A adição de lodo de esgoto ao solo pode modificar o comportamento dos pesticidas. Sua degradação pode ser favorecida quando materiais orgânicos são adicionados ao solo, já que estes fornecem nutrientes e energia aos microrganismos capazes de degradar a molécula (Felsot & Dzantor, 1990). Por outro lado, solos ricos em matéria orgânica apresentam maior capacidade de retenção, diminuindo o potencial de lixiviação e a biodisponibilidade dos pesticidas às plantas e aos microrganismos. Nesse contexto, esta pesquisa objetivou avaliar o efeito do lodo de esgoto na biodegradação, sorção e dessorção do herbicida diuron em dois Latossolos. A biodegradação foi avaliada semanalmente, durante 63 dias, pelo método da radiorespirometria, sob condições controladas de umidade e temperatura. Ao final do período de incubação, a molécula original e os metabólitos formados foram extraídos e quantificados. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2(solos) x 3 (doses de lodo de esgoto: 0, 10 e 20 t ha-1). Paralelo ao ensaio de biodegradação, foram avaliadas a atividade e biomassa microbiana utilizando os mesmos tratamentos usados no ensaio de biodegradação, porém com dois fatores para o herbicida (com e sem herbicida). A atividade microbiana foi avaliada semanalmente e a biomassa foi avaliada no início e após 63 dias de incubação. Posteriormente, a sorção e adessorção foram avaliadas utilizando o método"Batch", o herbicida foi aplicado, em cinco concentrações, na mistura solo + lodo sem incubação e após um período de incubação de 63 dias. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2(solos) x 3 (doses de lodo de esgoto: 0, 10 e 20 ton ha-1) x 2 (sem incubação e após 63 dias de incubação). Os resultados mostraram que a biodegradação e a dessorção foram diminuídas nos solos tratados com lodo de esgoto, enquanto a sorção e formação de resíduo ligado foram maiores nestes solos. A atividade e biomassa microbiana não foram afetadas pela adição do resíduo. Estes resultados evidenciam que a adição de lodo de esgoto ao solo pode reduzir a eficiência agronômica do diuron e aumentar sua persistência no ambiente, devido a maior retenção da molécula nos solos tratados com o resíduo. / Adding sludge to agricultural soil may modify the behavior of pesticides in the soil. In some cases, the application of organic amendment increases the degradation of pesticides, by providing nutrients and energy to the microorganisms able to degrade the molecule (Felsot & Dzantor, 1990), in other cases, the sorption is increased, resulting in the decrease of leaching potential of the molecule, and smaller bioavailability of the pesticide to the plants and to the microorganisms. In this context, the aim of this work was to evaluate the effect of the sewage sludge on the biodegradation of the diuron herbicide in 2 oxisoils. The biodegradation was evaluated weekly, for 63 days, by methods of the radiorespirometry, under controlled condition of the humidity and temperature. At the end of the incubation, the original compounds and their metabolites were extracted and quantify. Completely randomized design was used with a factorial experiment of 2 (soil ) x 3 (sewage sludge: 0, 10 e 20 ton ha-1). In parallel to this study, were evaluated the microbial activity and biomass, using the same treatments of the biodegradation experiment, but with two factories for herbicide (with and without herbicide).

Este estudo teve como principal objetivo avaliar o inseticida/acaricida carbamato carbosulfan e seus metabólitos carbofuran e 3-hidroxi-carbofuran, de modo a estudar este metabolismo em condições de campo, abrangendo a sua ocorrência como resíduos em frutos, cascas e suco, bem como o potencial de contaminação do agroecossistema (resíduos em folhas). A degradação/persistência desses resíduos nos substratos foi monitorada durante certo período de tempo de tomada de amostras, e comparada com o limite máximo de resíduo (LMR) e o intervalo de segurança, estabelecidos pela legislação Brasileira para frutos. O trabalho consistiu de dois experimentos: o Experimento 1, realizado no município de Cordeirópolis-SP com o cultivar Valência, e o Experimento 2 com o cultivar Pêra Rio, em São Pedro-SP, ambos com 4 tratamentos (3 repetições), que foram os seguintes: A - uma única aplicação na dosagem X = 50 mL p. c./100 L de água (10 g i. a./ 100 L de água) de Marshal 200 SC (recomendada na bula); B - uma única aplicação na dosagem 2X = 100 mL p. c./100 L de água (20 g i. a./ 100 L de água) de Marshal 200 SC; C - quatro aplicações na dosagem X(4x) = 50 mL p. c./100 L de água (10 g i. a./ 100 L de água) de Marshal 200 SC; D - Testemunha. O método analítico consistiu na extração dos resíduos com acetato de etila, limpeza dos extratos em cromatografia de permeação em gel (GPC), e determinação quantitativa em cromatógrafo de gás equipado com detector de nitrogênio - fósforo (NPD). As amostras de frutos e de folhas foram colhidas um dia antes da aplicação parcelada (-1 dia), e aos zero, 1, 3, 7, 14, 21 e 28 dias após. No Experimento 2, os frutos foram separados em casca e suco, com o propósito de se estudar a ocorrência de seus resíduos nestes substratos, e, desse modo a possibilidade de penetração na polpa (suco). Os limites de quantificação (LOQs), determinados por estudos de fortificação e recuperação, foram iguais para ambos os substratos (0,05 mg.kg -1 , ppm) (fruto e folha) e para os três analitos (carbosulfan, carbofuran e 3-hidroxi-carbofuran). Em ambos os experimentos, o metabolismo do carbosulfan em carbofuran foi em geral rápido, tanto no fruto como na folha, e mais lento deste para 3-hidroxi-carbofuran, sendo os resíduos nas folhas sempre maiores do que nos frutos. Para o fruto, no Experimento 1, os valores do LMR e do período de carência mostraram-se de acordo com a legislação vigente, com resíduos totais de carbosulfan (carbosulfan + carbofuran + 3-hidroxi-carbofuran) abaixo do LMR (0,05 mg.kg -1 ) ao cabo do intervalo de segurança (7 dias). No Experimento 2 os resultados permitiram a determinação dos valores de ½ vida para carbofuran de 9,4 e 3,0 dias, respectivamente para casca e folha, para o tratamento A (dosagem recomendada). A análise do suco revelou níveis inferiores ao LOQ (< 0,05 mg.kg -1) em todas as amostras de qualquer tratamento. / The objective of this study was to evaluate the insecticide/acaricide carbamate carbosulfan and its metabolites carbofuran and 3-hydroxy-carbofuran, in order to study the metabolism in field conditions, including its occurrence as residues in fruits, peel and juice, as well as the potential for agroecosysten contamination (residues in leaves). The degradation/persistence of these residues in/on these substrates was monitored through of time of sample collecting, and comparing with the Maximum Residue Level (MRL) and the safety interval, established by the Brazilian legislation. This research consisted of two experiments: Experiment 1 was carried out in Cordeirópolis - SP County, using Valência variety, and Experiment 2 with Pêra Rio variety, in São Pedro - SP County, both with four treatments (3 repetitions): A - only one application of dosage X = 50 mL c. p./100 L of water (10 g a. i./100 L of water) of Marshal 200 CS (recommended dosage); B - only one application of dosage 2X = 100 mL c. p./100 L of water (20 g a. i./100 L of water) of Marshal 200 CS; C - four applications of dosage X(4x) = 50 mL c. p./100 L of water (10 g a. i./100 L of water) of Marshal 200 CS; D - control. The analytical method consisted in a extraction of residues with ethyl acetate, clean-up of extracts in gel permeation chromatography (GPC), and quantitative determination in gas chromatography equipped with nitrogen and phosphorus detector (NPD). Fruit and leaf samples were collected one day before the treatment (-1 day) and zero, 1, 3, 7, 14, 21 and 28 days after the combined application. In Experiment 2, fruits were separated in peel and juice, with the purpose of studying the occurrence of residues in these substrates, and the possibility of their penetration in the pulp (juice). The limits of quantification (LOQs) determinated by studies of fortification and recovery, were equal to both substrates (0,05 mg.kg -1, ppm) (fruit and leaf) and to the three analyts (carbosulfan, carbofuran and 3-hydroxy-carbofuran). In both experiments, the metabolism of carbosulfan to carbofuran was in general quick, in fruit as well in leaf, and slower to 3-hydroxy-carbofuran, being the residues in leaves always higher than in fruits. In Experiment 1, MRL and safety interval values were according to the legislation, with carbosulfan total residues (carbosulfan + carbofuran + 3-hydroxy-carbofuran) lower than the MRL (0,05 mg.kg -1 ) at the end of the safety interval (7 days). In Experiment 2, the results showed carbofuran half-lives values of 9,4 and 3,0 days, respectively to peel and leaf, to the treatment A (recommended dosage). The analysis of juice showed levels below LOQ (< 0,05 mg.kg -1 ) in all samples and treatments.

Foram conduzidos experimentos com o objetivo de avaliar a bioatividade e o modo de ação de extratos aquosos e orgânicos de ramos de Trichilia pallida Swartz e extratos aquosos de sementes de nim, Azadirachta indica A. Juss, em relação a ninfas e ovos da mosca-branca Bemisia tabaci (Genn.) biótipo B. Inicialmente, verificou-se que o extrato aquoso de sementes de nim apresenta ação inseticida sobre ninfas de mosca-branca pelas vias translaminar, sistêmica e de contato, nas concentrações de 1; 0,5 e 0,3% (p/v), respectivamente. Em seguida, na comparação entre os extratos metanólico, etanólico, clorofórmico e hexânico de ramos de T. pallida, na concentração de 5% (p/v), foi selecionado o extrato clorofórmico como mais eficiente sobre ninfas de mosca-branca. Esse extrato foi comparado com os extratos aquosos de sementes de nim e de ramos de T. pallida sobre as ninfas quanto aos três tipos de ação nas respectivas concentrações determinadas no experimento. Apenas o extrato de nim provocou mortalidade ninfal pelas três vias testadas. Em relação à fase de ovo, constatou-se que a sua idade não afeta a ação ovicida do extrato aquoso de sementes de nim. Na comparação da ação translaminar e sistêmica dos extratos aquoso e clorofórmico de ramos de T. pallida e aquoso de sementes de nim, a 3% (p/v), sobre os ovos de mosca-branca, verificou-se que apenas o extrato de nim tem efeito ovicida. / The objective of this research was to determinate the bioactivity and the action means of aqueous and organic extracts of Trichilia pallida Swartz twigs, and the aqueous extracts of neem seeds, Azadiracta indica A. Juss, on nymphs and eggs of silverleaf whitefly. Initially, it was observed that aqueous extracts of neem seeds caused insecticidal activity on the nymphs by translaminar (1%), systemic (0,5%) and topical action (0,3%). After, in the comparison of metanolic, etanolic, chloroformic, and hexanic T. pallida twig extracts at the concentrations of 5%, the chloroformic extract was more efficient on the nymphs. This extract was compared with aqueous extracts of neem seeds, and the T. pallida twigs, by three means (translaminar, systemic and topical action) at concentrations previously determinated. Just the neem extract caused nymphal mortality for three means. In relation to the phase of eggs, it was verified that the age did not affect the ovicidal action of aqueous extract of neem seeds. In the comparison of translaminar and sistemic action of aqueous and chloroformic extracts of T. pallida twigs and aqueous extracts of neem seeds (3%) on eggs of the insect, just the neem extract showed ovicidal activity.

Este trabalho apresenta a caracterização geoambiental de solos de uma área contaminada, localizada no município de Santo André, Estado de São Paulo, Brasil. O objetivo foi determinar parâmetros experimentais para permitir o estudo de alguns aspectos do transporte do pesticida organoclorado Hexaclorociclohexano (HCH). A área de estudo contém células com cerca de 30.000 toneladas de um material contendo HCH em elevadas concentrações. As investigações de campo demonstram que há concentrações de HCH na água subterrânea. Em 2011, foram coletadas amostras deformadas e indeformadas de solo em quatro diferentes pontos superficiais da área contaminada, e posteriormente uma amostra composta da camada de solo de alteração de rocha (SAR), a fim de responder a questionamentos quanto à mobilidade do contaminante na área. A caracterização geoambiental, baseada em ensaios laboratoriais, foi realizada por meio das seguintes análises: análise granulométrica, limites de Atterberg, densidade específica, porosidade, umidade do solo, curva de retenção de água no solo, condutividade hidráulica, ensaio de adsorção, pH, condutividade elétrica, capacidade de troca catiônica (CTC), teor de matéria orgânica e teor de voláteis. O solo superficial da área é heterogêneo e a capacidade de adsorção dos solos analisados foi menor do que o esperado. Esta caracterização subsidiou o estudo de fluxo e transporte do HCH, por meio de simulação numérica, utilizando o programa Hydrus 1D. As simulações tiveram dois objetivos diferentes: no primeiro foi avaliado os resultados da simulação em comparação à situação atual no campo; no segundo foi avaliada a sensibilidade do transporte em função da alteração dos parâmetros obtidos experimentalmente Ks; Kd; s e (Van Genuchten); e dos parâmetros obtidos na literatura. Os resultados permitiram concluir que o modelo Hydrus 1D consegue representar a contaminação do HCH no solo. O parâmetro de degradação na água foi essencial para chegar em ordens de grandeza de concentrações próximas das identificadas em campo. Os parâmetros de degradação, difusividade, dispersividade e condutividade hidráulica são os que mais afetam os resultados finais de concentração do HCH na água subterrânea e, portanto, merecem atenção maior durante as futuras investigações. / This paper presents the geoenvironmental characterization of soils from a contaminated site, located in Santo André, São Paulo State, Brazil. The objective was to determine experimental parameters to allow the study of some aspects of transport of the organochlorine pesticide hexachlorocyclohexane (HCH). The study site contains trenches with about 30,000 tons of a material containing high concentrations of HCH. The site investigations show that there are HCH concentrations in groundwater. In 2011, disturbed and undisturbed soil samples were collected at four different surface points of the contaminated site, and then a sample of soil from rock alteration layer (SAR) was also composed for characterization in order to answer questions concerning the mobility of contaminant in the site. The environmental characterization based on laboratory tests, was performed by the following analyzes: grain size distribution, Atterberg limits, specific gravity, porosity, moisture content, water retention curve, hydraulic conductivity, pH, electrical conductivity, cation exchange capacity (CEC), organic matter content and volatile content. The surface soil of the area is heterogeneous and the adsorption capacity of the soils analyzed were lower than expected. This characterization allowed the study of flow and transport of HCH through numerical simulation using the Hydrus 1D software. The simulations had two different goals, the first was evaluated the simulation results compared to the current situation in the field. In a second step the sensitivity of transport due to the change of the parameters obtained experimentally Ks; Kd; s and (Van Genuchten); and parameters obtained from the literature. The results showed that the Hydrus 1D model simulates HCH contamination in soil. Water degradation parameter was essential to get orders of magnitude similar to those identified in field concentrations. The degradation, diffusivity, hydraulic conductivity and dispersivity parameters are those that most affect the final results of concentration of HCH in groundwater and therefore deserve more attention in future investigations.

Nesse trabalho objetivou-se avaliar a bioatividade de extratos brutos e suas frações, obtidos com diferentes solventes, de folhas e de ramos de plantas da família Meliaceae sobre a mosca-branca Bemisia tabaci biótipo B. Inicialmente, utilizando o extrato em diclorometano de folhas de Trichilia pallida determinou-se a concentração necessária para causar mortalidade de ninfas de 50 a 60%, sendo o valor obtido (0,56%) utilizado nos bioensaios subseqüentes. Comparando-se os extratos brutos em diclorometano de folhas e ramos de Azadirachta indica (EFAID e ERAID), Melia azedarach (EFMAD e ERMAD), Toona ciliata (EFTCD e ERTCD) e T. pallida (EFTPD e ERTPD), verificou-se que os mesmos afetam significativamente tanto ovos como ninfas da mosca-branca. Já na comparação entre os extratos brutos em etanol de folhas e ramos de A. indica (EFAIE e ERAIE), M. azedarach (EFMAE e ERMAE), T. ciliata (EFTCE e ERTCE) e T. pallida (EFTPE e ERTPE), constatou-se que os mesmos afetam apenas as ninfas. Com base nesses resultados, selecionaram-se os ERTPD, EFAIE, ERAIE, ERMAE, EFTCD e ERTCD, para os quais foi avaliado o efeito sobre a mortalidade de ovos e ninfas e o período embrionário, constatando-se que os extratos não apresentam efeito ovicida, porém afeta a sobrevivência das ninfas e que o ERAIE alonga o período embrionário do inseto. Na seqüência, através de Cromatografia Líquida a Vácuo (CLV) foram obtidas as frações em hexano, diclorometano, acetato de etila e metanol do ERTPD e do EFTCD, que foram testadas nas concentrações de 0,56 e 0,28%. As frações em diclorometano, acetato de etila e em metanol do extrato de ramos de T. pallida em diclorometano afetam a sobrevivência de ninfas da moscabranca em tomateiro, tanto a 0,56 como a 0,28%. Da mesma forma constata-se que as frações em hexano, diclorometano, acetato de etila e em metanol do extrato de folhas de T. ciliata em diclorometano afetam a sobrevivência de ninfas da mosca-branca em tomateiro, tanto a 0,56 como a 0,28%. A fração em acetato de etila do extrato de folhas de T. ciliata em diclorometano é repelente a B. tabaci biótipo B e as frações em diclorometano do ERTPD e em metanol do EFTCD apresentam efeito deterrente à oviposição de B. tabaci biótipo B. A fase de ninfa é mais sensível aos extratos orgânicos obtidos das espécies de meliácea avaliadas do que a fase de ovo. Entre os extratos testados, os mais promissores para uso no controle de ninfas da mosca-branca são os em diclorometano de folhas de T. ciliata e de ramos de T. pallida. / This work aimed to assess the bioactivity of crude extracts and their fractions obtained with different solvents, from leaves and branches from plants of Meliaceae family to the whitefly Bemisia tabaci B biotype. Initially, using the dichloromethane extract from Trichilia pallida leaves, it was determined the necessary concentration to cause 50 and 60% of nymphal mortality, being the value obtained (0.56%) utilized on the subsequent bioassays. Comparing the dichloromethane crude extracts from leaves and branches of Azadirachta indica (ELAID and EBAID), Melia azedarach (ELMAD and EBMAD), Toona ciliata (ELTCD and EBTCD) and T. pallida (ELTPD and EBTPD), it was verified that they significantly affect eggs as well as nymphs of the whitefly. Whereas the ethanol crude extracts from leaves and branches of A. indica (ELAIE and EBAIE), M. azedarach (ELMAE and EBMAE), T. ciliata (ELTCE and EBTCE) and T. pallida (ELTPE and EBTPE) affected only the nymphs. Based on these results, EBTPD, ELAIE, EBAIE, EBMAE, ELTCD and EBTCD were selected to be evaluated regarding to the effects on the eggs, nymphs and the duration of the embryonic period. It was verified that these extracts dont present ovicidal effect, although they affect nymphal survivorship, and EBAIE increases the embryonic period of the insect. Afterwards, using vacuum liquid chromatography (VLC) it was obtained the hexane, dichloromethane, ethyl acetate and methanol fractions from EBTPD and ELTCD, which were tested at concentrations of 0.56 and 0.28%. The dichloromethane, ethyl acetate and methanol fractions from EBTPD affect the whitefly nymphal survivorship at 0.56 as well as 0.28%. Similarly, the hexane, dichloromethane, ethyl acetate and methanol fractions from ELTCD affect the whitefly nymphal survivorship, at both concentrations of 0.56 and 0.28%. The ethyl acetate fraction from ELTCD is repellent to B. tabaci B biotype while the dichloromethane fractions from EBTPD and methanol from ELTCD present deterrent effect on the oviposition of this pest. The nymphal phase is more sensitive to organic extracts obtained from the Meliacea species tested than the egg phase. Among the tested extracts, the more promising to use for the control of whitefly nymphs are the dicholomethane from T. ciliata leaves and T. pallida branches.

A adição de lodo de esgoto ao solo pode modificar o comportamento dos pesticidas. Sua degradação pode ser favorecida quando materiais orgânicos são adicionados ao solo, já que estes fornecem nutrientes e energia aos microrganismos capazes de degradar a molécula (Felsot & Dzantor, 1990). Por outro lado, solos ricos em matéria orgânica apresentam maior capacidade de retenção, diminuindo o potencial de lixiviação e a biodisponibilidade dos pesticidas às plantas e aos microrganismos. Nesse contexto, esta pesquisa objetivou avaliar o efeito do lodo de esgoto na biodegradação, sorção e dessorção do herbicida diuron em dois Latossolos. A biodegradação foi avaliada semanalmente, durante 63 dias, pelo método da radiorespirometria, sob condições controladas de umidade e temperatura. Ao final do período de incubação, a molécula original e os metabólitos formados foram extraídos e quantificados. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2(solos) x 3 (doses de lodo de esgoto: 0, 10 e 20 t ha-1). Paralelo ao ensaio de biodegradação, foram avaliadas a atividade e biomassa microbiana utilizando os mesmos tratamentos usados no ensaio de biodegradação, porém com dois fatores para o herbicida (com e sem herbicida). A atividade microbiana foi avaliada semanalmente e a biomassa foi avaliada no início e após 63 dias de incubação. Posteriormente, a sorção e adessorção foram avaliadas utilizando o método“Batch”, o herbicida foi aplicado, em cinco concentrações, na mistura solo + lodo sem incubação e após um período de incubação de 63 dias. Utilizou-se delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2(solos) x 3 (doses de lodo de esgoto: 0, 10 e 20 ton ha-1) x 2 (sem incubação e após 63 dias de incubação). Os resultados mostraram que a biodegradação e a dessorção foram diminuídas nos solos tratados com lodo de esgoto, enquanto a sorção e formação de resíduo ligado foram maiores nestes solos. A atividade e biomassa microbiana não foram afetadas pela adição do resíduo. Estes resultados evidenciam que a adição de lodo de esgoto ao solo pode reduzir a eficiência agronômica do diuron e aumentar sua persistência no ambiente, devido a maior retenção da molécula nos solos tratados com o resíduo. / Adding sludge to agricultural soil may modify the behavior of pesticides in the soil. In some cases, the application of organic amendment increases the degradation of pesticides, by providing nutrients and energy to the microorganisms able to degrade the molecule (Felsot & Dzantor, 1990), in other cases, the sorption is increased, resulting in the decrease of leaching potential of the molecule, and smaller bioavailability of the pesticide to the plants and to the microorganisms. In this context, the aim of this work was to evaluate the effect of the sewage sludge on the biodegradation of the diuron herbicide in 2 oxisoils. The biodegradation was evaluated weekly, for 63 days, by methods of the radiorespirometry, under controlled condition of the humidity and temperature. At the end of the incubation, the original compounds and their metabolites were extracted and quantify. Completely randomized design was used with a factorial experiment of 2 (soil ) x 3 (sewage sludge: 0, 10 e 20 ton ha-1). In parallel to this study, were evaluated the microbial activity and biomass, using the same treatments of the biodegradation experiment, but with two factories for herbicide (with and without herbicide).

A enzima acetilcolinesterase (AChE) tem sido amplamente aplicada no desenvolvimento de biossensores para detecção de pesticidas. No entanto, a aplicação de tais dispositivos é limitada devido à falta de robustez, que está associada com a baixa estabilidade enzimática, além de seu alto custo. Uma alternativa às enzimas é a utilização de moléculas sintéticas que mimetizem o comportamento enzimático, com menor custo e maior estabilidade; tais moléculas são denominadas moléculas biomiméticas. Neste trabalho são apresentados três potenciais catalisadores: o ácido [4-(1E)etanohidrazonoil]benzóico, o iodeto de pralidoxima (2-PAM) e o polímero polihidroxamicalcanoato (PHA); com grupos funcionais alfa nucleófilos hidrazona, oxima e ácido hidroxâmico, respectivamente. Tais moléculas foram avaliadas baseando-se em dois critérios para classificação de biomiméticos da AChE: 1) catálise da hidrólise do substrato acetiltiocolina (ATCh) e 2) interação com pesticida organofosforado. O método espectrofotométrico de Ellman revelou que o polímero PHA foi a molécula mais eficiente, uma vez que a constante de velocidade de segunda ordem obtida foi de 13867 mol-1 L s-1, 5 vezes superior a da 2-PAM e 232 vezes a da hidrazona. Posteriormente, todas as moléculas foram avaliadas por método espectrofotométrico em relação à interação com o organofosforado paraoxon. Apenas o PHA apresentou interação nas condições estudadas. Cálculos teóricos mostraram como ocorre a aproximação entre o PHA e ATCh, e com o paraoxon. Diante dos resultados obtidos, o PHA foi a molécula biomimética escolhida para aplicação no sensor eletroquímico para detecção de organofosforados. Primeiramente, o PHA foi imobilizado na superfície de um eletrodo impresso descartável a partir da formação de uma blenda com o polímero polietileno glicol metil éter, evitando sua solubilização. A oxidação da tiocolina formada a partir da catálise do ATCh realizada pelo PHA imobilizado foi verificada em 0,46 V vs Ag/AgCl, por voltametria de pulso diferencial. A equação obtida a partir da curva de calibração referente ao intervalo de concentração de paraoxon de 1,0 a 10,0 &micro;mol L-1 foi I(%) = [4,8x106 C (mol L-1) + 0,8169]×100 (R2 = 0,99969), com limite de detecção de 3,63x10-7 mol L-1. Amostras de água de abastecimento foram analisadas, com concentrações adicionadas de paraoxon de 3,0; 6,0 e 8,0 &micro;mol L-1, com recuperação de 115%; 106% e 94,5%, respectivamente. Os resultados apresentados mostraram que foi possível desenvolver um sensor eletroquímico biomimético para detecção de pesticida paraoxon. / Acetylcholinesterase enzyme (AChE) has been widely applied in biosensor development for pesticide detection. However, the application of those biosensors is limited due to their lack of robustness associated with low enzymatic stability and AChE high cost. An alternative to enzymes, it is the use of synthetic molecules which mimic enzymatic behavior, besides its low cost and superior stability, those are classified as biomimetic molecules. In this work is presented three potential catalysts: [4-(1E)ethanehydrazonoyl]benzoic acid, pralidoxime iodide (2-PAM), and polyhydroxamicalkalnoate polymer (PHA) with alpha nucleophile functional groups, such as hydrazone, oxime, and hydroxamic acid, respectively. The aforementioned molecules were evaluated based on two criteria for classification as AChE biomimetic: 1) catalysis of acetylthiocholine substrate (ATCh) hydrolysis and 2) interaction with organophosphorus pesticide. Spectrophotometrical Ellman´s method revealed that PHA polymer was the most efficient one, since its second order rate constant was 13867 mol-1 L s-1, which was 5 times superior than 2-PAM one and 232 times higher than hydrazone. Then, each molecule was analyzed through spectrophotometric method to verify the interaction with paraoxon organophosphorus pesticide. Only the PHA exhibited such interaction in the studied conditions. Theoretical calculations showed how the approach between PHA and ATCh, and also with paraoxon occurred. Regarding the obtained results, PHA was the chosen biomimetic molecule to be applied in the electrochemical sensor for organophosphorus detection. First of all, PHA was immobilized on the surface of disposable screen printed electrode through blend formation with polyethylene glycol methyl ether (mpEG), avoiding PHA dissolution. The oxidation of thiocholine generated towards ATCh catalysis performed by immobilized PHA was verified at 0.46 V vs Ag/AgCl by differential pulse voltammetry. The linear equation obtained through calibration curve for paraoxon concentration range of 1.0 to 10.0 &micro;mol L-1 was I(%) = [4.8x106 C (mol L-1) + 0.8169]×100 (R2 = 0.99969), with limit of detection of 3.63x10-7 mol L-1. Water supply samples were analyzed considering the added paraoxon concentrations of 3.0; 6.0 e 8.0 &micro;mol L-1, recovering 115%; 106% and 94.5%, respectively. The presented results showed that a biomimetic electrochemical sensor was successfully developed for detection of paraoxon organophosphorus pesticide.

A enzima acetilcolinesterase (AChE) tem sido amplamente aplicada no desenvolvimento de biossensores para detecção de pesticidas. No entanto, a aplicação de tais dispositivos é limitada devido à falta de robustez, que está associada com a baixa estabilidade enzimática, além de seu alto custo. Uma alternativa às enzimas é a utilização de moléculas sintéticas que mimetizem o comportamento enzimático, com menor custo e maior estabilidade; tais moléculas são denominadas moléculas biomiméticas. Neste trabalho são apresentados três potenciais catalisadores: o ácido [4-(1E)etanohidrazonoil]benzóico, o iodeto de pralidoxima (2-PAM) e o polímero polihidroxamicalcanoato (PHA); com grupos funcionais alfa nucleófilos hidrazona, oxima e ácido hidroxâmico, respectivamente. Tais moléculas foram avaliadas baseando-se em dois critérios para classificação de biomiméticos da AChE: 1) catálise da hidrólise do substrato acetiltiocolina (ATCh) e 2) interação com pesticida organofosforado. O método espectrofotométrico de Ellman revelou que o polímero PHA foi a molécula mais eficiente, uma vez que a constante de velocidade de segunda ordem obtida foi de 13867 mol-1 L s-1, 5 vezes superior a da 2-PAM e 232 vezes a da hidrazona. Posteriormente, todas as moléculas foram avaliadas por método espectrofotométrico em relação à interação com o organofosforado paraoxon. Apenas o PHA apresentou interação nas condições estudadas. Cálculos teóricos mostraram como ocorre a aproximação entre o PHA e ATCh, e com o paraoxon. Diante dos resultados obtidos, o PHA foi a molécula biomimética escolhida para aplicação no sensor eletroquímico para detecção de organofosforados. Primeiramente, o PHA foi imobilizado na superfície de um eletrodo impresso descartável a partir da formação de uma blenda com o polímero polietileno glicol metil éter, evitando sua solubilização. A oxidação da tiocolina formada a partir da catálise do ATCh realizada pelo PHA imobilizado foi verificada em 0,46 V vs Ag/AgCl, por voltametria de pulso diferencial. A equação obtida a partir da curva de calibração referente ao intervalo de concentração de paraoxon de 1,0 a 10,0 &micro;mol L-1 foi I(%) = [4,8x106 C (mol L-1) + 0,8169]×100 (R2 = 0,99969), com limite de detecção de 3,63x10-7 mol L-1. Amostras de água de abastecimento foram analisadas, com concentrações adicionadas de paraoxon de 3,0; 6,0 e 8,0 &micro;mol L-1, com recuperação de 115%; 106% e 94,5%, respectivamente. Os resultados apresentados mostraram que foi possível desenvolver um sensor eletroquímico biomimético para detecção de pesticida paraoxon. / Acetylcholinesterase enzyme (AChE) has been widely applied in biosensor development for pesticide detection. However, the application of those biosensors is limited due to their lack of robustness associated with low enzymatic stability and AChE high cost. An alternative to enzymes, it is the use of synthetic molecules which mimic enzymatic behavior, besides its low cost and superior stability, those are classified as biomimetic molecules. In this work is presented three potential catalysts: [4-(1E)ethanehydrazonoyl]benzoic acid, pralidoxime iodide (2-PAM), and polyhydroxamicalkalnoate polymer (PHA) with alpha nucleophile functional groups, such as hydrazone, oxime, and hydroxamic acid, respectively. The aforementioned molecules were evaluated based on two criteria for classification as AChE biomimetic: 1) catalysis of acetylthiocholine substrate (ATCh) hydrolysis and 2) interaction with organophosphorus pesticide. Spectrophotometrical Ellman´s method revealed that PHA polymer was the most efficient one, since its second order rate constant was 13867 mol-1 L s-1, which was 5 times superior than 2-PAM one and 232 times higher than hydrazone. Then, each molecule was analyzed through spectrophotometric method to verify the interaction with paraoxon organophosphorus pesticide. Only the PHA exhibited such interaction in the studied conditions. Theoretical calculations showed how the approach between PHA and ATCh, and also with paraoxon occurred. Regarding the obtained results, PHA was the chosen biomimetic molecule to be applied in the electrochemical sensor for organophosphorus detection. First of all, PHA was immobilized on the surface of disposable screen printed electrode through blend formation with polyethylene glycol methyl ether (mpEG), avoiding PHA dissolution. The oxidation of thiocholine generated towards ATCh catalysis performed by immobilized PHA was verified at 0.46 V vs Ag/AgCl by differential pulse voltammetry. The linear equation obtained through calibration curve for paraoxon concentration range of 1.0 to 10.0 &micro;mol L-1 was I(%) = [4.8x106 C (mol L-1) + 0.8169]×100 (R2 = 0.99969), with limit of detection of 3.63x10-7 mol L-1. Water supply samples were analyzed considering the added paraoxon concentrations of 3.0; 6.0 e 8.0 &micro;mol L-1, recovering 115%; 106% and 94.5%, respectively. The presented results showed that a biomimetic electrochemical sensor was successfully developed for detection of paraoxon organophosphorus pesticide.

Orientador: Daniela Carvalho dos Santos / Resumo: O biopesticida Azamax™ tem sido utilizado como uma alternativa aos inseticidas sintéticos para o controle de pragas em plantações. Além disso, este produto tem obtido destaque por poder se associar ao uso de predadores naturais no controle biológico previsto pelo Manejo Integrado de Pragas (MIP). Dentre os modelos biológicos, destaca-se a espécie Ceraeochrysa claveri, sobretudo devido sua característica predadora na fase de larva com ampla variedade de presas e alto potencial reprodutivo na fase adulta. Embora a azadiractina, ingrediente ativo do Azamax™, já tenha sido relacionada com a indução de efeitos citotóxicos em insetos, ainda não há dados na literatura sobre os possíveis efeitos da sua ingestão indireta em células germinativas e intestinais de C. claveri. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito tóxico e genotóxico do Azamax™ em células do ovário e do intestino de fêmeas de C. claveri. As larvas foram alimentadas ad libitum, com ovos de Diatraea saccharalis tratados com duas diferentes concentrações do Azamax™ (0,3% e 0,5%) durante todo o seu período larval (n=150 larvas/grupo). As análises morfológicas, ultraestruturais e de genotoxicidade foram realizadas após os indivíduos se desenvolverem até a fase adulta. Os resultados indicaram que a exposição ao Azamax™ somente na fase larval, induziu sinais de toxicidade em todas as fases do desenvolvimento do inseto, como: (a) significante taxa de mortalidade a partir do 3º instar larval; (b) prepupa e pupa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Azamax ™ biopesticide has been used as an alternative to synthetic insecticides for pest control in several crops. Besides, this product has been highlighted because this association use with natural predators for biological control in the integrated pest management programs (IPM). Among the biological models, is commonly use the specie Ceraeochrysa claveri, above all its predatory characteristic at the larval stage with a wide variety of prey and high reproductive potential in the adult stage. Azadirachtin, active ingredient of Azamax ™, has been related to the induction of cytotoxic effects in insects, although it has not been published in literature about the possible effects of Azamax and its indirect ingestion in germ and intestinal cells of C. claveri. From this, the aim of this study, is to evaluate the toxic and genotoxic effect of Azamax ™ in cells of the ovary and intestine of females of C. claveri. Larvae were fed ad libitum with treated eggs of Diatraea saccharalis at different concentrations of Azamax ™ (0.3% and 0.5%) during all or their larval period (n = 150 larvae/group). Morphological, ultrastructural and genotoxic analyzes carried out when individuals reached adult stage. The results indicated that exposure to Azamax ™ only in the larval phase induced signs of toxicity at all stages of insect development, such as: (a) significant mortality rate from 3rd instar larval; (b) prepupa and pupae inviable; (c) changes in the duration of the phases (larva, prepupa ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:30:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 479899 bytes, checksum: e40cd980381607b878c1d582d0ded3c1 (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Pollination is an activity threatened by the indiscriminate use of pesticides, which can lead to lethal effects on bees, especially in forager adults due to their contact with pesticides, but also on larvae if the pesticides are carried back to the nest. Botanical pesticides supposedly have advantage over synthetics, and can be used as a viable alternative to control pests causing minor damage to beneficial insects. The neem tree, Azadirachta indica, stands out among these botanical pesticides, because of its efficiency in pest control. On this basis, we evaluated the effect of neem on the survival of forager adults and of larvae of Apis mellifera. We tested three neem based insecticides, Organic Neem (1,7 g a.i./L), Azamax® (12 g a.i./L) and Neemseto (2,4 g a.i./L) mixed to the adult diets. Organic Neem-treated bees showed no significant differences in their survival as well as those treated with lower concentrations of Azamax®. Bees that received the highest concentration of Azamax® (480 mg a.i./L) and of Neemseto (96 mg a.i./L) had their survival reduced. In the case of Neemseto this lower survival can be explained by the presence of other compounds besides azadirachtin. For Azamax® can be due to the high content of azadirachtin contained in the formulation. Two concentrations of Azamax®, 60 mg a.i./L e 120 mg a.i./L were tested in larvae, mixed to their diets. The mortality of treated larvae was 100% and none achieved the pupa stage. We observed low intake of food showing antifeedant action of neem. Azadirachtin at low concentrations was not harmful to adults of A. mellifera, but proved to be highly toxic to the larvae. High concentrations of azadirachtin and the presence of other components, such as nimbin and salanin, in the formulation of the insecticides may have seen the cause of the high toxicity to adult bees. / A polinização é uma atividade ameaçada pelo uso indiscriminado de pesticidas, os quais podem ter efeitos letais sobre as abelhas, principalmente as operárias forrageiras, devido ao seu maior contato com os pesticidas, mas também sobre as larvas, caso o pesticida seja transportado para dentro da colmeia. Pesticidas botânicos supostamente apresentam vantagem sobre os sintéticos e podem ser usados como alternativa viável no controle de pragas acarretando menos prejuízos à entomofauna benéfica. O nim, Azadirachta indica, se destaca dentre estes pesticidas botânicos por sua eficiência no controle de pragas. Neste trabalho foi avaliado o efeito do nim na sobrevivência de operárias forrageiras e de larvas de Apis mellifera. Foram testados três inseticidas à base de nim, Organic Neem (1,7 g i.a./L), Azamax® (12 g i.a./L) e Neemseto (2,4 g i.a./L), misturados à dieta de operárias forrageiras. Abelhas tratadas com Organic Neem não apresentaram diferenças significativas na sua sobrevivência assim como aquelas tratadas com as menores concentrações de Azamax®. Abelhas que receberam a maior concentração de Azamax® (480 mg i.a./L) e Neemseto (96 mg i.a./L) tiveram sua sobrevivência reduzida. No caso de Neemseto essa menor sobrevivência pode ser explicada pela presença de outros compostos além da azadiractina, como salanina e nimbina. Já para Azamax® pode ser devido ao alto teor de azadiractina contido na formulação. Em larvas foi testado apenas o Azamax® nas concentrações de 60 mg i.a./L e 120 mg i.a./L misturadas à dieta artificial oferecida,. A mortalidade das larvas tratadas foi de 100% e nenhuma larva conseguiu atingir o estágio de pupa. Foi observado baixo consumo de alimento evidenciando ação fagoinibidora do nim. Azadiractina em baixas concentrações não se mostrou prejudicial a adultos de A. mellifera, porém mostrou ser altamente tóxica às larvas. Altas concentrações de azadiractina e a presença de outros componentes, como salanina e nimbina, na formulação dos inseticidas podem ter sido a causa da alta toxicidade a abelhas adultas.