmente ao fato de ser uma neurotoxina, tendo a tendência de bioacumular e biomagnificar, tornando-se um risco para a saúde humana. A principal via de contaminação nos seres humanos é através da ingestão de alimentos, principalmente peixes. Neste trabalho, foi realizado um estudo na região no do rio Madeira na área de influência da Usina Hidrelétrica de Jirau, determinando a concentração de mercúrio total e orgânico em amostras de água, solo e sedimento, e verificou-se que tais valores estão abaixo dos níveis preconizados pela legislação brasileira, não evidenciando contaminação pontual deste metal na bacia antes do enchimento do lago. Além disso, estudou-se a formação do MeHg utilizando águas, solos e sedimentos provenientes de três bacias ... / Abstract: Since the end of the 1980s, the behavior of mercury in the Amazonian environment, as well as its potential toxicity, has been investigated by scientists from both Brazil and elsewhere in order to try to determine the true risks that this element poses to the ecosystem and human health. Despite substantial advances over three decades, the absence of adequate mapping and monitoring of mercury contamination throughout the Amazon region has hindered identification of the precise routes by which the metal is transported before it could constitute a hazard to humans. In the aquatic environment, mercury can be methylated in biological and chemical processes. Amongst the various mercury species, methylmercury (MeHg) is the most toxic, due to its high stability, lipid solubility, and ionic properties, which enable it to traverse the membranes of living organisms. The methylation of mercury and its subsequent accumulation in biota is greater in the aquatic than in the terrestrial environment, and it is vital to understand this key step in the Hg cycle. Interest in ecotoxicological studies of MeHg is largely driven by the fact that the compound is a neurotoxin that can become bioaccumulated and biomagnified, and therefore represent a threat to human health. The main route for human uptake of MeHg is through the ingestion of foods, especially fish. The present work concerns a study of a region of the Madeira River influenced by the Jirau hydroelectric facility. The concentrations of total and organic mercury were determined in samples of water, soil, and sediment. The values obtained were below the permissible levels established by Brazilian legislation, and there was no evidence of contamination in the river basin due to emissions of mercury from point sources, prior to filling of the reservoir. Investigation was also made of the formation of MeHg, employing water, soil, and sediment obtained from three basins ... / Doutor

Vários estudos mostram que algumas regiões da Amazônia sofrem impacto por mercúrio (Hg), decorrente de processos naturais e antrópicos. O Parque Nacional do Jaú - PNJ, é o único Parque do Brasil que protege toda a bacia de um rio de água escura (Rio Jaú), terras inundáveis e reservas tropicais, condições que favorecem a metilação do Hg na biota aquática, portanto, expondo a população ribeirinha à contaminação e tornando a região passível de impactação natural por Hg. Estudos preliminares de dietas de préescolares de comunidades do PNJ, têm demonstrado concentrações preocupantes de Hg. O presente estudo avaliou as concentrações de Hg total, de micronutrientes (Ca, Fe, K, Na, Se e Zn) e de macronutrientes (proteínas, lipídeos, cinzas, energia e carbohidratos) em dietas de pré-escolares da região do PNJ e outras comunidades próximas. Avaliou-se também os níveis de Hg total e MeHg em amostras de cabelos dessas crianças e também, cabelos de crianças residentes em vários bairros da cidade de Manaus e pescados mais consumidos por essa população. A partir desses resultados, foi possível fazer uma avaliação nutricional das dietas e à exposição ao Hg e MeHg de crianças do PNJ e comunidades próximas, e da cidade de Manaus, AM. A quantificação de Hg total e MeHg foi feita por espectrometria de absorção atômica com geração de vapor frio (CV AAS). A determinação dos micronutrientes foi feita pela técnica de ativação neutrônica (AAN) e os macronutrientes, de acordo com as metodologias preconizadas pela AOAC (USA). Todos os métodos foram desenvolvidos e validados, quanto à precisão e exatidão, por meio da análise de materiais de referência com valores certificados para os elementos determinados. Além disso, foi realizada a avaliação das fontes de incerteza para a determinação de Hg e MeHg sendo calculada a incerteza padrão expandida. Os teores obtidos para Hg total nas amostras de dietas e Hg total e MeHg em cabelos do PNJ, estiveram bem acima dos valores encontrados em diferentes localidades da região Amazônica, bem como de localidades próximas ao PNJ. Para muitas crianças os valores de ingestão para Hg, ultrapassou-se o valor de 5 &#956;g de Hg/kg de peso corpóreo/semana (PTWI). As crianças da cidade de Manaus apresentaram teores muito menores de Hg nas amostras de cabelo, ao contrário do PNJ, mesmo sendo ecossistemas interligados. Concluise, portanto, que para a população que possui maior capacidade de escolha de produtos alimentícios fornecedores de proteínas, a ingestão de peixe é menor e conseqüentemente a ingestão de Hg também. Os resultados obtidos pela técnica de AAN forneceram valores de concentração confiáveis para elementos nutricionalmente importantes como Ca, Fe, K, Na, Se e Zn, os quais foram comparados aos valores de DRIs (Dietary Reference Intakes). De uma maneira geral, verificou-se prevalência de inadequação com relação aos micronutrientes e déficit protéico-calórico, para as dietas analisadas no presente estudo. Isso vem confirmar o alto nível de risco e a vulnerabilidade dessa população às deficiências nutricionais e à contaminação por Hg. Vários fatores externos podem influenciar a vulnerabilidade da população aos efeitos tóxicos do MeHg, tais como: idade, sexo, estado nutricional e de saúde, ingestão e interação dietética. Objetivando avaliar também a influência do processo de cocção na perda de nutrientes e de Hg total, em uma tentativa de contribuir para futuros estudos nutricionais, avaliou-se o teor de Hg e dos micronutrientes Ca, Fe, K, Na, Se e Zn em espécies de pescados mais consumidos pela população da cidade de Manaus e comunidades próximas, preparadas sob diferentes formas de cocção (in natura, cozido, frito e assado). Verificou-se que a variabilidade na perda dos elementos minerais e do Hg, para cada processo de cocção, parece estar mais em função da espécie do que a forma de preparo. Verificou-se também, que as espécies predadoras apresentaram os maiores teores de Hg e Se, conforme era esperado. Discute-se a correlação entre Hg e Se em peixes. Conclui-se que, embora as pesquisas atuais concordem que possa existir um BG (nível básico) de Hg na Amazônia, a exposição contínua ao Hg pela via alimentar, mesmo considerando os baixos teores do metal encontrados em algumas espécies de peixes, permitem supor que no decorrer do tempo esta situação possa se agravar, principalmente em comunidades cuja dieta não é diversificada apresenta deficiências nutricionais sérias e se constitua principalmente de pescado. O presente estudo pretendeu também, além da avaliação do estado nutricional e da exposição ao Hg de crianças do Parque Nacional do Jaú e da cidade de Manaus, AM, contribuir de forma a subsidiar futuras ações de políticas públicas. / Studies show that some regions of the Amazon region suffer mercury (Hg) impacts as a direct result of both natural and anthropogenic processes. Jaú National Park (PNJ) is the only National Park in Brazil that protects an entire black water basin (Jaú River), flood land and tropical reserve. These conditions favor Hg methylation in the aquatic biota. This in turn, exposes riverine populations to Hg contamination as well as the adjacent regions. Preliminary studies of pre-school diets from PNJ communities have shown that these diets have a worrisomely high Hg content. The present study assessed total Hg content, micronutrients (Ca, Fe, K, Na, Se and Zn) and macronutrients (proteins, lipids, ash, energy, carbohydrate) in pre-school diets in the PNJ and surrounding communities. Furthermore, total and MeHg levels were also determined in hair samples of these children as well as those living in several neighborhoods of the city of Manaus. Included in this determination were the fish most consumed by these populations. From these results it was possible to evaluate the nutritional content of the diets and the exposure of the children to Hg and MeHg. Cold vapor atomic absorption spectrometry was used to quantify total and MeHg. Micronutrient determination was performed using neutron activation analysis technique (NAA) and Macronutrient through AOAC methodologies (USA). All analytical methods were developed and validated for precision and accuracy by means of reference materials analyses with certified values for the elements determined. Furthermore, the uncertainty sources for Hg and MeHg determination were assessed and the expanded uncertainties were calculated. Total Hg levels in diets and total and MeHg levels for hair samples, were well above those values found in different localities of the Amazon region. This also holds true for those surrounding areas of the JNP. For many children Hg intake values passed the 5 &#956;g Hg/body weigh/week (PTWI). Children of the city of Manaus presented much lower Hg levels in hair samples in contrast to those of the PNJ even though both groups shared the same ecosystem. It can thus be concluded that populations that have a wider choice of food products for protein, have a lesser intake of fish and as a consequence less Hg intake. Obtained NAA results furnished reliable concentration values for important nutritional elements, mainly Ca, Fe, K, Na, Se and Zn. From these values the daily intake was calculated and compared to the DRIs (Dietary reference intakes). In general, the diets analysed in this study presented inadequate and deficient protein-caloric levels, confirming these populations´ high risk and vulnerability to nutritional deficiencies and to Hg exposure. Several external factors can obviously influence the vulnerability of these populations to the toxic effects to MeHg such as: age, sex, health and nutritional status, intake and dietary interaction. In order to evaluate the influence of the cooking processes (in natura, cooked, fried, baked) regarding micronutrient and total Hg losses, in order to contribute to future nutritional studies, Hg levels and micronutrients in fish species most consumed by Manaus residents and surrounding communities were assessed. Micronutrients and Hg loss variability through the different cooking processes seem to be more related to fish species rather than cooking process. Furthermore, predatory species presented higher Hg and Se levels as was expected. The Hg and Se correlation in fish is also discussed. Although research shows a high Hg background in the Amazon the continuous exposure through food can in time worsen especially in communities that do not have diet diversification, have serious nutritional deficiencies and whose diets are mainly fish. It is hoped that this study can also contribute to future public political actions and policies in terms of reducing dietary hazards due to Hg and MeHg exposure.

Vários estudos mostram que algumas regiões da Amazônia sofrem impacto por mercúrio (Hg), decorrente de processos naturais e antrópicos. O Parque Nacional do Jaú - PNJ, é o único Parque do Brasil que protege toda a bacia de um rio de água escura (Rio Jaú), terras inundáveis e reservas tropicais, condições que favorecem a metilação do Hg na biota aquática, portanto, expondo a população ribeirinha à contaminação e tornando a região passível de impactação natural por Hg. Estudos preliminares de dietas de préescolares de comunidades do PNJ, têm demonstrado concentrações preocupantes de Hg. O presente estudo avaliou as concentrações de Hg total, de micronutrientes (Ca, Fe, K, Na, Se e Zn) e de macronutrientes (proteínas, lipídeos, cinzas, energia e carbohidratos) em dietas de pré-escolares da região do PNJ e outras comunidades próximas. Avaliou-se também os níveis de Hg total e MeHg em amostras de cabelos dessas crianças e também, cabelos de crianças residentes em vários bairros da cidade de Manaus e pescados mais consumidos por essa população. A partir desses resultados, foi possível fazer uma avaliação nutricional das dietas e à exposição ao Hg e MeHg de crianças do PNJ e comunidades próximas, e da cidade de Manaus, AM. A quantificação de Hg total e MeHg foi feita por espectrometria de absorção atômica com geração de vapor frio (CV AAS). A determinação dos micronutrientes foi feita pela técnica de ativação neutrônica (AAN) e os macronutrientes, de acordo com as metodologias preconizadas pela AOAC (USA). Todos os métodos foram desenvolvidos e validados, quanto à precisão e exatidão, por meio da análise de materiais de referência com valores certificados para os elementos determinados. Além disso, foi realizada a avaliação das fontes de incerteza para a determinação de Hg e MeHg sendo calculada a incerteza padrão expandida. Os teores obtidos para Hg total nas amostras de dietas e Hg total e MeHg em cabelos do PNJ, estiveram bem acima dos valores encontrados em diferentes localidades da região Amazônica, bem como de localidades próximas ao PNJ. Para muitas crianças os valores de ingestão para Hg, ultrapassou-se o valor de 5 &#956;g de Hg/kg de peso corpóreo/semana (PTWI). As crianças da cidade de Manaus apresentaram teores muito menores de Hg nas amostras de cabelo, ao contrário do PNJ, mesmo sendo ecossistemas interligados. Concluise, portanto, que para a população que possui maior capacidade de escolha de produtos alimentícios fornecedores de proteínas, a ingestão de peixe é menor e conseqüentemente a ingestão de Hg também. Os resultados obtidos pela técnica de AAN forneceram valores de concentração confiáveis para elementos nutricionalmente importantes como Ca, Fe, K, Na, Se e Zn, os quais foram comparados aos valores de DRIs (Dietary Reference Intakes). De uma maneira geral, verificou-se prevalência de inadequação com relação aos micronutrientes e déficit protéico-calórico, para as dietas analisadas no presente estudo. Isso vem confirmar o alto nível de risco e a vulnerabilidade dessa população às deficiências nutricionais e à contaminação por Hg. Vários fatores externos podem influenciar a vulnerabilidade da população aos efeitos tóxicos do MeHg, tais como: idade, sexo, estado nutricional e de saúde, ingestão e interação dietética. Objetivando avaliar também a influência do processo de cocção na perda de nutrientes e de Hg total, em uma tentativa de contribuir para futuros estudos nutricionais, avaliou-se o teor de Hg e dos micronutrientes Ca, Fe, K, Na, Se e Zn em espécies de pescados mais consumidos pela população da cidade de Manaus e comunidades próximas, preparadas sob diferentes formas de cocção (in natura, cozido, frito e assado). Verificou-se que a variabilidade na perda dos elementos minerais e do Hg, para cada processo de cocção, parece estar mais em função da espécie do que a forma de preparo. Verificou-se também, que as espécies predadoras apresentaram os maiores teores de Hg e Se, conforme era esperado. Discute-se a correlação entre Hg e Se em peixes. Conclui-se que, embora as pesquisas atuais concordem que possa existir um BG (nível básico) de Hg na Amazônia, a exposição contínua ao Hg pela via alimentar, mesmo considerando os baixos teores do metal encontrados em algumas espécies de peixes, permitem supor que no decorrer do tempo esta situação possa se agravar, principalmente em comunidades cuja dieta não é diversificada apresenta deficiências nutricionais sérias e se constitua principalmente de pescado. O presente estudo pretendeu também, além da avaliação do estado nutricional e da exposição ao Hg de crianças do Parque Nacional do Jaú e da cidade de Manaus, AM, contribuir de forma a subsidiar futuras ações de políticas públicas. / Studies show that some regions of the Amazon region suffer mercury (Hg) impacts as a direct result of both natural and anthropogenic processes. Jaú National Park (PNJ) is the only National Park in Brazil that protects an entire black water basin (Jaú River), flood land and tropical reserve. These conditions favor Hg methylation in the aquatic biota. This in turn, exposes riverine populations to Hg contamination as well as the adjacent regions. Preliminary studies of pre-school diets from PNJ communities have shown that these diets have a worrisomely high Hg content. The present study assessed total Hg content, micronutrients (Ca, Fe, K, Na, Se and Zn) and macronutrients (proteins, lipids, ash, energy, carbohydrate) in pre-school diets in the PNJ and surrounding communities. Furthermore, total and MeHg levels were also determined in hair samples of these children as well as those living in several neighborhoods of the city of Manaus. Included in this determination were the fish most consumed by these populations. From these results it was possible to evaluate the nutritional content of the diets and the exposure of the children to Hg and MeHg. Cold vapor atomic absorption spectrometry was used to quantify total and MeHg. Micronutrient determination was performed using neutron activation analysis technique (NAA) and Macronutrient through AOAC methodologies (USA). All analytical methods were developed and validated for precision and accuracy by means of reference materials analyses with certified values for the elements determined. Furthermore, the uncertainty sources for Hg and MeHg determination were assessed and the expanded uncertainties were calculated. Total Hg levels in diets and total and MeHg levels for hair samples, were well above those values found in different localities of the Amazon region. This also holds true for those surrounding areas of the JNP. For many children Hg intake values passed the 5 &#956;g Hg/body weigh/week (PTWI). Children of the city of Manaus presented much lower Hg levels in hair samples in contrast to those of the PNJ even though both groups shared the same ecosystem. It can thus be concluded that populations that have a wider choice of food products for protein, have a lesser intake of fish and as a consequence less Hg intake. Obtained NAA results furnished reliable concentration values for important nutritional elements, mainly Ca, Fe, K, Na, Se and Zn. From these values the daily intake was calculated and compared to the DRIs (Dietary reference intakes). In general, the diets analysed in this study presented inadequate and deficient protein-caloric levels, confirming these populations´ high risk and vulnerability to nutritional deficiencies and to Hg exposure. Several external factors can obviously influence the vulnerability of these populations to the toxic effects to MeHg such as: age, sex, health and nutritional status, intake and dietary interaction. In order to evaluate the influence of the cooking processes (in natura, cooked, fried, baked) regarding micronutrient and total Hg losses, in order to contribute to future nutritional studies, Hg levels and micronutrients in fish species most consumed by Manaus residents and surrounding communities were assessed. Micronutrients and Hg loss variability through the different cooking processes seem to be more related to fish species rather than cooking process. Furthermore, predatory species presented higher Hg and Se levels as was expected. The Hg and Se correlation in fish is also discussed. Although research shows a high Hg background in the Amazon the continuous exposure through food can in time worsen especially in communities that do not have diet diversification, have serious nutritional deficiencies and whose diets are mainly fish. It is hoped that this study can also contribute to future public political actions and policies in terms of reducing dietary hazards due to Hg and MeHg exposure.

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-01Bitstream added on 2015-03-03T12:07:03Z : No. of bitstreams: 1 000795671_20160821.pdf: 721307 bytes, checksum: 7c0b1ee81748d2373add262929c0759e (MD5) Bitstreams deleted on 2016-08-22T16:41:52Z: 000795671_20160821.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-22T16:42:30Z : No. of bitstreams: 1 000795671.pdf: 2066497 bytes, checksum: 74f68f5bb7a4ba785eb3b376c7185a0d (MD5) / Desde o final dos anos 80, a questão do comportamento do mercúrio no ambiente amazônico e sua toxicidade vêm sendo discutidos por pesquisadores brasileiros e estrangeiros na tentativa de se determinar o verdadeiro risco que este elemento apresenta para o ecossistema. Embora muitos avanços tenham sido obtidos num intenso esforço de três décadas, a ausência de um grande programa de mapeamento e monitoramento da contaminação por mercúrio em todo território amazônico dificulta a precisa determinação dos caminhos que este metal percorre antes de constituir um perigo ao ser humano. No ambiente aquático, o mercúrio pode ser metilado por processos biológicos e/ou químicos. Dentre as espécies de mercúrio, o metilmercúrio (MeHg) é a mais tóxica, o que se deve a sua elevada estabilidade, solubilidade lipídica e propriedades iônicas que lhe permite atravessar membranas de organismos vivos. A metilação do mercúrio e o subsequente acúmulo na biota é maior no ambiente aquático que no terrestre e pode ser considerada a etapa chave para o entendimento do ciclo do Hg. O interesse no estudo ecotoxicológico do MeHg se deve principalmente ao fato de ser uma neurotoxina, tendo a tendência de bioacumular e biomagnificar, tornando-se um risco para a saúde humana. A principal via de contaminação nos seres humanos é através da ingestão de alimentos, principalmente peixes. Neste trabalho, foi realizado um estudo na região no do rio Madeira na área de influência da Usina Hidrelétrica de Jirau, determinando a concentração de mercúrio total e orgânico em amostras de água, solo e sedimento, e verificou-se que tais valores estão abaixo dos níveis preconizados pela legislação brasileira, não evidenciando contaminação pontual deste metal na bacia antes do enchimento do lago. Além disso, estudou-se a formação do MeHg utilizando águas, solos e sedimentos provenientes de três bacias da região amazônica (águas claras – rio Tocantins GO, águas brancas – rio Madeira RO e águas escuras – rio Negro AM), na presença de Hg0 e Hg2+ ao longo de 25 dias, analisando pH, condutividade, potencial redox (EH) e oxigênio dissolvido (OD), verificando uma relação inversamente proporcional entre formação de mercúrio orgânico e os parâmetros medidos durante o estudo. / Since the end of the 1980s, the behavior of mercury in the Amazonian environment, as well as its potential toxicity, has been investigated by scientists from both Brazil and elsewhere in order to try to determine the true risks that this element poses to the ecosystem and human health. Despite substantial advances over three decades, the absence of adequate mapping and monitoring of mercury contamination throughout the Amazon region has hindered identification of the precise routes by which the metal is transported before it could constitute a hazard to humans. In the aquatic environment, mercury can be methylated in biological and chemical processes. Amongst the various mercury species, methylmercury (MeHg) is the most toxic, due to its high stability, lipid solubility, and ionic properties, which enable it to traverse the membranes of living organisms. The methylation of mercury and its subsequent accumulation in biota is greater in the aquatic than in the terrestrial environment, and it is vital to understand this key step in the Hg cycle. Interest in ecotoxicological studies of MeHg is largely driven by the fact that the compound is a neurotoxin that can become bioaccumulated and biomagnified, and therefore represent a threat to human health. The main route for human uptake of MeHg is through the ingestion of foods, especially fish. The present work concerns a study of a region of the Madeira River influenced by the Jirau hydroelectric facility. The concentrations of total and organic mercury were determined in samples of water, soil, and sediment. The values obtained were below the permissible levels established by Brazilian legislation, and there was no evidence of contamination in the river basin due to emissions of mercury from point sources, prior to filling of the reservoir. Investigation was also made of the formation of MeHg, employing water, soil, and sediment obtained from three basins in the Amazon region, characterized by the presence of clear water (Tocantins River in Goiás State), white water (Madeira River in Rondônia), and black water (Negro River in Amazônia). The experiments were performed over a period of 25 days, using Hg0 and Hg2+, with measurement of pH, conductivity, redox potential (EH), and dissolved oxygen (DO). Inversely proportional relationships were observed between the formation of organic mercury and the measured parameters.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Neurociências / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:22:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239435.pdf: 1731132 bytes, checksum: f27591f2d9748a254c5ee3bd7e9a7f2c (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-23T04:12:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345773.pdf: 2975746 bytes, checksum: 75cb9b7e973aa13e7c87f1908fea3eb7 (MD5) Previous issue date: 2016 / A neurotoxicidade do metilmercúrio (MeHg) em indivíduos adultos é relativamente conhecida, contudo são escassos os trabalhos que analisam os estudos sobre a ação desse metal em duas estruturas do SNC durante o desenvolvimento. Este trabalho teve como objetivo relacionar os efeitos do MeHg sobre a organização estrutural e ultraestrutural do mesencéfalo e cerebelo, bem como identificar sua ação nos processos de proliferação e diferenciação celular, utilizando como modelo experimental embriões de Gallus domesticus. Os embriões foram tratados in ovo no 3° dia de incubação (E3) com uma única dose de metilmercúrio (MeHg) (0,1 µg diluído em 50 µL de salina) e analisados no 10° dia de incubação (E10). Os embriões do grupo controle foram tratados somente com 50 µL de solução salina.As análises morfológicas e morfométricas do mesencéfalo e cerebelo foram realizadas a partir de secções histológicas coradas com HE. A quantificação e imunolocalização de proteínas relacionados ao ciclo celular (ciclina E; p21 e p53), diferenciação celular (NeuN; TubulinaIII e GFAP), proliferação celular (fosfohistona H3) e dano ao DNA(?PH2Ax), bem como relacionados a dinâmica mitocondrial (Drp-1 eMfn-1) foram obtidos a partir de técnicas de imuno-histoquímica e citometria de fluxo. Foram realizados ensaios de detecção do MeHg através do espectrofotômetro de absorção atômica e análises por microscopia eletrônica de transmissão, para investigar alterações ultraestruturais. Os resultados mostraram deposição de Hg no mesencéfalo e cerebelo. A exposição ao MeHg provocou aumento da expressão da p21 no mesencéfalo e p53 no cerebelo, e significativa redução da expressão da ciclina E e de fosfohistona H3, sugerindo parada no ciclo celular e da proliferação celular. No grupo tratado foram observadas alterações ultraestruturais, sendo as mais evidentes nas mitocôndrias das células do mesencéfalo e principalmente do cerebelo. Os insultos ao ciclo e a estrutura celular alteraram os processos de diferenciação, provocando uma diminuição no número das células das linhagens neural e glial. Este estudo revelou que os insultos do MeHg no cerebelo foram mais severos do que no mesencéfalo, demonstrando que a toxicodinâmica do MeHg é dependente do período do desenvolvimento, podendo comprometer funções importantes para a sobrevivência do embrião.<br> / Abstract : Neurotoxicity of Methylmercury (MeHg) has been studied for years, but their relationship with the development of two CNS structures (midbrain and cerebellum) is highly unusual. This study aimed to analyze the effects of MeHg in the structural and ultrastructural organization and its influence on the processes of proliferation, differentiation and cell cycle of the midbrain and cerebellum of Gallus domesticus embryos. The embryos were treated in ovo on the 3rd day of incubation (E3) with a single dose of methylmercury (MeHg) (0.1ug in 50 uL of diluted saline) and analyzed on the 10th day of incubation (E10). The control group embryos were treated only with 50 uL saline solution. The morphological and morphometric analysis of the midbrain and cerebellum sections were taken from histological sections stained with hematoxylin-eosin. The quantification and immunolocalization of proteins related to cell cycle (Cyclin E, p21and p53), cell differentiation (NeuN; tubulin III and GFAP), cell proliferation (phosphohistone H3) and DNA damage (yPH2Ax) and related mitochondrial dynamics (Drp-1 and Mfn-1) were obtained from immunohistochemistry and flow cytometry techniques. Metal detection assays were conducted using the atomic absorption spectrophotometer and analysis by transmission electron microscopy to investigate ultrastructural changes. The results showed deposition of Hg in the midbrain and cerebellum. Exposure to MeHg caused increased p21 expression in the midbrain and p53 in the cerebellum, and significant reduction in the expression of cyclin E and phosphohistone H3, suggesting cell cycle arrest and cell proliferation. Ultrastructural changes were observed, being more evident in the mitochondria of cells of the midbrain and especially of cerebellum. The insults to the cycle and the cellular structure altered the processes of differentiation, causing a decrease in the number of cells of neural and glial lineages. This study revealed that MeHg insults in the cerebellum were more severe than in the midbrain, demonstrating that the toxicology of MeHg is dependent on the developmental period and could compromise functions important for the survival of the embryo.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e do Desenvolvimento, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:18:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337736.pdf: 2749407 bytes, checksum: 83fc4df7953d4ab58a50f4b11d22723d (MD5) Previous issue date: 2015 / Os efeitos neurotóxicos do metilmercúrio (MeHg) são bem conhecidos, mas informações mais detalhadas sobre a sua ação durante o desenvolvimento embrionário ainda são escassas. Este estudo teve como objetivo caracterizar os efeitos do MeHg sobre a organização ultraestrutural e sobre os mecanismos celulares e moleculares envolvidos no desenvolvimento das camadas da medula espinhal, utilizando embriões de Gallus domesticus como modelo. No terceiro dia embrionário (E3), os embriões foram tratados in ovo com uma única dose de cloreto de metilmercúrio (ClMeHg) (0,1 µg diluído em 50 µL de salina) e avaliados no décimo dia embrionário (E10). As análises morfológicas e morfométricas da medula espinhal foram realizadas a partir de secções histológicas coradas com HE. A localização e quantificação dos marcadores relacionados ao ciclo celular e dano ao DNA foram obtidos a partir de técnicas de imunohistoquímica e citometria de fluxo. Adicionalmente, foram realizados o ensaio de TUNEL, para a identificação de células em apoptose e análise por microscopia eletrônica de transmissão, para investigar possíveis danos ultraestruturais. Nossos resultados mostraram significativa deposição de mercúrio nas três camadas da medula espinhal, as quais apresentaram alteração na expressão de marcadores relacionados ao controle do ciclo celular, proliferação e morte celular. O aumentado número de células ?H2A.X-positivas observado na camada de manto indica dano ao DNA, o qual pode ser a causa do aumento na expressão de p21 e consequente retenção do ciclo celular na fase G1. A exposição ao MeHg também causou alterações nos componentes subcelulares das células da medula espinhal, principalmente nas mitocôndrias que apresentaram edemas e rupturas de membranas, além do aparecimento de formas mitocondriais incomuns cup-like (em cálice) e donut-like (em anel). Esses danos podem estar associados com o aumento da morte celular na camada do manto, a qual parece ser mais afetada após a exposição ao MeHg. A redução da proliferação associada a aumento da morte celular, mostraram que uma única dose de MeHg foi capaz de perturbar mecanismos celulares essenciais causando redução na espessura das camadas da medula espinhal. Do ponto de vista toxicológico, estes resultados são importantes porque mostram que a exposição ao MeHg, in ovo, altera a medula espinhal em desenvolvimento e pode levar a possíveis comprometimentos neuromotores na vida pós-natal.<br> / Abstract : The neurotoxic effects of methylmercury (MeHg) are well known, but more detailed information on its action during embryonic development are still scarce. This study aimed to characterize the effects of MeHg on the ultrastructural organization and on the molecular and cellular mechanisms involved in the development of spinal cord layers, using Gallus domesticus embryos as a model. At third embryonic day (E3), the embryos were treated in ovo with a single dose of methylmercury chloride (ClMeHg) (0.1 µg diluted in 50 µL saline) and evaluated at the tenth embryonic day (E10). The morphological and morphometric analyses of the spinal cord were taken from histological sections stained with HE. The localization and quantification of the cell cycle related and DNA damage markers were performed by immunohistochemistry and flow cytometry techniques. Additionally, TUNEL assay was used to apoptosis identification and transmission electron microscopy was conducted to investigate ultrastructural damage. Our results showed significant mercury deposition in the three spinal cord layers, which had alterations in expression of markers related to cell cycle control, proliferation and cell death. The increased number of ?H2A.X-positive cells observed in the mantle layer indicates DNA damage, which may be the cause of the p21 expression increased and consequent cell cycle arrest in G1 phase. The MeHg exposure also caused changes on subcellular components of spinal cord cells, mainly in mitochondria that showed swelling and membrane disruptions, beyond the appearance of unusual cup-like and donut-like shapes. These damage may be associated with increased cell death in the mantle layer, which appears to be the most affected layer after the MeHg exposure. The decreased cell proliferation associated to the increased cell death showed that a single dose of MeHg was able to disrupt essential cellular mechanisms, causing reduction in thickness of the spinal cord layers. From a toxicological point of view, these results are important because showed that in ovo MeHg exposure changes the developing spinal cord and can leads to potential neuromotor impairments in the postnatal life.

[pt] A contaminação causada por diversos metais, dentre eles o mercúrio causa diversos problemas de saúde devido a sua bioacumulação, portanto foi necessária a construção de modelos para determinar a sua concentração. Alguns modelo multimeios foram criados para determinar através do tempo a contaminação de metais. Nesse estudo o mercúrio foi analisado tanto na sua forma inorgânica (HgCl2) quanto no formato orgânico (CH3HgCl). Eles serão construídos em dois diferentes compartimentos ambientais, água e os sedimentos, na Baía de Sepetiba, corpo aquático localizado próximo a cidade do Rio de Janeiro. Para a construção deste foram necessárias adaptações em outros modelos já conhecidos na literatura definido para lagos, levando em conta que a baía se comportaria da forma semelhante além de outras considerações como os tipos de emissões existentes. Na construção foi necessário encontrar dados sobre emissões diretas deste contaminante na baía, fluxos de saída da água e do ar dessa região, um dimensionamento de cada um dos seguimentos deste local, no caso de dados que não foram encontrados especificamente para a Baía de Sepetiba, além de dados pluviométricos e de entrada de aerossóis, considerou-se também valores de outros trabalhos similares para outras baías, de onde se retirou coeficientes de volatilidade entre os seguimentos e o particionamento desses contaminantes entre os meios. Conhecendo os fatores locais e construindo os equacionamentos fornecidos pela modelagem foi possível se calcular utilizando o Python 3 como ferramenta o comportamento destes contaminantes através do tempo, e compara os valores obtidos por estes modelos com dados fornecidos pela literatura e verificar a discrepância entre eles, que para o caso do período de tempo selecionado, 2002 a 2018, sendo a concentração obtida experimentalmente de mercúrio total por kg de sedimentos foi de 53,09 microgramas e a encontrada através do modelo matemático construído foi 74,39 microgramas, tendo com isso uma diferença de aproximadamente 40 por cento em massa dos valores experimentais para os valores modelados. / [en] The contamination caused by several metals, among them mercury causes several health problems due to its bioaccumulation, so it was necessary to build models to determine it concentration. Some multimedia models have been created to determine metal concentration over time. In this study. Mercury was analyzed in its inorganic (HgCl2) and organic (CH3HgCl) form. They will be built in two different environmental compartments, water and sediment, in Sepetiba Bay, a water body located near the city of Rio de Janeiro. For the construction of this, adaptations were necessary in other models already know in the literature defined for lakes, taking to account that the bay would behave in a similar way, in addition to other considerations such as the type of existing emissions. In its construction, it was necessary to find data of direct emissions of this contaminant in the bay, outflows of water and air from that region, a dimension of each of the segments on this location, in the case of data were not found specifically forthe Sepetiba Bay, in addition for rainfall and aerosols input data, values from other similar works from other bay were also considered, from wherevolatility coefficients were removed between the segments and the portioning of these contaminants between the media. Knowing the local factors and building the equations provide by the modeling , it was possible to calculate, using Python 3 as a tool, the behavior of these contaminants over time, and compare the values obtained by these models with data provided by the literature and verify the discrepancy between them, that for the case of the selected time period, 2002 to 2018, the concentration obtained experimentally was 75.70*10-3 mg of total mercury per kg of contaminant and the one found through the constructed mathematical model was 74.39*10-3 mg of total mercury per kg of contaminant, thus having a difference of less than 41 percent in mass from the experimental values to the mathematically modeled values.