The genotoxicity of energetic compounds (i.e., explosives) that are known to be present in contaminated soils at military training sites has not been extensively investigated. Thus, the Salmonella mutagenicity and Muta(TM)Mouse assays were employed as in vitro assays to examine the mutagenic activity of twelve explosive compounds, as well as three soil samples from Canadian Forces Base Petawawa. Salmonella analyses employed strains TA98 (frameshift mutations) and TA100 (base-pair substitution mutations), as well as the metabolically-enhanced YG1041 (TA98 background) and YG1042 (TA100 background), with and without exogenous metabolic activation (S9). For Salmonella analyses, the results indicate that ten of the explosive compounds were mutagenic, and consistently elicited direct-acting, base-pair substitution activity. All three soil samples were also observed to be mutagenic, eliciting direct-acting, frameshift activity. Mutagenic potencies were significantly higher on the metabolically-enhanced strains for all compounds and soil samples. For Muta(TM)Mouse analyses on FE1 cells, the results indicate that the majority of explosive compounds did not exhibit mutagenic activity. All three soil samples elicited significant positive responses (PET 1 and PET 3 without S9, and PET 2 with S9), and although there is some evidence of a concentration-related trend, the responses were weak. Correspondence of the mutagenic activity observed with the two assay systems, for both the explosive compounds and soil samples, was negligible. The differential response is likely due to differences in metabolic capacity between the two assay systems. Furthermore, it is likely that there are unidentified compounds present in these soil samples that are, at least in part, responsible for the observed mutagenic activity. Additional testing of other explosive compounds, as well as soil samples from other military training sites, using a variety of in vitro and in vivo assays, is warranted in order to reliably estimate mutagenic hazard and subsequently assess risk to human health.

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Made available in DSpace on 2016-05-02T13:55:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana Yoshida Publio-dissertacao.pdf: 1433924 bytes, checksum: f76aaa29ff10b2a7e4052e7a161ab87e (MD5) Previous issue date: 2012-08-30 / The therapeutic activity of Ziziphus joazeiro Mart. (raspa-de-Juá) has been demonstrated from some studies, such as, antifungal, antibacterial, antipyretic and antioxidant properties. The aim of this research was to evaluate the mutagenicity of glycolic extract of Z. joazeiro Mart. (GEZJ) barks using the micronucleus assay in bone marrow of mice (heterogenetic Swiss albinus Unib: SW). The interaction between GEZJ and the genotoxic effects of doxorubicin (DOX) was also analysed. Experimental groups were evaluated after 24-48 h of treatment with N-Nitroso-N-ethylurea (NEU) and DOX (positive controls), NaCl (a negative control) and GEZJ (250-2,000 mg.Kg-1). Anti-mutagenic assays were carried out using the GEZJ in combination with these positive controls (GEZJ+NEU and GEZJ+DOX). The frequency of micronucleated polychromatic erythrocytes (MNPCEs) was significantly different (p < 0.05) between (i) the positive and negative control treatments, (ii) the positive controls and animals treated with GEZJ and (iii) animals treated with positive controls (NEU or DOX) and GEZJ combined with these positive controls. There was no mutagenicity (clastogenicity/aneugenicity) observed in GEZJ regardless of the dose and time, but a variable response was observed among genders of mouse. The anti-mutagenic effects of GEZJ suggest a potential protective mechanism against DOX-induced genotoxic effects. / A atividade terapêutica de Zizyphus joazeiro Mart. (Raspa-de-Juá) tem sido demonstrada a partir de algumas pesquisas, como por exemplo, propriedades antifúngica, antibacteriana, antipirética e antioxidante. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a mutagenicidade do extrato glicólico da casca de Z. joazeiro Mart. (GEZJP) usando o ensaio do micronúcleo in vivo na medula óssea de camundongos heterogenéticos Swiss albinus (Unib:SW). A sua associação sobre os efeitos genotóxicos induzidos pela DOX também foi analisada. Grupos experimentais foram avaliados após 24-48h de tratamento com NEU e DOX (controles positivos), NaCl (controle negativo), e GEZJP (500-2.000 mg.Kg-1). Ensaios anti-mutagênicos foram realizados usando os controles positivos associados à GEZJP, separadamente. As freqüências de PCEs e PCEMNs, e a relação PCE/NCE por animal foram analisadas. Diferenças significantes (p < 0,05) foram observadas (i) entre as freqüências de PCEMNs dos tratamentos controles positivos e negativos, (ii) entre os tratamentos controles positivos (NEU/DOX) e experimentais mutagênicos (500-2.000 mg.Kg-1 de GEZJP), e (iii) entre os tratamentos controles positivos (NEU/DOX) e experimentais anti-mutagênicos (GEZJP+DOX ou GEZJP+NEU). Quanto à relação PCE/NCE, diferenças significativas não foram encontradas entre (i) os tratamentos controles negativos e anti-mutagênicos (i.e., GEZJP+DOX), e (ii) entre os tratamentos mutagênicos (GEZJP), controles positivos e anti-mutagênicos (i.e., GEZJP+NEU). Os resultados sugerem inexistência de mutagenicidade (mecanismos clastogênicos e/ou aneugênicos) do GEZJP, independentemente da dose e do tempo de tratamento, muito embora uma resposta variável tenha sido observada entre os gêneros (masculino e feminino). As relações PCE/NCE observadas sugerem toxicidade sistêmica do GEZJP, independentemente da dose, do tempo e do gênero do animal. Contudo, o GEZJP pode apresentar propriedades fitoquímicas contra os efeitos genotóxicos e/ou tóxicos induzidos pelo quimioterápico DOX.

According to the REACH regulation chemicals produced or imported to the European Union need to be assessed to manage the risk of potential hazard to human health and the environment. An increasing number of chemicals in commerce prompts the need for utilizing faster and cheaper alternative methods for this assessment, such as quantitative structure-activity or property relationships (QSARs or QSPRs). QSARs and QSPRs are models that seek correlation between data on chemicals molecular structure and a specific activity or property, such as environmental fate characteristics and (eco)toxicological effects. The aim of this thesis was to evaluate and develop models for the hazard assessment of industrial chemicals and the exposure assessment of pharmaceuticals. In focus were the identification of chemicals potentially demonstrating carcinogenic (C), mutagenic (M), or reprotoxic (R) effects, and endocrine disruption, the importance of metabolism in hazard identification, and the understanding of adsorption of ionisable chemicals to sludge with implications to the fate of pharmaceuticals in waste water treatment plants (WWTPs). Also, issues related to QSARs including consensus modelling, applicability domain, and ionisation of input structures were addressed. The main findings presented herein are as follows: QSARs were successful in identifying almost all carcinogens and most mutagens but worse in predicting chemicals toxic to reproduction. Metabolic activation is a key event in the identification of potentially hazardous chemicals, particularly for chemicals demonstrating estrogen (E) and transthyretin (T) related alterations of the endocrine system, but also for mutagens. The accuracy of currently available metabolism simulators is rather low for industrial chemicals. However, when combined with QSARs, the tool was found useful in identifying chemicals that demonstrated E- and T- related effects in vivo. We recommend using a consensus approach in final judgement about a compound’s toxicity that is to combine QSAR derived data to reach a consensus prediction. That is particularly useful for models based on data of slightly different molecular events or species. QSAR models need to have well-defined applicability domains (AD) to ensure their reliability, which can be reached by e.g. the conformal prediction (CP) method. By providing confidence metrics CP allows a better control over predictive boundaries of QSAR models than other distance-based AD methods. Pharmaceuticals can interact with sewage sludge by different intermolecular forces for which also the ionisation state has an impact. Developed models showed that sorption of neutral and positively-charged pharmaceuticals was mainly hydrophobicity-driven but also impacted by Pi-Pi and dipole-dipole forces. In contrast, negatively-charged molecules predominantly interacted via covalent bonding and ion-ion, ion-dipole, and dipole-dipole forces. Using ionised structures in multivariate modelling of sorption to sludge did not improve the model performance for positively- and negatively charged species but we noted an improvement for neutral chemicals that may be due to a more correct description of zwitterions.   Overall, the results provided insights on the current weaknesses and strengths of QSAR approaches in hazard and exposure assessment of chemicals. QSARs have a great potential to serve as commonly used tools in hazard identification to predict various responses demanded in chemical safety assessment. In combination with other tools they can provide fundaments for integrated testing strategies that gather and generate information about compound’s toxicity and provide insights of its potential hazard. The obtained results also show that QSARs can be utilized for pattern recognition that facilitates a better understanding of phenomena related to fate of chemicals in WWTP. / Enligt kemikalielagstiftningen REACH måste kemikalier som produceras i eller importeras till Europeiska unionen riskbedömas avseende hälso- och miljöfara. Den ökande mängden kemikalier som används i samhället kräver snabbare och billigare alternativa riskbedömningsmetoder, såsom kvantitativa struktur-aktivitets- eller egenskapssamband (QSARs eller QSPRs). QSARs och QSPRs är datamodeller där samband söks korrelationer mellan data för kemikaliers struktur-relaterade egenskaper och t.ex. kemikaliers persistens eller (eko)toxiska effekter. Målet med den här avhandlingen var att utvärdera och utveckla modeller för riskbedömning av industri kemikalier och läkemedel för att studera hur QSARs/QSPRs kan förbättra riskbedömningsprocessen. Fokus i avhandlingen var utveckling av metoder för identifiering av potentiellt cancerframkallande (C), mutagena (M), eller reproduktionstoxiska (R) kemikalier, och endokrint aktiva kemikalier, att studera betydelsen av metabolism vid riskbedömning och att öka vår förståelse för joniserbara kemikaliers adsorption till avloppsslam. Avhandlingen behandlar även konsensusmodellering, beskrivning av modellers giltighet och betydelsen av jonisering för kemiska deskriptorer. De huvudsakliga resultaten som presenteras i avhandlingen är: QSAR-modeller identifierade nästan alla cancerframkallande ämnen och de flesta mutagener men var sämre på att identifiera reproduktionstoxiska kemikalier. Metabolisk aktivering är av stor betydelse vid identifikationen av potentiellt toxiska kemikalier, speciellt för kemikalier som påvisar östrogen- (E) och sköldkörtel-relaterade (T) förändringar av det endokrina systemet men även för mutagener. Träffsäkerheten för de tillgängliga metabolismsimulatorerna är ganska låg för industriella kemikalier men i kombination med QSARs så var verktyget användbart för identifikation av kemikalier som påvisade E- och T-relaterade effekter in vivo. Vi rekommenderar att använda konsensusmodellering vid in silico baserad bedömning av kemikaliers toxicitet, d.v.s. att skapa en sammanvägd förutsägelse baserat på flera QSAR-modeller. Det är speciellt användbart för modeller som baseras på data från delvis olika mekanismer eller arter. QSAR-modeller måste ha ett väldefinierat giltighetsområde (AD) för att garantera dess pålitlighet vilket kan uppnås med t.ex. conformal prediction (CP)-metoden. CP-metoden ger en bättre kontroll över prediktiva gränser hos QSAR-modeller än andra distansbaserade AD-metoder. Läkemedel kan interagera med avloppsslam genom olika intermolekylära krafter som även påverkas av joniseringstillståndet. Modellerna visade att adsorptionen av neutrala och positivt laddade läkemedel var huvudsakligen hydrofobicitetsdrivna men också påverkade av Pi-Pi- och dipol-dipol-krafter. Negativt laddade molekyler interagerade huvudsakligen med slam via kovalent bindning och jon-jon-, jon-dipol-, och dipol-dipol-krafter. Kemiska deskriptorer baserade på joniserade molekyler förbättrade inte prestandan för adsorptionsmodeller för positiva och negativa joner men vi noterade en förbättring av modeller för neutrala substanser som kan bero på en mer korrekt beskrivning av zwitterjoner. Sammanfattningsvis visade resultaten på QSAR-modellers styrkor och svagheter för användning som verkyg vid risk- och exponeringsbedömning av kemikalier. QSARs har stor potential för bred användning vid riskidentifiering och för att förutsäga en mängd olika responser som krävs vid riskbedömning av kemikalier. I kombination med andra verktyg kan QSARs förse oss med data för användning vid integrerade bedömningar där data sammanvägs från olika metoder. De erhållna resultaten visar också att QSARs kan användas för att bedöma och ge en bättre förståelse för kemikaliers öde i vattenreningsverk.

A avaliação da qualidade da água do rio Piracicaba foi realizada utilizando diferentes metodologias e organismos teste, e para tanto, de fevereiro de 2011 a janeiro de 2012 amostras de água foram coletadas em seis locais de amostragens ao longo do rio Piracicaba. Parâmetros físicos e químicos da água foram mensurados e de acordo com a condutividade elétrica e demanda bioquímica de oxigênio, baixa qualidade foi observada em locais próximos a Americana e Piracicaba. Efeitos sobre a reprodução de Ceriodaphnia dubia e Ceriodaphnia silvestrii foram observados em fevereiro e março de 2011 e janeiro de 2012, e ocorreram em amostras coletadas próximas às cidades de Americana e Piracicaba. A avaliação das brânquias do peixe Danio rerio mostrou que para todos os meses, exceto fevereiro, setembro e outubro para alguns pontos, as alterações não foram significativas. Amostras de água coletada em todos os locais, assim como em todos os meses apresentaram valores de clorofila a abaixo do estabelecido pela legislação ambiental brasileira. A água coletada nos meses de outubro e novembro e aquelas amostradas à montante e à jusante de Piracicaba apresentaram maiores valores de índice de estado trófico comparado aos outros pontos e meses do ano, no entanto, não foram classificadas como eutrofizadas. Concentrações dos herbicidas atrazina e ametrina também foram determinadas na água do rio Piracicaba e variaram de 0,11 a 1,92 \'mü\'g L-1 e 0,25 a 1,44 \'mü\'g L-1, respectivamente, e mostraram ter potencial mutagênico e genotóxico para D. rerio. Um estudo avaliando a toxicidade da vinhaça antes e após a correção do pH também foi realizado já que o rio Piracicaba está localizado em uma região influenciada por plantações de cana-de-açúcar. Os resultados apresentados confirmam que a vinhaça possui alta toxicidade aguda para organismos aquáticos, no entanto, esta pode ser reduzida através da correção do seu pH para 6,5 / An assessment of water quality of the Piracicaba River was performed using different methodologies and organisms, and therefore, from February 2011 to January 2012 water samples were collected at six sampling sites along the Piracicaba River. Physical chemical parameters of the water were measured and demonstred low water quality according to the conductivity and biochemical oxygen in places close to Americana and Piracicaba. Effects on the reproduction of Ceriodaphinia dubia and Ceriodaphnia silvestrii were observed in February and March 2011, and January 2012 and occurred in samples collected close to Americana and Piracicaba cities. Evaluation of the gills of Danio rerio showed no significant difference during all months, except in February, September and October for some locations. During the study period, water samples collected in all sampling sites and months presented values of chlorophyll a below the limit set by the Brazilian environmental law. Water collected in October and November and those sampled upstream and downstream of Piracicaba presented higher values of throfic state index than the other sites and months, however, were not classified as euthrofic. Concentrations of atrazine and ametrine during the sampling period were also measured and ranged from 0.11 to 1.92 \'mü\'g L-1 and from 0.25 to 1.44 \'mü\'g L-1, respectively, and showed genotoxic and mutagenic potentials to D. rerio. A study evaluating the acute toxicity of vinasse before and after the pH correction was conducted due to the influence of sugar cane cultures on the Piracicaba River area. The results confirmed the high acute toxicity of vinasse to aquatic organisms, however, this can be reduced by correcting its pH to 6.5

O processo de coloração de cabelos é um dos métodos de tintura mais antigos. No século XIX, iniciou-se a produção de corantes sintéticos, a partir do desenvolvimento da pfenilenodiamina (PPD). Os corantes de cabelo são classificados de acordo com seu mecanismo de ação. Os corantes permanentes são classificados por mecanismos oxidativos, enquanto os corantes diretos colorem a fibra capilar por mecanismos não oxidativos. A investigação sobre os possíveis danos á saúde humana, que podem ser resultantes da exposição de corantes de cabelos, têm sido um tema de enorme desafio para a comunidade cientifica. Particularmente, devido à enorme discrepância dos estudos epidemiológicos e estudos que empregam metodologias in vitro. Neste trabalho, foram investigadas a capacidade citotóxica de um composto representante de cada classe de tinturas de cabelo, um corante temporário (Basic Yellow 57 (BY57), um semi-temporário (Basic Red 51(BR51) e um ingrediente permanente p-fenilinodiamina (PPD) em linhagens de células de pele humana. As linhagens normais da pele humana estudadas foram os queratinócitos imortalizados humanos (HaCaT) e fibroblastos primários, utilizou-se também melanoma SK-Mel-103. Posteriormente, após caracterização do corante mais tóxico, foi investigado o tipo de morte celular, as possíveis alterações destes compostos no ciclo celular, a capacidade de geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) e aplicação em cultura tridimensional de pele artificial. Posteriormente, foi avaliada a capacidade de cada corante em induzir estresse oxidativo em queratinócitos humanos (HaCaT), que são a primeira via de exposição de corantes de cabelos. Em seguida, o corante elegido mais tóxico foi aplicado em pele humana provenientes de cirurgia. Finalmente, o potencial de mutagenicidade dos corantes BY57 e BR51 foram avaliados. / The process involving hair dyes is one of the oldest methods of coloring. The use of synthetic hair dyes started in the nineteenth century, after the development of p-phenylenodiamine (PPD). The hair dyes are classified according to their mechanism of action. The permanent hair dyes are classified by oxidative mechanisms, while direct dyes color the hair fiber by non-oxidative mechanisms. Research regarding the potential damage of hair dyes to human health has been an enormous challenge for the scientific community. Particularly due to the large discrepancy of epidemiological studies involving in vitro methodologies. In this study, we evaluated the cytotoxic potential of a compound representative from each of the class of hair dyes, a temporary dye (Basic Yellow 57 (BY57), a semi temporary (Basic Red 51 (BR51) and a permanent hair dyes p-phenylenodiamine (PPD) in human skin cells. The studied skin cell lines where, immortalized human keratinocytes (HaCaT) primary fibroblasts, we also used melanoma SK-Mel-103. Subsequently, after characterization of the most toxic dye, we investigated specific mechanisms of cell death, changes in cell cycle and the ability to generate reactive oxygen species (ROS) followed by the evaluation of three-dimensional artificial skin. In addition, we assessed the ability of each dye in inducing oxidative stress in immortalized human keratinocytes (HaCaT) this is the primary route of exposure of hair dyes. Then, the most toxic compound was tested in human skin explants. Finally the mutagenic potential of the dyes BY57 and BR51 were evaluated.

As emissões veiculares constituem-se em uma das mais graves ameaças a qualidade de vida da população, principalmente nos grandes centros urbanos. Poluentes de origem veicular podem induzir alterações no material genético de organismos a eles expostos, pois nessas emissões, destacam-se entre outros, os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), que são substâncias consideradas carcinogênicas e mutagênicas. A utilização de indicadores sensíveis a ação de agentes genotóxicos serve para avaliar a presença destes compostos no ambiente. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar comparativamente o risco mutagênico das emissões provenientes da combustão dos combustíveis fósseis (gasolina e diesel) e renováveis (álcool e biodiesel), utilizando o bioensaio Trad-SH. Os ensaios foram realizados utilizando veículos do ciclo Diesel (Citröen JUMPER 2.8 L, 2006) e do ciclo Otto (VW FOX 1.6 Flex, 2005 sem o conversor catalítico), em um dinamômetro de chassi, submetidos a um ciclo de condução urbano padronizado (FTP-75) modificado, para a coleta dos gases de escapamento. Os gases foram misturados com o ar ambiente e homogeneizados para simular o que ocorre no trânsito urbano. As inflorescências do clone KU-20 de Tradescantia foram expostas a mistura de poluentes, provenientes dos veículos, dentro de uma câmara de fumigação, por duas horas. Para a avaliação do efeito mutagênico foi feita uma comparação entre as inflorescências não expostas aos poluentes (grupo 1) e as inflorescências expostas as emissões do álcool (grupo 2), do biodiesel (grupo 3), da gasolina (grupo 4) e do diesel (grupo 5). Os dados obtidos dos experimentos foram analisados estatisticamente onde se observou que a freqüência média das mutações no grupo 1 (controle), foi significativamente mais baixa do que aquela dos grupos 2, 3, 4, e 5. Os resultados indicam que as emissões dos veículos abastecidos com combustíveis fósseis (gasolina e diesel), são mais mutagênicas do que as emissões provenientes da combustão dos combustíveis renováveis (álcool e biodiesel). / The vehicle emissions constitute a major serious threat to the population\'s quality of life, especially in the large urban areas. Pollutants from vehicle origin may lead to changes concerning the genetic material of some organisms that have been exposed to them, and within these emissions it is stood out among others the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH\'s), which are carcinogenic and mutagenic compounds. The use of sensitive indicators to the action of genotoxic agents is useful to prevent and to evaluate the presence of these compounds in the environment. Therefore, this work is aimed at evaluating comparatively the mutagenic risk of emissions from the burning of fossil fuel (gasoline and diesel) and renewable ones (ethanol and biodiesel) by the use of Trad-SH bioassay. The assays were carried out using vehicles from the diesel cycle (Citröen JUMPER 2.8 L, 2006) and the Otto cycle (VW FOX 1.6 Flex, 2005, without a catalytic converter), in a chassis dynamometer, submitled to a standard urban driving cycle (FTP-75) in order to collect the gases of exhaust. The gases were mixed up to the atmosphere air and homogenized to simulate what happens in urban traffic. The inflorescences of KU-20 clone of Tradescantia were exposed to a mixture of pollutants from vehicles, in a fumigation chamber for two hours. To evaluate the mutagenic effect it was necessary to establish a comparison between the inflorescences which were not exposed to pollutants (group 1) and inflorescences exposed to emissions of alcohol (group 2), biodiesel (group 3), gasoline (group 4) and diesel (group 5). Data obtained from experiments were statistically analyzed in which appears that the average frequency of mutations in group 1 (control) was significantly lower than that of groups 2, 3, 4 and 5. The results indicate that emissions from vehicles fueled by fossil fuels (petrol and diesel) are more mutagenic than emissions from the combustion of renewable fuels (ethanol and biodiesel).

Cubatão, na Baixada Santista ficou caracterizada na década de 70 pelo caos ambiental propiciado pela instalação de dezenas de indústrias de base, sem planejamento territorial urbano adequado, sem estudo de impacto ambiental e com poucos equipamentos de controle de poluição do ar, solo e água. Dentre as indústrias sediadas no pólo industrial de Cubatão, a siderúrgica é responsável pela poluição das águas do estuário santista com a maior carga tóxica e 60por cento de Fenol e 70por cento de Metal Pesado, do total lançado por todas as indústrias do Polo. Este trabalho faz levantamento bibliográfico nacional e internacional sobre poluição hídrica de Siderúrgicas notadamente coquerias e mostra pesquisa de campo realizada em 13 campanhas, com amostragens junto a saída de efluentes no porto da empresa no estuário santista. Os resultados das amostras no ponto responsável pelos efluentes das fábricas de coqueria, laminação, aciaria e altos fornos, indicam toxicidade em 80por cento das campanhas e mutagenicidade de moderada a alta em 75por cento das amostras pesquisadas. Os resultados dos bioensaios utilizados, Microtox e Ames, respectivamente para toxicidade aguda e mutagenicidade, foram comparados aos dos últimos trabalhos realizados na COSIPA em 1986 e 1993, e aos relatórios do órgão controlador, CETESB de 1992 e 1994. Abrem - se discussões sobre os resultados que apontam o particulado presente na amostra como tóxico e mutagênico e induzem à proposta de recirculação e reaproveitamento total à jusante da empresa, de todas águas servidas descartadas no processo, a exemplo de países do 1º Mundo que convivem com a produção do aço / Cubatão, situated in the low lying basin behind the porto f Santos on the coast of the state of São Paulo, Brazil, was notorious during the seventies for the environmental chaos produced by the dozens of basic industries and the lack of adequate urban planning, of studies of the environmental impact caused and with negligible resources for the control of pollution, whether of the air, soil or water. Among the factories located in the industrial park of Cubatão, the steelworks is responsible for the largest toxic contribution as also for 60per cent of the fenol and 70per cent of the heavy metals of the overall total of these substances expelled by the factories of the industrial park. A survey of the literature, both national and international, dealing with the associated coke producing plants, was undertaken and presents field research carried out in the course of 13 campaigns giving the results of samples colleted close to the effluents in the company´s port in the Santos estuay. The results of the bioassays used to assess acute toxicity and mutagenicity, Microtox and Ames respectively, were compared with those found in the last researths undertaken by COSIPA in 1986 and 1993 and with those given in the reports of CETESB, the organ responsible for pollution control, in 1992 and 1994. The results which show that the particles presents in the samples were toxic and mutagenic are discussed and lay the foundation for the proposal that the totality of the water used shoud be returned to above the plant in such away as to permit its constant re use, in accordance with the example given by countries of the first world which have learnt to live with the nead for the production of steel

The objective of this study was to evaluate the influence of biofortification with selenium in the bioactive compounds of broccoli; to test their toxicity and mutagenicity in vivo to prove their safety for consumption; to develop microparticles by the spray dryer technique and to evaluate its physicochemical properties. The broccoli seedlings were biofortified through the addition of 2 mL of 50 &mu;M sodium selenate solution 15 days after sowing (DAS), and collected 30 DAS. The samples were analyzed by different methods for the quantification of selenium (ICP-MS, benchtop and handheld EDXRF). The energy-dispersive X-ray fluorescence spectrometry made either in bench or in a portable equipment presented a good performance for the quantification of selenium, together with low cost and less analysis time. The selenium biofortification technique increased the concentration of this micronutrient in broccoli seedlings. In addition, it also allowed a significant increase in bioactive compounds, such as chlorophyll (12%), phenolic (26%) and flavonoid (19%) compounds, vitamin C (32%) and sulforaphane (12%), the main bioactive compound with anticarcinogenic potential. The efficiency of biofortification with selenium in the culture was verified, and toxicity and mutagenicity studies were conducted in female and male mice treated with different doses of selenium-biofortified broccoli seedlings. After 40 consecutive days of treatment, broccoli seedlings with selenium at doses of 45 and 70 &mu;g Se/kg body weight resulted in significant changes in the relative weights of vital (liver, spleen and kidneys) and reproductive organs (ovary/testis), with the presence of histological alterations in the kidneys and spleen in mice of both sexes. In male mice, the dose of 70 &mu;g Se/kg body weight increased the frequency of micronucleated polychromatic erythrocytes. In females this increase was not observed, demonstrating greater sensitivity of males to the treatment. Finally, microparticles of ethanolic extracts of broccoli seedlings with and without selenium were developed through the spray drying microencapsulation technique. The samples presented low moisture (4-5%) and hygroscopicity (11-12 g of water absorbed 100/g of microparticle) and high solubility (99%). However, there was a significant reduction in the content of phenolic compounds and antioxidant activity after the microencapsulation process. The results of this study demonstrate the importance of biofortification of selenium as a strategy to increase the content of bioactive compounds in broccoli and that the dose of 15 &mu;g Se/kg body weight had no significant toxic or mutagenic effects. In addition, microencapsulation has been shown to allow the elaboration of samples with good technological characteristics however, optimization studies should be conducted to increase the retention power of bioactive compounds and their antioxidant activity. / Os objetivos desse estudo foram avaliar a influência da biofortificação com selênio nos compostos bioativos de brócolis; testar sua toxicidade e mutagenicidade in vivo como forma de comprovar sua segurança para consumo; desenvolver micropartículas pela técnica de spray dryer e avaliar suas propriedades físico-químicas. As mudas de brócolis foram biofortificadas pela adição de 2 mL de solução de 50 &mu;M de selenato de sódio 15 dias de após a semeadura (DAS) e coletadas aos 30 DAS. As amostras foram analisadas por diferentes métodos para a quantificação de selênio (ICP-MS, XRF portátio e EDXRF de bancada). O método de fluorescência de Raios X por dispersão em energia feito em equipamentos de bancada ou portátil apresentou desempenho adequado para quantificação de selênio aliado à baixo custo e menor tempo de análise. A técnica de biofortificação com selênio aumentou a concentração desse micronutriente nas mudas de brócolis. Além disso, também proporcionou aumento significativo nos compostos bioativos, tais como, clorofila (12%), compostos fenólicos (26%) e flavonoides (19%), vitamina C (32%) e sulforafano (12%), principal composto bioativo com potencial anticarcinogênico do brócolis. Verificada a eficiência da biofortificação com selênio, conduziu-se estudos de toxicidade e mutagenicidade em camundongos fêmeas e machos tratados com diferentes doses de mudas de brócolis biofortificadas com selênio (15, 45 e 70 &mu;g Se/kg peso corporal). Após 40 dias consecutivos de tratamento, observou-se que os animais tratados com mudas de brócolis com selênio nas doses de 45 e 70 &mu;g Se/kg peso corporal provocaram significativas alterações nos pesos relativos dos órgãos vitais (fígado, baço e rins) e reprodutivos (ovário/testículos), com presença de alterações histológicas nos rins e no baço, em camundongos de ambos os sexos. Nos camundongos machos, a dose de 70 &mu;g Se/kg peso corporal provocou aumento da frequência de eritrócitos policromáticos micronucleados. Nas fêmeas este aumento não foi observado, demonstrando maior sensibilidade dos machos ao tratamento. Por fim, através da técnica de microencapsulação por spray dryer desenvolveu-se micropartículas a base de extratos etanólicos de mudas de brócolis com e sem selênio. As amostras apresentaram baixa umidade (4-5%) e higroscopicidade (11-12 g de água absorvida 100-1 g de micropartícula) e alta solubilidade (99%). No entanto, houve uma redução significativa no teor de compostos fenólicos e atividade antioxidante após o processo. Os resultados desse estudo demonstram a importância da biofortificação do selênio como uma estratégia para aumentar o teor de compostos bioativos no brócolis. Com relação à toxicidade, a dose de 15 &mu;g Se/kg peso corporal não apresentou efeitos tóxicos significativos em machos e fêmeas, porém apresentou pontencial mutagênico em machos. Além disso, comprovou-se que a microencapsulação possibilitou a elaboração de amostras com boas características tecnológicas, porém, estudos de otimização devem ser conduzidos a fim de aumentar o poder de retenção dos compostos bioativos e atividade antioxidante.

Estudos ambientais têm demonstrado que substâncias geradas por processos antropogênicos podem causar efeitos prejudiciais interferindo no equilíbrio natural do ecossistema. Manguezais exercem funções essenciais nos ciclos biológicos e constituem Área de Proteção Permanente no Brasil. Infelizmente, eles estão sendo degradados acima do seu limite de suporte, levando a uma redução das áreas remanescentes no mundo. Este trabalho apresenta os resultados de mutagenicidade e genotoxicidade observados em quatro amostragens (PI, V, O e PII) entre 2009 e 2010, relacionados com metais e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) em sedimento de mangue para a caracterização dos valores de referência. Os testes de genotoxicidade foram feitos a partir de hemócitos do caranguejo Goniopsis cruentata, coletados em um ecossistema potencialmente não poluído do Brasil, localizado no sul do Rio de Janeiro (Parati/RJ), chamado de "Saco do Mamanguá". Coleta, armazenamento e manipulação dos sedimentos e material biológico de cinco pontos de amostragem (M1- M5) foram processados de acordo com normas norte-americanas reconhecidas. A identificação das substâncias químicas foi realizada com extratos de sedimentos e utilizada no bioensaio Salmonella/microssoma (Kado). A avaliação de potenciais danos genotóxicos estabelecidos foi realizada através do Teste de Micronúcleo, que apresentou valores significativos na amostra V. Resultados negativos foram observados para as cepas de Salmonella typhimurium TA97, TA98, TA100 e TA102, tanto na ausência quanto na presença de fração de metabolização exógena de mamíferos (S9 mix 4%) em todas as análises. A quantificação por cromatografia gasosa com detecção por espectrometria de massas dos 16 HPA prioritários em termos de conservação ambiental apresentou valores baixos nas duas primeiras amostragens (PI e V) e nulos nas coletas seguintes (O e PII), nos mesmos pontos. De acordo com os valores utilizados nos Estados Unidos e Canadá como referência, os detectados por nós não são considerados como toxicantes ambientais positivos, com exceção do Benzo(a)pireno, que em M1V apresentou valores um pouco acima do limite a partir do qual já podem ser observados pequenos efeitos na biota. A análise dos metais (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn) por Espectrometria de Absorção Atômica inicialmente realizada com a água intersticial foi melhor interpretada a partir da matriz sedimento. Este estudo contribuirá com a implementação de indicadores para valores de referência em mangue. / Environmental studies have shown that substances generated by anthropogenic processes can cause adverse effects by interfering with the ecosystem natural balance. Mangroves perform essential functions in biological cycles and are Permanent Protection Area in Brazil. Unfortunately, they are being degraded above its support limit, leading to a reduction of the remaining areas in the world. This paper presents the results of mutagenicity and genotoxicity observed in four samples (PI, V, O, and PII) between years 2009 and 2010 linked to metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in mangrove sediment in order to characterize reference values. The genotoxicity tests were made from the hemocytes Goniopsis cruentata collected in a potential unpolluted ecosystem of Brazil, located in the southern Rio de Janeiro (Parati/RJ), called "Saco do Mamanguá. Collection, storage, manipulation of sediment and biological material from five sampling sites (M1-M5) were processed according to U.S. standards recognized. The identification of the chemicals was performed with extracts of sediments and bioassay used in the Salmonella / microsome (Kado). The assessment of potential genotoxic damage were done down through the Micronucleus Test, and showed significant values in the sample V. Negative results were observed for the Salmonella typhimurium strains TA97, TA98, TA100 and TA102, both in the absence or presence of exogenous fraction of mammalian metabolism (S9 mix 4%) for all analysis. Quantification by Gas chromatography-mass spectrometry of the 16 priority PAHs in terms of environmental conservation, presented low values in the first two samples (V and PI) and null value in the following collections (and the IIP), in the same points. According to United States and Canada references, we detected chemicals not regarded as a positive environmental toxicants, with the exception of benzo(a)pyrene, which showed values in M1V just above the threshold at which already small effects can be observed in the biota. The analysis of metals (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn) by Atomic Absorption Spectrometry initially performed with the pore water was best interpreted from the sediment matrix. This study will contribute to the implementation of indicators to benchmarks in the swamp.