Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / Essential to life, water is present in almost all human activities, mainly in the consumption of drinking water and agricultural activities. Considering that the world population has increased enormously, food production must be increased and this need has encouraged cooperatives and producers to seek alternative techniques to improve productivity and reduce costs. In this context, the addition of hydrogels on the ground, optimizes the availability of water due to its large storage capacity, accelerating the development of the root system and aerial part of the plant. Most hydrogels is done based on polyacrylamide polymer of acrylamide (AM) monomer which is in the form odorless and white colored water soluble and highly toxic. The damaging effects of AM, which has carcinogenic risk and endocrine disrupter in living beings are known for over 30 years. In soil, acrylamide has a high time to be degraded and due to leaching, the monomer can be found in aquatic environments. Due to its toxicity, acrylamide in a concentration of 5.88 mg / L-1 restates the EC50 microalgae Chlorophyceae Desmodesmus quadricauda (Turpin) Brébisson. In addition to the influence of pollution, various abiotic factors such as temperature and pH, interfere with aquatic communities. The aim of this study was to evaluate the toxic effects of acrylamide in predetermined concentration with changes in temperature (24 ° C and 17 ° C) and pH variation on physiological parameters of microalgae D. quadricauda. The green algae were grown in Water Culture (WC) with its exposed cells in exponential growth phase for a period of 72 hours at concentrations of 5.88 mg l-1 of acrylamide, pH values ranging from 5, 6, 7 and 8. Periodic samples counts were performed under the microscope, in which it took into account the phenotypic plasticity and cellular measures, the biovolume and cell density. When comparing this study with acrylamide EC50 obtained in a previous study, the results indicated at low temperatures (17 ° C) the toxicity of acrylamide and decreased at high temperatures (24 ° C) increased, not having the pH interfered in this parameter. Analyzing cellular measures of width and length, results were significant with the control of pH 8 and temperature 15 ° C, as in biovolume values where only the variation of pH shows variation among the tested controls and treatments. Phenotypic gender plasticity shows that when analyzing the groups separately for periods of 24, 48 and 72 hours, although no significant differences, most phenotypic change was found in the monasteries of a cell that prevailed most in the group treated with acrylamide and pH change in almost all periods. Therefore, the concentration of acrylamide in this test along with changes in temperature and pH tested, indicating that the toxicity of the substance changes the parameters tested in microalgae, becoming a risk to aquatic communities exposed to acrylamide. / Essencial à vida, a água está presente em quase todas as atividades humanas, principalmente no consumo de água potável e em atividades agrícolas. Tendo em vista que a população mundial vem aumentando enormemente, a produção de alimentos tem de ser aumentada sendo que esta necessidade tem-se estimulado cooperativas e produtores a buscarem técnicas alternativas para a melhoria da produtividade e redução de custos. Neste contexto, a adição de hidrogéis no solo, otimiza a disponibilidade de água , devido à sua grande capacidade de armazenamento, acelerando o desenvolvimento do sistema radicular e da parte aérea das plantas. A maioria dos hidrogeis é feito à base de poliacrilamida, polímero da acrilamida (AM), monômero que se apresenta na forma inodora e de coloração branca, solúvel em água e altamente tóxica. Os efeitos prejudiciais da AM, que apresenta risco carcinogênico e desregulador endócrino nos seres vivos, são conhecidos há mais de 30 anos. No solo, a acrilamida apresenta um elevado período para ser degradada e devido a lixiviação, o monômero pode ser encontrada em ambientes aquáticos. Devido a sua toxicidade, a acrilamida em concentração de 5,88 mg/L-1 reapresenta a EC50 de microalgas clorofíceas Desmodesmus quadricauda (Turpin) Brébisson. Além da influencia da poluição, vários fatores abióticos como temperatura e pH, interferem nas comunidades aquáticas. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos tóxicos da acrilamida em concentração pré-estabelecida juntamente com alterações de temperatura (24 ºC e 17 ºC) e variação de pH sobre parâmetros fisiológicos da microalga D. quadricauda . As clorofíceas foram cultivadas em meio Water Culture (WC), com suas células em fase exponencial exposta por um período de 72 horas a concentração de 5,88 mg.L-1 de acrilamida, valores de pH que variaram de 5, 6, 7 e 8. Amostras periódicas foram realizadas contagens ao microscópio, em que se levou em consideração a plasticidade fenotípica e medidas celulares, o biovolume e densidade celular. Ao comparar este estudo com a EC50 da acrilamida obtido em estudo prévio, os resultados indicaram que a 17 ºC a toxicidade da acrilamida diminuiu e em temperaturas a 24 ºC aumentou, não tendo o pH interferido neste parâmetro. Analisando as medidas celulares de largura e comprimento, resultados foram significativos com o controle de pH8 e com temperatura a 15ºC, assim como nos valores do biovolume, onde a variação apenas do pH apresenta variação entre os controles e tratamentos testados. A plasticidade fenotípica do gênero aponta que ao analisar os grupos separadamente nos períodos de 24, 48 e 72 horas, que apesar de não haver diferenças significativas, maior alteração fenotípica foi encontrada nos cenóbios de uma célula, que prevaleceu maior no grupo tratado com acrilamida e alteração de pH em praticamente todos os períodos. Portanto, a concentração de acrilamida presente nos ensaios juntamente com alterações de temperatura e pH testadas, indica que a toxicidade da substância altera os parâmetros testados na microalga, se tornando um risco às comunidades aquáticas se expostas a acrilamida.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Acrylamide is a water soluble monomer with a multitude of industrial and chemical applications. In polymeric form, which is also known as polyacrylamide, it may be used as a flocculant for water treatment. However, this monomer presents carcinogenic risk and it can cause changes in the endocrine system of living beings, it is also called endocrine disrupter. On the Ordinance of the Ministry of Health 2914/2011, it was established a maximum limit of 0.5 micrograms/L acrylamide for drinking water. However, there is no evidence in the literature on the detection of acrylamide in the drinking water. Thus, the study of the behavior of acrylamide as an environmental contaminant and carcinogen is of a great value to the public health. Thus, the main objective of this study was the analysis of the expected changes toxicology of acrylamide in different concentrations, using green algae as indicator organisms. The study was conducted through the following steps: (I) The structure of a study methodology, based on the references that are available and adapted for a consistent routine of work with the good laboratory conditions of the institution; (II) the performance of the ecotoxicological tests with algae, which are treated with polyacrylamide solution used in the municipality of Santa Maria Water Treatment Station - RS; (III) the performance of ecotoxicological tests with algae, treated with different concentrations of acrylamide; (Iv) the calculation of the sample cell biovolume (V) the analysis of chlorophyll "a" and (VI)the statistical analysis of the results and interpretation of the data of the research. The experiments were performed in the laboratory of sanitation- Lasam, from the Federal University of Santa Maria - UFSM from February to August 2014. The results demonstrated that it was possible to develop the ecotoxicological study with polyacrylamide, because it is a commercial substance that has no analytical purity, which led to no regular results, making it impossible to reproduce the tests. However, in the ecotoxicological analysis of acrylamide, the acrylamide results indicated that significantly inhibited the growth of algae, yielding 5.88 mg/L-1 as the concentration which inhibited 50% of the growth of the algal cells. Both the microscopic cell counting as the dosage of chlorophyll "a" was effective in the experimental biomass quantification. The most important outcome of the work consist in assessing changes in cell biovolume and phenotypic plasticity of the species D. quadricauda unprecedentedly parameters evaluated for exposure to acrylamide. The use of calculation of biovolume combined with cell counts proved quite useful for analyzing the results, showing the variation in cell size during the experiment. Phenotypic plasticity of gender has changed with exposure to acrylamide, which gives an important finding in the evaluation of toxicity. / A acrilamida é um monômero solúvel em água com uma infinidade de aplicações químicas e industriais. Na forma polimérica, também denominada de poliacrilamida, pode ser utilizada como floculante para o tratamento de água. Entretanto, esse monômero apresenta risco carcinogênico e causa alterações no sistema endócrino dos seres vivos, também denominado de desregulador endócrino. A Portaria do Ministério da Saúde 2914/2011 estabelece um limite máximo de 0,5 micrograma/L de acrilamida para água potável. Contudo, não há evidências na literatura sobre a detecção da acrilamida nas águas para consumo humano. Assim, o estudo do comportamento da acrilamida como um contaminante ambiental é de grande valia para a saúde pública. Desta forma, o objetivo principal deste estudo consistiu na análise das alterações toxicológicas esperadas da acrilamida, em distintas concentrações utilizando uma clorofícea como organismo indicador. O estudo foi realizado mediante as seguintes etapas: (I) Estruturação de uma metodologia de estudo, baseada nas referências bibliográficas disponíveis e adaptada para uma rotina de trabalho condizente com as condições laboratoriais da instituição; (II) Realização de ensaios ecotoxicológicos com algas, tratadas com solução de poliacrilamida utilizada na Estação de Tratamento de Água do município de Santa Maria RS; (III) Realização de ensaios ecotoxicológicos com algas, tratadas com distintas concentrações de acrilamida; (IV) Cálculo do biovolume celular das amostras; (V) Análise da concentração de clorofila a ; (VI) Análise da Plasticidade Fenotípica, (VII) Análise estatística dos resultados obtidos e interpretação dos dados. Os experimentos foram realizados no laboratório de engenharia do meio ambiente- LEMA, da Universidade Federal de Santa Maria UFSM, durante o período de fevereiro a agosto de 2014. Os resultados demonstraram que não foi possível desenvolver o estudo ecotoxicológico com a poliacrilamida, pelo fato de se tratar de uma substância comercial, que não possui pureza analítica, o que levou a resultados irregulares, tornando impossível a reprodução dos ensaios. Porém, na análise ecotoxicológica da acrilamida, os resultados indicaram que esta inibiu significativamente o crescimento das algas, obtendo-se 5,88 mg.L-1 como a concentração que inibiu 50% do crescimento das células algais. Tanto a contagem celular microscópica como a dosagem da clorofila a se mostraram eficientes na quantificação da biomassa do experimento. Os resultados mais importantes do trabalho consistem na análise das alterações do biovolume celular e da plasticidade fenotípica da espécie D. quadricauda, parâmetros ineditamente avaliados para a exposição à acrilamida. A utilização do cálculo do biovolume aliado à contagem celular se mostrou bastante proveitosa na análise dos resultados, demonstrando a variação do tamanho das células no decorrer do experimento. A plasticidade fenotípica do gênero sofreu alterações com a exposição à acrilamida, o que confere um achado importante na avaliação da toxicidade.