Le peptide natriurétique de type B (BNP) est une hormone cardiaque fortement impliquée dans l'insuffisance cardiaque (IC). En clinique, le BNP est un bio-marqueur de diagnostic et de pronostic de l'IC; son taux sanguin augmentant avec la progression du remodelage cardiaque, de la dysfonction du ventricule gauche (VG) et des altérations du couplage excitation-contraction (CEC). Administré sous une forme recombinante, le nésiritide, pour ses effets hémodynamiques vasorelaxants, chez des patients en IC aiguë décompensée, il a montré des effets controversés avec un risque d'augmentation de la mortalité. Pour comprendre l'implication du BNP dans le remodelage cardiaque post-ischémique et son efficacité thérapeutique, nous avons étudié les effets cardiaques in vivo et sur le CEC d'un traitement chronique au BNP (0,03 µg/kg/min) sur deux groupes expérimentaux : i) des souris saines, Sham, pendant 14 jours et ii) des souris PMI (Post-Myocardial Infarction) en stade précoce, après ligature de l'artère coronaire gauche (pendant 7 et 14 jours). Chez les Sham, le BNP a engendré une suractivation du système nerveux sympathique, une hypertrophie cardiaque, des altérations électrophysiologiques in vivo et des mouvements calciques dans les cardiomyocytes du VG, à l'origine d'arythmies cellulaires et cardiaques. Les effets délétères du BNP ont été prévenus par une combinaison de ce traitement avec un β-bloqueur : le métoprolol. Chez les PMI, la supplémentation en BNP a réduit l'inotropisme positif précoce acquis par une modification des mouvements calciques, a accéléré l'apparition des altérations des protéines du CEC et la survenue des arythmies. Le BNP accélère la décompensation cardiaque et pourrait être à déconseiller, du moins en monothérapie, en traitement clinique. / BNP is a natriuretic peptide released in excess in the blood during heart failure (HF) to reduce blood volume and pressure. A recombinant form of human BNP, nesiritide, is used for patients with acute decompensated HF but deleterious cardiac effects have been reported. We aimed to investigate the cardiac effects of chronic BNP supplementation (0.03 µg/kg/min) on: i) healthy mice (Sham) for 14 days and ii) mice subjected to myocardial infarction (MI) induced by coronary artery ligation (PMI) for 7 (D7) and (D14) 14 days. Sham treated animals (Sham-BNP) showed an increase in ventricular arrhythmias occurrence in consequence of sympathetic tone increase and Ca2+ handling alterations observed at cellular and protein levels in the left ventricle (LV). Most of these effects were reduced in Sham-BNP by the selective beta1-adrenergic blocker metoprolol. In the PMI group, at early stages after ligation, we showed an increase in cardiomyocytes contraction and Ca2+ handling at D7 and D14. But this response was attenuated in PMI-BNP. In PMI, alterations in Ca2+ handling proteins, particularly SERCA2a and RyR2 appeared at D14 but not D7. But BNP supplementation accelerated these alterations which appeared since D7 in the PMI-BNP group, in parallel with spontaneous arrhythmias occurrence at D7. BNP infusion attenuates compensatory "inotropism" intrinsic to the LV cardiomyocytes and promotes arrhythmias. Our results show that BNP, at least in monotherapy, may be hazardous for the treatment of patients with decompensated HF.

Os efluentes contêm misturas complexas de compostos químicos orgânicos e inorgânicos além de metais pesados que possam representar uma grave fonte de poluição para os ecossistemas, assim como para a saúde humana. O presente estudo teve como objetivo verificar a modificação das características físicas e químicas do efluente e do solo que recebe a aspersão diária desde janeiro de 2011; avaliar a toxicidade aguda, crônica e mutagênese do efluente final tratado de indústria metal mecânica além de analisar se os vegetais que recebem irrigação com efluente atuam como receptores ecológicos de metais pesados. Tanto para o efluente quanto para o solo foram realizadas análises físicas e químicas, comparadas com padrões de legislação. A maioria dos parâmetros de emissão do efluente para águas superficiais estava dentro dos padrões legais, com exceção dos níveis de N e P totais. Na análise do solo, valores mais elevados foram observados no solo irrigado (SI) para P, K e a maioria dos metais analisados, sendo que para Ni estiveram acima dos de referência considerando a legislação mais restritiva. A caracterização de metais nos vegetais mostrou concentrações maiores em SI em relação ao solo de referência (SR). As raízes de Lolium multiflorum apresentaram valores mais elevados do que os observados em folhas, principalmente em relação a Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Cr e Pb. A toxicidade do efluente foi analisada em três níveis tróficos (Ceriodaphnia dubia; Pimephales promelas e Pseudokirchneriella subcaptata) com presença de efeito agudo e crônico para C. dubia e crônico para P. subcaptata. Ainda foram aplicados testes de sobrevivência e crescimento em Oryza sativa, Raphanus sativus e Lactuca sativa (plântulas) e Eisenia fetida (minhoca) onde o crescimento de O. sativa e E. fetida foram afetados; já no teste de ciclo de carbono e nitrogênio para microrganismos do solo a toxicidade foi ausente. O teste de fuga em SI com Eisenia andrei mostrou resposta negativa. A mutagênese das amostras de efluente e de solo foi avaliada no ensaio Salmonella/microssoma, método de microssuspensão, na presença e na ausência de metabolização (fração S9-homogenato de células de fígado de rato, S9). As linhagens utilizadas avaliaram erros no quadro de leitura TA98 e TA97a (sensível a metais pesados) e YG1041 e 1042 sem metabolização (sensível a nitrocompostos) e substituição de pares de bases TA100 e TA102 (sensível a danos oxidativos). As curvas dose-resposta foram avaliadas por análise de regressão e ANOVA (programa SALANAL). O efluente mostrou respostas significativas, com valores (revertentes/mL) de 510±151,8 (TA97a-S9) e 780±136,9 (TA100+S9). Para extratos orgânicos, os resultados foram indicativos de mutagênese para (TA97a+S9) . A mutagênese dos extratos ácidos do solo mostrou respostas positivas (92±31,7 revertentes/mg de solo seco equivalente; TA97a+S9) e indicativas de mutagênese (TA100+S9). Os efeitos detectados indicam que compostos inorgânicos, como metais pesados, podem levar à toxicidade e mutagênese observada, além de se acumularem nos vegetais. Os estudos subsidiam medidas preventivas para legislação que contemple restrições ao lançamento de substâncias potencialmente poluidoras no solo, utilizando análises das dosagens químicas aliados a ensaios de toxicidade e genotoxicidade. / The purpose of the present study was to evaluate acute and chronic toxicity and mutagenesis of the treated final effluent from the metallurgical industry; to look for the presence of the alterations detected in the effluent and in the soil that has been aprayed daily since January 2011; to evaluate plants as ecological receptors of heavy metals. Physical and chemical analyses were performed both for the effluent and for the soil, and compared with standards from legislation. Most of the emission parameters from the effluent to surface waters were within the legal standards, except for the levels of total N and P. Analyzing the soil higher values were observed in irrigated soil (SI) for P, K and most of the metals analyzed, and for Ni they were above those of reference considering the more restrictive legislation. The characterization of metals in the plants showed higher concentrations of SI compared to reference soil (SR). The roots of Lolium multiflorum presented higher values than those observed in leaves, especially for Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Cr. and Pb. The effluent toxicity was analyzed at three trophic levels (Ceriodaphnia dubia; Pimephales promelas and Pseudokirchneriella subcaptata) with the presence of an acute and chronic effect for C. dubia and chronic for P. subcaptata. Survival and growth tests were also applied in Oryza sativa, Raphanus sativus and Lactuca sativa (plantules) and Eisenia fetida (worm) where the growth of O. sativa and E. fetida were affected; on the other hand, in the carbon cycle test and nitrogen for soil microorganisms, there was no toxicity. The avoidance test in SI with Eisenia andrei showed a negative response. The mutagenesis of the effluent and soil samples was evaluated in the Salmonella/microsome assay, microsuspension method, in the presence and absence of metabolization (S9 fraction – homogenate of rat liver cells, S9). The strains used evaluated frameshift errors TA98 and TA97a (sensitive to heavy metals), YG1041 and 1042 absence of metabolization (sensitive to nitrocompounds ) and base pair substitution TA100 and TA102 (sensitive to oxidative damage). The dose-response curves were evaluated by regression analysis and ANOVA (SALANAL program). The effluent showed significant responses, with values (revertants/mL) of 510±151.8 (TA97a-S9) and 780±136.9 (TA100+S9). The results indicated mutagenesis for (TA97a+S9) for organic extracts The mutagenesis of the acid soil extracts showed positive responses (92±31.7 revertants/mg of dry soil equivalent; TA97a+ S9) and indicative of mutagenesis TA100+S9. The effects detected indicate that inorganic compounds, as heavy metals, can lead to the toxicity and mutagenesis observed, besides accumulating in the vegetable tissues. The studies subsidized preventative measures for legislation that considers restrictions to the discharge of potentially polluting substances on the soil, using analyses of the chemical doses together with toxicity and genotoxicity assays.

Os efluentes contêm misturas complexas de compostos químicos orgânicos e inorgânicos além de metais pesados que possam representar uma grave fonte de poluição para os ecossistemas, assim como para a saúde humana. O presente estudo teve como objetivo verificar a modificação das características físicas e químicas do efluente e do solo que recebe a aspersão diária desde janeiro de 2011; avaliar a toxicidade aguda, crônica e mutagênese do efluente final tratado de indústria metal mecânica além de analisar se os vegetais que recebem irrigação com efluente atuam como receptores ecológicos de metais pesados. Tanto para o efluente quanto para o solo foram realizadas análises físicas e químicas, comparadas com padrões de legislação. A maioria dos parâmetros de emissão do efluente para águas superficiais estava dentro dos padrões legais, com exceção dos níveis de N e P totais. Na análise do solo, valores mais elevados foram observados no solo irrigado (SI) para P, K e a maioria dos metais analisados, sendo que para Ni estiveram acima dos de referência considerando a legislação mais restritiva. A caracterização de metais nos vegetais mostrou concentrações maiores em SI em relação ao solo de referência (SR). As raízes de Lolium multiflorum apresentaram valores mais elevados do que os observados em folhas, principalmente em relação a Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Cr e Pb. A toxicidade do efluente foi analisada em três níveis tróficos (Ceriodaphnia dubia; Pimephales promelas e Pseudokirchneriella subcaptata) com presença de efeito agudo e crônico para C. dubia e crônico para P. subcaptata. Ainda foram aplicados testes de sobrevivência e crescimento em Oryza sativa, Raphanus sativus e Lactuca sativa (plântulas) e Eisenia fetida (minhoca) onde o crescimento de O. sativa e E. fetida foram afetados; já no teste de ciclo de carbono e nitrogênio para microrganismos do solo a toxicidade foi ausente. O teste de fuga em SI com Eisenia andrei mostrou resposta negativa. A mutagênese das amostras de efluente e de solo foi avaliada no ensaio Salmonella/microssoma, método de microssuspensão, na presença e na ausência de metabolização (fração S9-homogenato de células de fígado de rato, S9). As linhagens utilizadas avaliaram erros no quadro de leitura TA98 e TA97a (sensível a metais pesados) e YG1041 e 1042 sem metabolização (sensível a nitrocompostos) e substituição de pares de bases TA100 e TA102 (sensível a danos oxidativos). As curvas dose-resposta foram avaliadas por análise de regressão e ANOVA (programa SALANAL). O efluente mostrou respostas significativas, com valores (revertentes/mL) de 510±151,8 (TA97a-S9) e 780±136,9 (TA100+S9). Para extratos orgânicos, os resultados foram indicativos de mutagênese para (TA97a+S9) . A mutagênese dos extratos ácidos do solo mostrou respostas positivas (92±31,7 revertentes/mg de solo seco equivalente; TA97a+S9) e indicativas de mutagênese (TA100+S9). Os efeitos detectados indicam que compostos inorgânicos, como metais pesados, podem levar à toxicidade e mutagênese observada, além de se acumularem nos vegetais. Os estudos subsidiam medidas preventivas para legislação que contemple restrições ao lançamento de substâncias potencialmente poluidoras no solo, utilizando análises das dosagens químicas aliados a ensaios de toxicidade e genotoxicidade. / The purpose of the present study was to evaluate acute and chronic toxicity and mutagenesis of the treated final effluent from the metallurgical industry; to look for the presence of the alterations detected in the effluent and in the soil that has been aprayed daily since January 2011; to evaluate plants as ecological receptors of heavy metals. Physical and chemical analyses were performed both for the effluent and for the soil, and compared with standards from legislation. Most of the emission parameters from the effluent to surface waters were within the legal standards, except for the levels of total N and P. Analyzing the soil higher values were observed in irrigated soil (SI) for P, K and most of the metals analyzed, and for Ni they were above those of reference considering the more restrictive legislation. The characterization of metals in the plants showed higher concentrations of SI compared to reference soil (SR). The roots of Lolium multiflorum presented higher values than those observed in leaves, especially for Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Cr. and Pb. The effluent toxicity was analyzed at three trophic levels (Ceriodaphnia dubia; Pimephales promelas and Pseudokirchneriella subcaptata) with the presence of an acute and chronic effect for C. dubia and chronic for P. subcaptata. Survival and growth tests were also applied in Oryza sativa, Raphanus sativus and Lactuca sativa (plantules) and Eisenia fetida (worm) where the growth of O. sativa and E. fetida were affected; on the other hand, in the carbon cycle test and nitrogen for soil microorganisms, there was no toxicity. The avoidance test in SI with Eisenia andrei showed a negative response. The mutagenesis of the effluent and soil samples was evaluated in the Salmonella/microsome assay, microsuspension method, in the presence and absence of metabolization (S9 fraction – homogenate of rat liver cells, S9). The strains used evaluated frameshift errors TA98 and TA97a (sensitive to heavy metals), YG1041 and 1042 absence of metabolization (sensitive to nitrocompounds ) and base pair substitution TA100 and TA102 (sensitive to oxidative damage). The dose-response curves were evaluated by regression analysis and ANOVA (SALANAL program). The effluent showed significant responses, with values (revertants/mL) of 510±151.8 (TA97a-S9) and 780±136.9 (TA100+S9). The results indicated mutagenesis for (TA97a+S9) for organic extracts The mutagenesis of the acid soil extracts showed positive responses (92±31.7 revertants/mg of dry soil equivalent; TA97a+ S9) and indicative of mutagenesis TA100+S9. The effects detected indicate that inorganic compounds, as heavy metals, can lead to the toxicity and mutagenesis observed, besides accumulating in the vegetable tissues. The studies subsidized preventative measures for legislation that considers restrictions to the discharge of potentially polluting substances on the soil, using analyses of the chemical doses together with toxicity and genotoxicity assays.

Os efluentes contêm misturas complexas de compostos químicos orgânicos e inorgânicos além de metais pesados que possam representar uma grave fonte de poluição para os ecossistemas, assim como para a saúde humana. O presente estudo teve como objetivo verificar a modificação das características físicas e químicas do efluente e do solo que recebe a aspersão diária desde janeiro de 2011; avaliar a toxicidade aguda, crônica e mutagênese do efluente final tratado de indústria metal mecânica além de analisar se os vegetais que recebem irrigação com efluente atuam como receptores ecológicos de metais pesados. Tanto para o efluente quanto para o solo foram realizadas análises físicas e químicas, comparadas com padrões de legislação. A maioria dos parâmetros de emissão do efluente para águas superficiais estava dentro dos padrões legais, com exceção dos níveis de N e P totais. Na análise do solo, valores mais elevados foram observados no solo irrigado (SI) para P, K e a maioria dos metais analisados, sendo que para Ni estiveram acima dos de referência considerando a legislação mais restritiva. A caracterização de metais nos vegetais mostrou concentrações maiores em SI em relação ao solo de referência (SR). As raízes de Lolium multiflorum apresentaram valores mais elevados do que os observados em folhas, principalmente em relação a Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Cr e Pb. A toxicidade do efluente foi analisada em três níveis tróficos (Ceriodaphnia dubia; Pimephales promelas e Pseudokirchneriella subcaptata) com presença de efeito agudo e crônico para C. dubia e crônico para P. subcaptata. Ainda foram aplicados testes de sobrevivência e crescimento em Oryza sativa, Raphanus sativus e Lactuca sativa (plântulas) e Eisenia fetida (minhoca) onde o crescimento de O. sativa e E. fetida foram afetados; já no teste de ciclo de carbono e nitrogênio para microrganismos do solo a toxicidade foi ausente. O teste de fuga em SI com Eisenia andrei mostrou resposta negativa. A mutagênese das amostras de efluente e de solo foi avaliada no ensaio Salmonella/microssoma, método de microssuspensão, na presença e na ausência de metabolização (fração S9-homogenato de células de fígado de rato, S9). As linhagens utilizadas avaliaram erros no quadro de leitura TA98 e TA97a (sensível a metais pesados) e YG1041 e 1042 sem metabolização (sensível a nitrocompostos) e substituição de pares de bases TA100 e TA102 (sensível a danos oxidativos). As curvas dose-resposta foram avaliadas por análise de regressão e ANOVA (programa SALANAL). O efluente mostrou respostas significativas, com valores (revertentes/mL) de 510±151,8 (TA97a-S9) e 780±136,9 (TA100+S9). Para extratos orgânicos, os resultados foram indicativos de mutagênese para (TA97a+S9) . A mutagênese dos extratos ácidos do solo mostrou respostas positivas (92±31,7 revertentes/mg de solo seco equivalente; TA97a+S9) e indicativas de mutagênese (TA100+S9). Os efeitos detectados indicam que compostos inorgânicos, como metais pesados, podem levar à toxicidade e mutagênese observada, além de se acumularem nos vegetais. Os estudos subsidiam medidas preventivas para legislação que contemple restrições ao lançamento de substâncias potencialmente poluidoras no solo, utilizando análises das dosagens químicas aliados a ensaios de toxicidade e genotoxicidade. / The purpose of the present study was to evaluate acute and chronic toxicity and mutagenesis of the treated final effluent from the metallurgical industry; to look for the presence of the alterations detected in the effluent and in the soil that has been aprayed daily since January 2011; to evaluate plants as ecological receptors of heavy metals. Physical and chemical analyses were performed both for the effluent and for the soil, and compared with standards from legislation. Most of the emission parameters from the effluent to surface waters were within the legal standards, except for the levels of total N and P. Analyzing the soil higher values were observed in irrigated soil (SI) for P, K and most of the metals analyzed, and for Ni they were above those of reference considering the more restrictive legislation. The characterization of metals in the plants showed higher concentrations of SI compared to reference soil (SR). The roots of Lolium multiflorum presented higher values than those observed in leaves, especially for Al, Fe, Ni, Zn, Cu, Cr. and Pb. The effluent toxicity was analyzed at three trophic levels (Ceriodaphnia dubia; Pimephales promelas and Pseudokirchneriella subcaptata) with the presence of an acute and chronic effect for C. dubia and chronic for P. subcaptata. Survival and growth tests were also applied in Oryza sativa, Raphanus sativus and Lactuca sativa (plantules) and Eisenia fetida (worm) where the growth of O. sativa and E. fetida were affected; on the other hand, in the carbon cycle test and nitrogen for soil microorganisms, there was no toxicity. The avoidance test in SI with Eisenia andrei showed a negative response. The mutagenesis of the effluent and soil samples was evaluated in the Salmonella/microsome assay, microsuspension method, in the presence and absence of metabolization (S9 fraction – homogenate of rat liver cells, S9). The strains used evaluated frameshift errors TA98 and TA97a (sensitive to heavy metals), YG1041 and 1042 absence of metabolization (sensitive to nitrocompounds ) and base pair substitution TA100 and TA102 (sensitive to oxidative damage). The dose-response curves were evaluated by regression analysis and ANOVA (SALANAL program). The effluent showed significant responses, with values (revertants/mL) of 510±151.8 (TA97a-S9) and 780±136.9 (TA100+S9). The results indicated mutagenesis for (TA97a+S9) for organic extracts The mutagenesis of the acid soil extracts showed positive responses (92±31.7 revertants/mg of dry soil equivalent; TA97a+ S9) and indicative of mutagenesis TA100+S9. The effects detected indicate that inorganic compounds, as heavy metals, can lead to the toxicity and mutagenesis observed, besides accumulating in the vegetable tissues. The studies subsidized preventative measures for legislation that considers restrictions to the discharge of potentially polluting substances on the soil, using analyses of the chemical doses together with toxicity and genotoxicity assays.

<p> The aim of this research was to determine how freshwater fish respond to dietary lead (Pb) in their environment with a respect to both physiological and toxicological endpoints. Previous acute exposure studies have shown that waterborne Pb accumulates in the internal tissues, resulting in hematological alterations and disruptions in Na+, cr and Ca2+ ion-regulation, with waterborne Ca2+ being protective against Pb tissue burden. In comparison with other metals such as silver, zinc, cadmium and copper, very little is known about Pb toxicity via the trophic food chain. </p> <p> Using rainbow trout as the model freshwater fish species, it was discovered that dietary Pb accumulated mainly in the gastrointestinal tract, with the intestine and the stomach being suggested as the primary tissues involved in Pb toxicity. Mild physiological disruptions in terms of plasma Ca2+, Mg2+ and Na+ levels were evident. On a per fish weight basis, the bone accumulated the greatest Pb burden (38%) followed by the anterior intestine (19%) and white muscle (12%). The order of Pb accumulation reflected the exposure pathway of dietary Pb in the internal tissues after 42 days; anterior intestine> stomach> mid intestine> posterior intestine> bone> posterior kidney> anterior kidney> liver> spleen> gill> carcass> brain> white muscle (JJ.g Pb/g tissue wet weight). Despite this accumulation of Pb into the internal tissues, there were no effects on growth and survival rates, indicating that growth is not a sensitive indicator of dietary Pb toxicity in fish. Elevated dietary Ca2+ levels had an overall effect in reducing dietary Pb burdens in the whole body and most of the internal tissues analysed. The red blood cells (RBC) accumulated 99% of the Pb in the blood, with less than 1% in the plasma. The enzyme 8-aminolevulinic acid dehydratase (ALAD), important in hemoglobin synthesis was significantly inhibited by the end of the experiment in fish exposed to high concentrations of dietary Pb. In contrast to waterborne Pb studies, ALAD was not a sensitive biomarker of dietary Pb toxicity. </p> <p> Overall, this study has shown the mild physiological and toxicological disturbances of dietary Ph exposure to juvenile rainbow trout. It encourages studies on transport mechanisms at the intestine and in the blood of fish exposed to dietary Pb. It is the hope that the work from this thesis will be used in risk assessments and environmental policies that mitigate the toxic effects of dietary Pb in the aquatic environment. </p> / Thesis / Master of Science (MSc)

Xenobiotics are of human and environmental concerns due to their potential toxicity. Octylphenol is one of the very common and daily used xenobiotics in door and out door activities of human beings. Toxicity of octylphenol to aquatic organisms, especially to zooplankton (e.g. Daphnia magna) was investigated but not fully understood. In this study we evaluated the chronic effects of octylphenol at the concentrations of 5, 50 and 500 μg L-1 on Daphnia magna over a period of 14 days. The results showed that low concentration of octylphenol (5 μg L-1) stimulated the maturation while high concentrations of the chemical (50 and 500 μg L-1) caused a significant mortality to the Daphnia. Besides, all the tested concentrations of octylphenol had serious impacts on fecundity and growth of the animals. Investigations on the presence, distribution, fate and toxicity of xonobiotics including octylphenol in the developing country environment are suggested for human, environmental and ecological health protection. / Những hợp chất tổng hợp đang là mối quan ngại cho con người và môi trường vì khả năng gây độc của chúng. Octylphenol là một trong những hợp chất tổng hợp được sử dụng phổ biến và thường xuyên trong những hoạt động của con người trong nhà và ngoài trời. Độc tính của octylphenol đối với thủy sinh vật, đặc biệt đối với động vật phù du (vd. Daphnia magna) mặc dù đã được nghiên cứu nhưng vẫn chưa được hiểu biết đầy đủ. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá ảnh hưởng mãn tính của octylphenol ở các nồng độ 5, 50 và 500 μg/lít lên Daphnia magna trong thời gian 14 ngày. Kết quả cho thấy ở nồng độ octylphenol thấp (5 μg/lít) kích thích sự thành thục của sinh vật trong khi ở nồng độ cao hơn (50 và 500 μg/lít) gây chết đáng kể Daphnia. Bên cạnh đó, tất cả các nồng độ ocytlphenol dùng trong thí nghiệm gây ảnh hưởng nghiêm trọng lên sức sinh sản và sinh trưởng của sinh vật. Nghiên cứu về sự hiện diện, phân bố, phát tán và độc tính của những chất tổng hợp bao gồm octylphenol ở các nước đang phát triển nên được tiến hành vì mục tiêu bảo vệ sức khỏe con người, môi trường và hệ sinh thái.

O Estado do Tocantins está se tornando um dos principais polos de cultivo agrícola do Brasil e a disponibilidade de recursos hídricos têm fortalecido a produção agrícola no Estado. As áreas de monocultura estendem-se principalmente ao longo da bacia hidrográfica Araguaia e Tocantins, sendo estes os dois principais sistemas de drenagem. Para obtenção de elevadas produtividades, os cultivos agrícolas são altamente dependentes do uso de pesticidas. Adicionalmente, os pesticidas agrícolas podem chegar aos ecossistemas aquáticos através da lixiviação e deriva após a aplicação e também através da adsorção a materiais biológicos e às partículas de argila do solo que são carregados para sistemas aquáticos pelos processos de erosão. Consequentemente, o ecossistema aquático pode ser afetado, devido ao efeito tóxico destes pesticidas para espécies aquáticas de diferentes níveis tróficos. Como resultado de uma pesquisa de campo em várias áreas de cultivo no Estado do Tocantins, verificou-se que o inseticida tiametoxam (TMX), o fungicida ciproconazol (CPZ) e o herbicida Paraquat (PQ) estão entre os principais pesticidas utilizados em diversas culturas e em diferentes áreas de cultivo. O objetivo deste estudo foi avaliar a toxicidade de TMX, CPZ e PQ para invertebrados de água doce, de modo a contribuir para análise de risco ecológico de pesticidas agrícolas no ecossistema da bacia hidrográfica Araguaia-Tocantins. Como a informação sobre a toxicidade letal e sub-letal de diferentes compostos, particularmente para espécies aquáticas ecologicamente relevantes, é crucial para a avaliação dos riscos de pesticidas em ecossistemas aquáticos, foram realizados ensaios ecotoxicológicos, utilizando ensaios laboratoriais com dois invertebrados de água doce, o díptero Chironomus riparius e a planária Dugesia tigrina. Estudos preliminares revelaram que TMX não é tóxico para D. tigrina em concentrações ambientalmente relevantes, logo a toxicidade deste pesticida foi avaliada apenas sobre C. riparius (sobrevivência, crescimento, emergência e avaliação de respostas bioquímicas). Na avaliação da toxicidade de CPZ, os parâmetros avaliados em C. riparius incluem sobrevivência, crescimento e emergência, enquanto que em D. tigrina foram avaliados sobrevivência, regeneração e respostas comportamentais (locomoção e alimentação). Para avaliação da toxicidade de PQ, ensaios crônicos foram conduzidos com C. riparius (avaliação de crescimento, emergência e peso de mosquitos adultos) e D. tigrina (avaliação de regeneração, locomoção e alimentação). Os resultados evidenciaram que TMX é altamente tóxico para C. riparius, uma vez que concentrações ambientalmente relevantes afetam não só o desenvolvimento do organismo, mas também a sobrevivência. O fungicida CPZ é moderadamente tóxico para C. riparius (atraso no tempo à emergência) e D. tigrina (decréscimo da atividade locomotora, atividade alimentar e capacidade de regeneração). O herbicida PQ também provocou atraso no tempo à emergência, além de diminuição do tamanho dos adultos de C. riparius, bem como redução na atividade locomotora, atividade alimentar e capacidade de regeneração de D. tigrina. Este estudo acrescenta dados ecotoxicológicos sobre os efeitos de TMX, CPZ e PQ sobre invertebrados de água doce e sugere que, em longo prazo, estes pesticidas podem potencialmente perturbar cadeias alimentares e estrutura da comunidade nos ecossistemas de água doce. A aplicação destes pesticidas em particular na bacia hidrográfica Araguaia-Tocantins deve ser cuidadosamente monitorada nas áreas agrícolas de modo evitar impactos sobre os ecossistemas aquáticos. / The State of Tocantins is becoming one of the main agricultural centers in Brazil, and the availability of water resources have strengthened agricultural production in the state. Monoculture areas extend mainly along the Araguaia and Tocantins watersheds, which are the two main drainage systems. To achieve high productivity, agricultural crops are highly dependent of pesticide use. As such, agricultural pesticides may reach the aquatic ecosystems through leaching and drift after application, also through the adsorption to biological materials and soil clay particles that are carried to aquatic system by erosion. Consequently, the aquatic ecosystem may be affected due to the toxic effect of these pesticides to aquatic species of different trophic levels. As a result of a field survey of several areas of cultivation in the State of Tocantins, it was found that the insecticide thiamethoxam (TMX), the fungicide cyproconazole (CPZ) and the herbicide paraquat (PQ) are the main pesticides used in many crops, in different areas of cultivation. The aim of this study was to evaluate the toxicity of TMX, CPZ and PQ for freshwater invertebrates, in order to contribute to ecological risk assessment of agricultural pesticides in the ecosystem of the Araguaia-Tocantins watershed. Since information on the lethal and sub-lethal toxicity of the different compounds, particularly for ecologically relevant aquatic species, is crucial for risk assessment of pesticide in aquatic ecosystems, ecotoxicological tests were carried using laboratory tests with two freshwater invertebrates, the dipteran Chironomus riparius and the planarian Dugesia tigrina. Preliminary studies revealed that environmentally relevant concentrations of TMX is did not induced toxicity to D. tigrina and thus, effects of this insecticide were evaluated only using C. riparius (survival, growth, emergence and evaluation of biochemical responses). In the evaluation of CPZ toxicity, the endpoints evaluated in C. riparius included survival, growth and emergence, while in D. tigrina effects were evaluated in terms of survival, regeneration and behavioral responses (locomotion and feeding). For the assessment of PQ toxicity, chronic tests were conducted with C. riparius (growth, emergence and adult weight) and D. tigrina (regeneration, locomotion, and feeding). Our results showed that TMX is highly toxic to C. riparius, since environmentally relevant concentrations affects not only the development rates, but also survival. The CPZ fungicide is moderately toxic to C. riparius (delayed emergence time) and D. tigrina (decreased locomotor activity, feeding activity and delayed regeneration). The herbicide PQ also caused a delay in emergence time and decrease in body weight of C. riparius imagos, as well as reduction in locomotor activity, feeding activity and regeneration of D. tigrina. This study adds ecotoxicological data on the effects of TMX, CPZ and PQ to freshwater invertebrates and suggests that in the long term, these pesticides can potentially disrupt food chains and community structure in freshwater ecosystems. The application of these pesticides namely in the Araguaia-Tocantins watershed should thus be closely monitored in agricultural areas in order to avoid impacts on aquatic ecosystems.

Os impactos ambientais relacionados ao uso de agrotóxicos em áreas agrícolas vêm sendo considerados como preocupantes nas últimas décadas, verificando-se efeitos adversos em diferentes níveis de organização biológica nos ecossistemas terrestres e aquáticos e, consequentemente, com elevados riscos à saúde humana. No municipio de Bom Repouso, MG, com economia baseada na produção de batata e morango, a situação é similar, evidenciando-se a utilização intensiva e inadequada de agrotóxicos (mais de 80 produtos), muitos com alta periculosidade ambiental e toxicológica, entre eles o Vertimec® 18 EC. No sentido de verificar os impactos do uso deste agrotóxico, estudos experimentais foram conduzidos para avaliação de efeitos agudo, crônico (reprodução) e comportamental (rejeição) com Eisenia andrei (Annelida, Oligochaeta), além da realização de ensaio multi-espécies, com populações da fauna edáfica extraidas de área do CRHEA/SHS/EESC/USP, Itirapina, SP. Por meio dos resultados obtidos, verifica-se que para E. andrei a CL50, 14dias foi de 7,64 mg/kg, sendo que a sobrevivência dos organismos nos ensaios crônicos (28 dias) só diferiu significativamente (p<0,05) do controle na maior concentração (10,5 mg/kg). Os sobreviventes apresentaram alterações morfológicas (afilamento e descoloração da parte posterior; estrangulamentos em diferentes regiões do corpo; fragmentação e perda de segmentos, principalmente posteriores), comportamentais (letargia ou lentidão na resposta a estímulos mecânicos) e diminuição do peso corporal, correlacionadas ao aumento das concentrações do agrotóxico. Em relação à reprodução, o número médio de juvenis (n = 4) passou de 33 (Controle) para 3 (0,875 mg de abamectina/kg SAT), não ocorrendo reprodução nos demais tratamentos. Nos ensaios de comportamento, houve rejeição, com diferença significativa (p<0,05) em relação ao controle, a partir de 1,75 mg abamectina/kg. Nos ensaios com multi-espécies verificou-se efeito significativo na densidade (p<0,05), sendo maior no controle, no qual também foram registrados os maiores índices de diversidade e riqueza para fauna edáfica, e menor índice de dominância, em relação à dose recomendada (DR). / Environmental impacts of pesticides use in agricultural areas have been a matter of worry in the last decades, with adverse effects on different levels of biological organization of terrestrial and aquatic ecosystems and, consequently, denoting high risks to human health. At Bom Repouso, MG, Brazil, where economy is based on potato and strawberry production, the situation is similar, with intensive and inappropriate pesticide use (more than 80 products), many very dangerous and toxic to the environment and humans, such as Vertimec® 18 EC. Aiming to verify the impacts of the use of this pesticide, experimental studies were conducted to evaluate the acute, chronic (reproduction) and behavioral (avoidance) effects on Eisenia andrei (Annelida, Oligochaeta), in addition to an multi-species assay, with edaphic fauna populations extracted from an area at CRHEA/SHS/EESC/USP, Itirapina, SP. The LC50, 14d for E. andrei was 7.64 mg/kg and the survival of earthworms on chronic test (28 days) differed significantly (p<0.05) from control only at the highest concentration (10.5 mg abamectin/kg soil). Survivors showed morphological (threadlike and colorless posterior region; constrictions on different body regions; fragmentation and loss of segments) and behavioral (lethargy or slowness o respond to mechanical stimuli) alterations and weight loss correlated to increasing pesticide concentrations. Respecting to reproduction, average (n = 4) number of juvenile was 33 (Control); 3 (0.875 mg de abamectin/kg soil) and 0 (other treatments). Earthworms avoided contaminated soils, with significant difference (p<0.05) from control, from 1.75 mg abamectin/kg soil. Multi-species tests showed significant effect (p<0.05) on density, higher on control, which showed higher diversity and richness indexes for edafic fauna, and small dominance index, compared to recommended dose (DR).

Os impactos ambientais relacionados ao uso de agrotóxicos em áreas agrícolas vêm sendo considerados como preocupantes nas últimas décadas, verificando-se efeitos adversos em diferentes níveis de organização biológica nos ecossistemas terrestres e aquáticos e, consequentemente, com elevados riscos à saúde humana. No municipio de Bom Repouso, MG, com economia baseada na produção de batata e morango, a situação é similar, evidenciando-se a utilização intensiva e inadequada de agrotóxicos (mais de 80 produtos), muitos com alta periculosidade ambiental e toxicológica, entre eles o Vertimec® 18 EC. No sentido de verificar os impactos do uso deste agrotóxico, estudos experimentais foram conduzidos para avaliação de efeitos agudo, crônico (reprodução) e comportamental (rejeição) com Eisenia andrei (Annelida, Oligochaeta), além da realização de ensaio multi-espécies, com populações da fauna edáfica extraidas de área do CRHEA/SHS/EESC/USP, Itirapina, SP. Por meio dos resultados obtidos, verifica-se que para E. andrei a CL50, 14dias foi de 7,64 mg/kg, sendo que a sobrevivência dos organismos nos ensaios crônicos (28 dias) só diferiu significativamente (p<0,05) do controle na maior concentração (10,5 mg/kg). Os sobreviventes apresentaram alterações morfológicas (afilamento e descoloração da parte posterior; estrangulamentos em diferentes regiões do corpo; fragmentação e perda de segmentos, principalmente posteriores), comportamentais (letargia ou lentidão na resposta a estímulos mecânicos) e diminuição do peso corporal, correlacionadas ao aumento das concentrações do agrotóxico. Em relação à reprodução, o número médio de juvenis (n = 4) passou de 33 (Controle) para 3 (0,875 mg de abamectina/kg SAT), não ocorrendo reprodução nos demais tratamentos. Nos ensaios de comportamento, houve rejeição, com diferença significativa (p<0,05) em relação ao controle, a partir de 1,75 mg abamectina/kg. Nos ensaios com multi-espécies verificou-se efeito significativo na densidade (p<0,05), sendo maior no controle, no qual também foram registrados os maiores índices de diversidade e riqueza para fauna edáfica, e menor índice de dominância, em relação à dose recomendada (DR). / Environmental impacts of pesticides use in agricultural areas have been a matter of worry in the last decades, with adverse effects on different levels of biological organization of terrestrial and aquatic ecosystems and, consequently, denoting high risks to human health. At Bom Repouso, MG, Brazil, where economy is based on potato and strawberry production, the situation is similar, with intensive and inappropriate pesticide use (more than 80 products), many very dangerous and toxic to the environment and humans, such as Vertimec® 18 EC. Aiming to verify the impacts of the use of this pesticide, experimental studies were conducted to evaluate the acute, chronic (reproduction) and behavioral (avoidance) effects on Eisenia andrei (Annelida, Oligochaeta), in addition to an multi-species assay, with edaphic fauna populations extracted from an area at CRHEA/SHS/EESC/USP, Itirapina, SP. The LC50, 14d for E. andrei was 7.64 mg/kg and the survival of earthworms on chronic test (28 days) differed significantly (p<0.05) from control only at the highest concentration (10.5 mg abamectin/kg soil). Survivors showed morphological (threadlike and colorless posterior region; constrictions on different body regions; fragmentation and loss of segments) and behavioral (lethargy or slowness o respond to mechanical stimuli) alterations and weight loss correlated to increasing pesticide concentrations. Respecting to reproduction, average (n = 4) number of juvenile was 33 (Control); 3 (0.875 mg de abamectin/kg soil) and 0 (other treatments). Earthworms avoided contaminated soils, with significant difference (p<0.05) from control, from 1.75 mg abamectin/kg soil. Multi-species tests showed significant effect (p<0.05) on density, higher on control, which showed higher diversity and richness indexes for edafic fauna, and small dominance index, compared to recommended dose (DR).

Xenobiotics are of human and environmental concerns due to their potential toxicity. Octylphenol is one of the very common and daily used xenobiotics in door and out door activities of human beings. Toxicity of octylphenol to aquatic organisms, especially to zooplankton (e.g. Daphnia magna) was investigated but not fully understood. In this study we evaluated the chronic effects of octylphenol at the concentrations of 5, 50 and 500 μg L-1 on Daphnia magna over a period of 14 days. The results showed that low concentration of octylphenol (5 μg L-1) stimulated the maturation while high concentrations of the chemical (50 and 500 μg L-1) caused a significant mortality to the Daphnia. Besides, all the tested concentrations of octylphenol had serious impacts on fecundity and growth of the animals. Investigations on the presence, distribution, fate and toxicity of xonobiotics including octylphenol in the developing country environment are suggested for human, environmental and ecological health protection. / Những hợp chất tổng hợp đang là mối quan ngại cho con người và môi trường vì khả năng gây độc của chúng. Octylphenol là một trong những hợp chất tổng hợp được sử dụng phổ biến và thường xuyên trong những hoạt động của con người trong nhà và ngoài trời. Độc tính của octylphenol đối với thủy sinh vật, đặc biệt đối với động vật phù du (vd. Daphnia magna) mặc dù đã được nghiên cứu nhưng vẫn chưa được hiểu biết đầy đủ. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá ảnh hưởng mãn tính của octylphenol ở các nồng độ 5, 50 và 500 μg/lít lên Daphnia magna trong thời gian 14 ngày. Kết quả cho thấy ở nồng độ octylphenol thấp (5 μg/lít) kích thích sự thành thục của sinh vật trong khi ở nồng độ cao hơn (50 và 500 μg/lít) gây chết đáng kể Daphnia. Bên cạnh đó, tất cả các nồng độ ocytlphenol dùng trong thí nghiệm gây ảnh hưởng nghiêm trọng lên sức sinh sản và sinh trưởng của sinh vật. Nghiên cứu về sự hiện diện, phân bố, phát tán và độc tính của những chất tổng hợp bao gồm octylphenol ở các nước đang phát triển nên được tiến hành vì mục tiêu bảo vệ sức khỏe con người, môi trường và hệ sinh thái.