Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The commercial formulations of glyphosate herbicide have been widely used in agriculture and pisciculture for controlling plant weeds. Fish can be affected when drainage water reaches water courses, causing a disturbance in the aquatic ecosystem. Therefore, the aim of this study was to investigate whether exposure to a commercial formulation of glyphosate affects toxicological parameters in piavas (Leporinus obtusidens) and jundiás (Rhamdia quelen). Piavas were exposed to: 0 (control), 3, 6, 10 or 20 mg/L of glyphosate (480 g/L) and jundiás to 0 (control), 0.2 or 0.4 mg/L, both for 96 h. Enzymatic (AChE), hematological (hematocrit, hemoglobin and erythrocyte and leucocyte count) and metabolic (glucose, glycogen, lactate, protein and ammonia) parameters were analyzed in different tissues of these species. In addition, oxidative stress parameters, such as activity of the antioxidant enzyme catalase, protein carbonilation and TBARS levels were analyzed. The results showed that brain acetylcholinesterase (AChE) activity decreased significantly in both species exposed, but there was no significant change in the muscle tissue. There was a decrease in hematological parameters in blood of piavas. After exposure to this herbicide, both species demonstrated metabolic disorders. In piavas, there was a reduction of glycogen and an increase of glucose in hepatic tissue, and a reduction of muscle glycogen and glucose. Lactate and protein showed a decrease in hepatic tissue after exposure to all concentrations of the herbicide, but in muscle tissue there was an increase in these metabolites. The levels of ammonia increased in both tissues after exposure, varying with the glyphosate concentration. In jundiás, there was an increase of hepatic glycogen, but a reduction of muscle glycogen at both concentrations tested. Glucose showed a decrease in liver and increase in muscle. After exposure to this herbicide, the levels of lactate were increased in both tissues. The levels of protein were increased in hepatic tissue and decreased in muscle tissue, while the levels of ammonia showed an increase at both herbicide concentrations in both tissues tested. Catalase activity showed an increase in jundiás, but not in piavas. TBARS levels showed an elevation in muscle tissue in jundiás while in piavas there was an increase in hepatic tissue. An increase in protein carbonyl formation in liver of jundiás was observed. In addition, there was an increase in mucus parameters in piavas. These results indicate that the parameters measured may be good indicators of herbicide contamination in piavas and jundiás of the southern region of Brazil. / As formulações comerciais do herbicida glyphosate têm sido amplamente utilizadas na agricultura e na piscicultura para controle de plantas daninhas. Os peixes podem ser afetados quando as águas de drenagem atingem os cursos d água, acarretando um desequilíbrio no ecossistema aquático. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de uma formulação comercial de glyphosate sobre parâmetros toxicológicos em piavas (Leporinus obtusidens) e jundiás (Rhamdia quelen). Piavas foram expostas à: 0 (controle), 3, 6, 10 ou 20 mg/L de glyphosate (480 g/L) e os jundiás à 0 (controle), 0,2 ou 0,4 mg/L , ambos por 96 h. Os parâmetros analisados foram enzimáticos (AChE), hematológicos (hematócrito, hemoglobina, contagem de eritrócitos e de leucócitos) e metabólicos (glicose, glicogênio, lactato, proteína e amônia) em diferentes tecidos destas espécies. Ademais, analisaram-se parâmetros de estresse oxidativo, como a atividade da enzima antioxidante catalase, carbonilação de proteínas e níveis de TBARS. Os resultados mostraram que a atividade da acetilcolinesterase (AChE) cerebral diminuiu significativamente em ambas as espécies expostas, porém no tecido muscular não se observaram alterações significativas. Houve um decréscimo nos parâmetros hematológicos no sangue de piavas expostas. Após exposição ao glyphosate, as duas espécies demonstraram desordens metabólicas. Em piavas, ocorreu uma redução nos níveis de glicogênio e um aumento nos níveis de glicose no tecido hepático, porém uma significante redução do glicogênio e glicose muscular. As concentrações de lactato e proteína apresentaram uma diminuição no tecido hepático após exposição a todas as concentrações deste herbicida, porém no tecido muscular houve um aumento destes metabólitos. Os níveis de amônia aumentaram em ambos tecidos após exposição às diferentes concentrações do glyphosate. Em jundiás, a glicose esteve reduzida no fígado e aumentada no músculo. Houve um aumento do glicogênio hepático, mas uma redução do glicogênio muscular em ambas as concentrações testadas. Após exposição a este herbicida, os níveis de lactato estavam aumentados em ambos tecidos. Os níveis de proteína estavam aumentados no tecido hepático e diminuídos no tecido muscular, enquanto os níveis de amônia estavam aumentados em ambas as concentrações e tecidos testados. A atividade da enzima antioxidante catalase apresentou um aumento em jundiás expostos, porém em piavas não houve alterações. Os níveis de TBARS em jundiás mostraram uma elevação no tecido muscular enquanto em piavas houve um aumento no tecido hepático. Observou-se um aumento na formação de proteína carbonila em fígado de jundiás. Além disso, houve aumento nos parâmetros do muco (glicose e proteína) em piavas expostas. Estes resultados indicam que os parâmetros medidos podem ser bons indicadores da contaminação deste herbicida em piavas e jundiás da região Sul.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The aim of this study was to verify the zinc and copper effects, metals frequently found in aquatic ecosystems, on the metabolism of piavas (Leporinus sp.). In this work, it was verified the average lethal concentrations (LC50) for the different metals. Activities of different enzymes such as AChE (brain and muscle), catalase (liver), δ-ALA-D (liver, kidney, muscle and brain), TBARS formation (liver, brain and muscle), hematological parameters and metals accumulation in different tissues (liver, kidney, brain and muscle) were also analyzed. Juvenile of Leporinus sp. was exposed to zinc and copper for LC50 determination, which was estimated as 23.4 mg/L for Zn(II) and 0.2 mg/L for Cu(II). Based on these results, fish were exposed for 30 or 45 days to concentrations equivalents to 10% and 20% of the LC50 which corresponded to 2.3 and 4.6 mg/L for Zn(II) and 0.02 and 0.04 mg/L for Cu(II), respectively. δ-ALA-D activity was modified in response to metal exposure, being inhibited by zinc in the brain after 45 days of exposure in both metals concentrations tested. In liver and kidney, it was inhibited by both metals concentrations and times of exposure. Muscle demonstrated inhibition in δ-ALA-D activity only in 4.6 mg/L concentration after 45 days exposure to Zn(II). Copper exposure also inhibited the δ-ALA-D activity in liver, kidney and muscle in both metal concentrations and exposure time tested. In the brain, in general, δ-ALA-D activity was not altered when compared to controls. Hematological parameters also showed alterations after exposure to both metals after 45 days experiment. Reduction of hematocrit, erythrocyte, hemoglobin content demonstrated that fish exposed to zinc and copper showed anemic signs. Liver catalase activity increased after zinc or copper exposure in both concentrations and exposure times tested. TBARS levels increased in liver and brain of fish exposed to Zn(II) for 45 days in both metal concentrations. In muscle, it did in both exposure times and concentrations tested. Cu(II) exposure reduced the TBARS levels in liver in both concentrations and time of exposure tested. In brain, there was a decreased in TBARS levels only after 45 days of exposure. In muscle, this decreased was observed after 30 days of exposure in both concentrations. AChE activity increased in muscle (30 and 45 days exposure) and brain (30 days exposure) in fish exposed to Zn(II) in both concentrations tested. However, after 45 days of exposure to zinc, cerebral AChE activity decreased at 2.3 mg/L of Zn(II) and increased at 4.6 mg/L of Zn(II). For Cu(II), both muscle and brain AChE activity increased in both concentrations and exposure time tested. Fish exposed to zinc showed metal accumulation in the liver and kidney in both concentrations and time of exposure tested. For copper, the metal accumulation was only observed in brain and after 45 days of exposure in both concentrations tested. This study showed that although zinc and copper are required as microelements in the normal metabolism of cells, subletal concentrations of these metals can affect the activity of several enzymes of toxicological interest, increase the production of oxygen reactive species which can cause stress and accumulate in different manners in the tissues. / O objetivo deste estudo foi verificar os efeitos do zinco e do cobre, metais freqüentemente encontrados em ecossistemas aquáticos, sobre o metabolismo de piavas (Leporinus sp.). Neste trabalho verificou-se a concentração letal média (CL50) para os diferentes metais e foram medidas as atividades de diferentes enzimas como acetilcolinesterase (AChE) (cérebro e músculo); catalase (fígado); delta-aminolevulinato desidratase (δ-ALA-D) (fígado, rim, cérebro e músculo); formação de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) (fígado, cérebro e músculo); parâmetros hematológicos e acumulação dos metais em diferentes tecidos (fígado, rim, cérebro e músculo). Juvenis de Leporinus sp. foram expostos ao zinco e ao cobre para a determinação da CL50 que foi de 23.4 mg/L para zinco e 0.2 mg/L para o cobre. A partir desta determinação, os peixes foram expostos durante 30 e 45 dias a 10% e 20% destas concentrações que corresponderam a 2.3 mg/L e 4.6 mg/L para o zinco e 0.02 mg/L e 0.04 mg/L para o cobre. A atividade da δ-ALA-D foi alterada em resposta à exposição aos metais, sendo sua atividade no cérebro inibida pelo zinco após 45 dias de exposição às duas concentrações testadas e, no fígado e rim, inibida em ambas concentrações e tempos de exposição testados. Já o tecido muscular, demonstrou inibição na atividade da δ-ALA-D somente na concentração 4.6 mg/L depois dos 45 dias de exposição ao zinco. A exposição ao cobre também demonstrou uma inibição da atividade da δ-ALA-D no fígado, rim e músculo em ambas concentrações e tempos de exposição testados. No cérebro, em geral, a atividade da δ-ALA-D não foi alterada quando comparada aos controles. Os parâmetros hematológicos também mostraram alterações após exposição a ambos metais depois dos 45 dias de experimento. A redução no hematócrito, hemoglobina e número de eritrócitos demonstram que os peixes expostos ao zinco e ao cobre apresentavam sinais de anemia. A atividade da catalase no fígado aumentou para ambos metais em ambas concentrações e tempos de exposição. Os níveis de TBARS nos peixes expostos ao zinco encontraram-se aumentados no fígado e cérebro após 45 dias de exposição em ambas concentrações e, no músculo, em ambos tempos de exposição e concentrações testadas. O cobre reduziu os níveis de TBARS no fígado em ambas concentrações e tempos de exposição. Já no cérebro, houve uma redução destes níveis somente após 45 dias de exposição e, no músculo, após 30 dias de exposição a ambas concentrações testadas. A atividade da AChE aumentou em músculo (30 e 45 dias) e cérebro (30 dias) para os peixes expostos ao zinco em ambas concentrações. Entretanto, nos 45 dias de exposição ao zinco, a atividade da AChE cerebral encontrou-se reduzida na concentração 2.3 mg/L e aumentada na concentração 4.6 mg/L. Já para o cobre, a atividade da AChE aumentou no músculo e cérebro em ambas concentrações e tempos testados. Os peixes expostos ao zinco demonstraram acumulação do metal no fígado e rim em ambas concentrações testadas, após os 30 e 45 dias de exposição. Já para o cobre, foi observada acumulação do metal somente no cérebro, em ambas concentrações testadas após 45 dias. Este estudo demonstrou que o zinco e o cobre, apesar de serem microelementos importantes para a função celular, mesmo em concentrações subletais, podem alterar a atividade de diversas enzimas de interesse toxicológico, aumentar a produção de espécies reativas de oxigênio, e se acumular, de diferentes formas, nos tecidos.