Metais como o alumínio (Al) e o manganês (Mn) são encontrados na natureza como também em efluentes industriais, e podem ser tóxicos para a biota aquática, apresentando efeitos de desregulação endócrina, por exemplo, para os peixes, podendo afetar o desempenho reprodutivo de uma espécie. Rios e tributários do Estado de São Paulo, mesmo em áreas teoricamente conservadas, têm demonstrado um aumento no aporte destes metais, em concentrações superiores ao permitido pela legislação, e a consequência disso para os peixes é pouco conhecida. Neste estudo foram delineados ensaios de toxicidade para exposição aquática aguda (96 horas) ao Al e ao Mn, de forma isolada e sincrônica, em fêmeas vitelogênicas do teleósteo Astyanax bimaculatus. Este período de exposição foi seguido de um período em água limpa (96 horas) para avaliar a possibilidade de recuperação dos efeitos tóxicos promovidos por estes metais, avaliando-se os seguintes parâmetros: a fecundidade relativa (FR), potencial de bioconcentração destes metais, concentração plasmática de Estradiol (E2), 17α hidroxiprogesterona (17α- OHP), Cortisol (CT), Triiodotironina (T3), Tiroxina (T4) e a expressão do mRNA do βFSH e βLH. Foram estabelecidos cinco grupos experimentais: Controle em pH neutro, pH ácido, Al, Mn e exposição Sincrônica ao Al e ao Mn. Os resultados demonstraram que o pH ácido e o Al reduziram a FR sem efeito de recuperação. O Al se bioconcentrou principalmente nas brânquias, fígado e encéfalo, enquanto que o Mn se bioconcentrou principalmente nas brânquias, mas em menor intensidade que o Al. Quando expostos sincronicamente, o Mn potencializou os efeitos de bioconcentração do Al, causando a redução na concentração plasmática de E2 e 17α-OHP, para este progestágeno apenas na exposição ao Mn, tanto isolada quanto em exposição sincrônica. Contudo não foi observada recuperação na concentração de E2. Ambos os metais, em exposição isolada, causaram redução na concentração plasmática de CT, todavia nenhuma alteração foi registrada na exposição sincrônica. Da mesma forma, ambos os metais causaram redução na concentração plasmática de T4, inclusive a exposição sincrônica, enquanto que o T3 se alterou diferentemente em cada grupo de exposição metálica. Possivelmente os efeitos sobre os hormônios tireoidianos tenham refletido uma resposta de modulação endócrina, enquanto que sobre os esteroides foram efeitos de desregulação endócrina, em uma via anti-esteroidogênica. Nenhum efeito foi observado na expressão gênica do mRNA βLH e não foi possível obter resultado sobre o βFSH, embora os primers tenham sido desenhados especialmente para A. bimaculatus e tenham funcionado corretamente na elaboração da curva padrão para o qRT - PCR. Os resultados encontrados em fêmeas vitelogênicas de A. bimaculatus podem ser relacionados ao tipo de exposição e a interação / Metals such as Aluminum (Al) and Manganese (Mn) are found in nature as well as in industrial effluents, and can be toxic to aquatic biota, with endocrine disrupting effects, e.g. for fish, which can affect the reproductive performance of a species. Rivers and tributaries of São Paulo State, even in theoretically preserved areas, have shown an increase in the supply of these metals in concentrations greater than allowed by law, and the consequence for the fish is poorly understood. In this study, toxicity tests were designed for acute aquatic exposure (96 hours) to Al and Mn, in isolated and synchronous forms, in vitellogenic females of Astyanax bimaculatus, a teleost fish species. This exposure period was followed by a period in clean water (96 hours) to assess the possibility of recovery of toxic effects promoted by these metals, evaluating the following parameters: relative fecundity (FR), bioconcentration potential of these metals, plasma concentration of Estradiol (E2), 17α hydroxyprogesterone (17α -OHP), Cortisol (CT), triiodothyronine (T3), thyroxine (T4) and mRNA gene expression of βFSH and βLH. Five experimental groups were established: Control at neutral pH, acidic pH, Al, Mn and synchronic exposure to Al and Mn. The results showed that acidic pH and Al reduced FR with no recovery effect. Al was mainly bioconcentrate in gills, liver and brain, whereas Mn was mainly bioconcentrate in gills, but with less intensity than Al. When exposed synchronously, Mn potentiated the effects of Al bioconcentration, causing a reduction in the plasma levels of E2 and 17α-OHP, for this progestogen only to Mn exposure, both, in isolated and synchronous exposure. But recovery was not observed in E2 levels. Both metals, in isolated exposure caused a reduction in plasma CT, but no change was recorded in synchronous exposure. Likewise, both metals induced reduction in plasma T4 levels, including synchronous exposure, whereas T3 levels were differently altered in each metal exposure group. Possibly the effects on thyroid hormones have reflected a response to endocrine modulation, whereas steroids showed endocrine disrupting effects in na antiesteroidogenic way. No effects were observed in mRNA βLH gene expression and it was not possible to achieve βFSH results, although the primers were designed especially for A. bimaculatus and have worked properly in the preparation of the standard curve for qRT - PCR. The results found in vitellogenic A. bimaculatus females may be related to the type of exposure and interaction, which were variable between Al and Mn ions.

Os reservatórios no Brasil, especialmente no Estado de São Paulo, são importantes ecossistemas que foram construídos nos últimos 40 anos. Alguns destes reservatórios, principalmente os do sistema em cascata do Médio e Baixo rio Tietê, encontram-se em estado eutrófico. Florações de cianobactérias são freqüentemente relacionadas a estas condições eutróficas, o que compromete os usos múltiplos destes reservatórios, implicando em riscos à saúde humana e à biota aquática. Os objetivos deste estudo foram investigar a ocorrência, distribuição e freqüência de florações de cianobactérias nestes reservatórios, assim como quantificar as concentrações das cianotoxinas e a toxicidade destas florações, relacionando-as aos parâmetros físicos e químicos no ambiente que, eventualmente, atuam como indutores da dominância das cianobactérias. Amostras (10 L) com florações de cianobactérias foram coletadas à montante e próximo dos seis reservatórios do Médio e Baixo rio Tietê (Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão, Nova Avanhandava e Três Irmãos), entre novembro/2002 e outubro/2003. Alíquotas (100 mL) dessas amostras foram coletadas e preservadas (formalina 4 %) para identificação e quantificação em laboratório. O material restante foi congelado e liofilizado para identificação e quantificação de cianotoxinas, e para testes ecotoxicológicos. Variáveis físicas e químicas da água foram tomadas nos locais de amostragem, e amostras complementares de água foram coletadas com bomba de sucção integrando toda a coluna d´água. Nestas amostras, foram efetuadas análises de nutrientes totais e dissolvidos, clorofila-a e composição da comunidade fitoplanctônica. Os testes de toxicidade de diferentes concentrações de extratos de cianobactérias (liofilizados) foram realizados por exposição de neonatos de Daphnia similis, Ceriodaphnia dubia, Ceriodaphnia silvestrii (48h), e por injeções intraperitoniais em camundongos Swiss albino (24h). Os resultados demonstraram que a classe Chlorophyceae obteve a maior riqueza de espécies, enquanto que Cyanophyceae obteve a maior freqüência e densidade de organismos nas amostras analisadas. Cianobactérias tóxicas, principalmente dos gêneros Microcystis, Anabaena, Cylindrospermopsis, Raphidiopsis e Planktothrix foram encontradas em todas as amostras coletadas. Cianotoxinas, como microcistinas, foram detectadas na maioria dos reservatórios com valores que variaram de 2,17 a 150 'mü'g/L. Contudo, toxinas paralisantes, como saxitoxinas, foram encontradas em alguns reservatórios, com valores máximos variando de 4,53 a 6,93 'mü'g eq. STX/L. Todas as amostras testadas apresentaram toxicidade, com variações de 'CE IND.50'-48h nos microcrustáceos, de 0,10 a 1,32 mg/mL (p.s.) para Daphnia similis, 0,2 a 1,70 mg/mL (p.s.) para Ceriodaphnia dubia e 0,09 a 1,20 mg/mL (p.s.) para Ceriodaphnia silvestrii. Com relação aos testes realizados com camundongos Swiss albino, a 'DL IND.50'-24h variou de 48 a 904 mg/kg (p.s.). Embora tenha sido demonstrada a redução gradativa da concentração de nutrientes ao longo do rio, principalmente de fósforo e nitrogênio (total e dissolvido), indicando a capacidade depurativa dos sistemas ao longo da seqüência de reservatórios em cascata, o presente estudo demonstrou que ainda assim há manutenção de condições favoráveis para o desenvolvimento de florescimentos de cianobactérias tóxicas em todos os reservatórios. Os resultados demonstraram que o processo de eutrofização contínua e a presença de florações de cianobactérias tóxicas nos reservatórios podem representar riscos potenciais à biota aquática ou às populações humanas que utilizam essas águas para fins diversos. Esta situação representa um desafio no manejo desse sistema em cascata, segundo as características operacional do sistema, tais como o tempo de residência da água e outros fatores a serem considerados nestas construções / Reservoirs in Brazil, particularly in São Paulo State, are important ecosystems which were built up successively in the last 40 years. Some of these reservoirs, mainly at the Middle and the Low Tietê river cascade system are eutrophic. Frequently cyanobacterial blooms are related to these eutrophic conditions which compromise the multiple use of the reservoir, implicating risk to human health and aquatic biota. This study aims to investigate occurrence, distribution and frequency of cyanobacterial blooms in these reservoirs, just as quantify cyanotoxin concentrations, and toxicity of these blooms, relating with physical and chemical environmental parameters as inductors of the dominant of cyanobacteria. Samples (10 L) of cyanobacterial blooms were collected near to the six reservoirs of the Middle and Low Tietê river (Barra Bonita, Bariri, Ibitinga, Promissão, Nova Avanhandava and Três Irmãos), between November/2002 and October/2003. Samples of cyanobacterial blooms were taking from each reservoir with plankton net (20 mm). Aliquot (100 mL) of samples were collected and preserved (formalin 4 %) for laboratory identification and quantification. The material remaining were frozen and lyophilized for determination and quantification of cyanotoxins, and for ecotoxicological tests. The water physical and chemical variables were evaluated in situ, as well as complementary water samples were collected with a water-pump integrating all the water column to analysis of total and dissolved nutrients, chlorophyll-a and the composition phytoplankton community. The tests of toxicity of different concentrations of cyanobacterial extracts (lyophilized) were carried out by exposition of neonates of Daphnia similis, Ceriodaphnia dubia, and Ceriodaphnia silvestrii (48h), and intraperitoneal injection in Swiss albino mice (24h). The results demonstrate that the Chlorophyceae class had the higher richness of species, while Cyanophyceae had the higher frequency and density of organisms in analysed samples. Toxic cyanobacteria, mainly of genera Microcystis, Anabaena, Cylindrospermopsis, Raphidiopsis and Planktothrix, were found in all samples collected. Cyanotoxins, mainly microcystins, were detected in the majority of reservoirs which values were between 2.17 and 150 'mü'g/L. However, paralytic toxins, such as saxitoxins, were found in some reservoirs, which maximum values ranged from 4.53 to 6.93 'mü'g eq. STX/L. All tested samples were toxic, with range of 'CE IND.50'-48h in the microcrustaceans, from 0.10 - 1.32 mg/mL (d.w.) to Daphnia similis, from 0.2 - 1.70 mg/mL (d.w.) to Ceriodaphnia dubia and from 0.09 - 1.20 mg/mL (d.w.) to Ceriodaphnia silvestrii. With respect to Swiss albino mice test, 'DL IND.50'-24h varied from 48 - 904 mg/kg (d.w.). Although was demonstrated gradual reduction of nutrients downstream, mainly phosphorus and nitrogen (total and dissolved), indicating the depurative capacity of cascade reservoirs sequence, the present study still has demonstrated the maintenance of favorable conditions to development of to toxic cyanobacterial blooms in all the reservoirs. Results demonstrate that the continuous eutrophication process and toxic cyanobacterial blooms in these reservoirs could represent a potential risk to the aquatic biota and human populations who use these waters for multiple purposes. This situation represents a challenge in the management of cascade system, according to reservoirs operational system, such as water residence time and other factors which should be considered in these constructions

As indústrias têxteis desempenham um importante papel na economia nacional e mundial. Entretanto, do ponto de vista ambiental, suas atividades são consideradas como potencialmente poluidoras e utilizadoras de recursos naturais. Os corantes azo reativos são os principais corantes utilizados no setor para o tingimento do algodão no Brasil e no mundo. Devido à sua baixa fixação à fibra e a variações no processo de produção, cerca de 30 % da concentração inicial utilizada nos banhos de tingimento são perdidos e vão compor o efluente final. Esses compostos apresentam uma baixa biodegradabilidade e elevada solubilidade em água e, por isso, não são completamente removidos pelos processos biológicos convencionais. Os corantes quando descartados sem tratamento adequado no corpo dágua receptor podem causar modificações estéticas, alterar a fotossíntese e a solubilidade dos gases, além de serem tóxicos e genotóxicos para a biota. Os principais objetivos do trabalho foram avaliar a toxicidade e genotoxicidade de dois diferentes corantes azo reativos (Remazol Preto B RPB e Remazol Alaranjado 3R R3AR) e a eficiência de redução da cor e toxicidade após o uso da radiação com feixe de elétrons. Também foi analisada a toxicidade dos corantes em diferentes formas químicas, que podem ser encontradas nos efluentes. Os ensaios de toxicidade aguda realizados com Vibrio fischeri, Daphnia similis e Biomphalaria glabrata evidenciaram diferentes padrões de resposta para os corantes. Os dois corantes em suas formas químicas foram levemente tóxicos para Vibrio fischeri, com exceção da forma vinilsulfona do corante RPB que foi tóxico (CE(I)5015min = 6,23 mg L-1). Nos ensaios com Daphnia similis, o corante RPB foi levemente tóxico na sua forma original, sulfatoetilsulfona (CE(I)5048h = 91,25 mg L-1) e não apresentou toxicidade nas demais formas químicas. Entretanto, o corante RA3R foi tóxico para o dafnídeo, sendo muito tóxico na forma vinilsulfona (CE(I)5048h = 0,54 mg L-1). Não foi observada toxicidade nos ensaios com o organismo Biomphalaria glabrata. A toxicidade crônica foi avaliada com o organismo Ceriodaphnia dubia e o corante RPB apresentou valores de CENO e CEO iguais a 12,5 e 25 mg L-1, respectivamente, para a forma sulfatoetilsulfona. Após a hidrólise do corante (vinilsulfona e hidroxietilsulfona) foi observado um aumento os valores obtidos de CENO e CEO. Não foi verificado efeito crônico para o corante R3AR e suas formas químicas. O teste do cometa adaptado para o caramujo Biomphalaria glabrata foi utilizado para avaliar a genotoxicidade dos corantes. O corante RPB apresentou genotoxicidade nas concentrações mais elevadas (1 e 2 g L-1), com valores de dano quantitativo de 117 e 112 e o R3AR não foi genotóxico. O uso da radiação com feixes de elétrons demonstrou eficácia na remoção da cor dos corantes. Com a dose de 10 kGy foi possível uma redução de 97,64 % para RPB e de 96,8 % para R3AR. Após irradiação do corante RPB com a dose de 10 kGy foi evidenciada uma redução de 59,52 % da toxicidade aguda avaliada com Vibrio fischeri. Nas demais doses não houve redução significativa, assim como na avaliação com Daphnia similis, onde os valores de CE(I)5048h obtidos foram menores que o corante não irradiado. O corante R3AR apresentou diminuição da toxicidade mais acentuada após a radiação quando comparado com o RPB, com reduções de 82,95 % (V. fischeri) e 71,26 % (D. similis) com 10 kGy. / The textile industries play an important role in national and global economy. But, their activities are considered potentially polluting. The use of large volumes of water and the production of colored wastewater with high organic matter are among the main issues raised, especially during the stage of dyeing and washing of the textile process. The reactive azo dyes are the main colors used in the industry for dyeing of cotton in Brazil and worldwide. Because of its low setting and variations in the fiber production process, about 30% of the initial concentration used in the dyeing baths are lost and will compose the final effluent. These compounds have a low biodegradability, are highly soluble in water and therefore are not completely removed by conventional biological processes. In addition, other processes do not promote degradation but the tranference to solid environment. The dyes discarded without treatment in the water body can cause aesthetic modifications, alter photosynthesis and gas solubility, as well as being toxic and genotoxic. The main objectives of this study were to evaluate the toxicity and genotoxicity of two reactive azo dyes (Remazol Black B - RPB and Remazol Orange 3R R3AR) and the percentage of color and toxicity reduction after the use of electron beam radiation. The acute toxicity assays performed with Vibrio fischeri, Daphnia similis and Biomphalaria glabrata showed different response patterns for dyes. The different chemical forms of dyes were slightly toxic to Vibrio fischeri and only the RPB dye (vinylsulphone) was toxic (EC5015min = 6,23 mg L-1). In tests with Daphnia similis, the dye RPB was slightly toxic in its patern form, sulphatoethylsulphone, (CE5048h = 91,25 mg L-1) and showed no toxicity in other chemical forms. However, the RA3R dye was toxic to the dafnids and the vinylsulphone form very toxic (EC5048h = 0,54 mg L-1). No toxicity was observed in Biomphalaria glabrata assays. Chronic toxicity was assessed with the organism Ceriodaphnia dubia and the NOEC and OEC values of RPB dye (sulphatoethylsulphone) were 12.5 and 25 mg L-1, respectively. After hydrolysis of the dye (vinylsulphone and hydroxyethylsulphone) was shown to increase the values obtained from the NOEC ans OEC. There was no chronic effect for the R3AR dye and its chemical forms to C. dubia. The comet assay adapted to hemocytes of Biomphalaria glabrata was used to assess the genotoxicity of the dyes. The RPB dye was genotoxic at highest concentrations (1 and 2 g L-1), with quantitative values of DNA damage equal to 117 and 112 and the R3AR dye was not genotoxic. The use of radiation with electron beams have proven effective in removing the color dyes. With a dose of 10 kGy a reduction of 97.64% and 96.8% for R3AR and RPB, respectively, was achievied. Possibly, the color removal was mainly due to the interaction of reactive species such as hydroxyl radicals generated in the radiolysis of water after the radiation beam of electrons. After radiation of the RPB dye a dose of 10 kGy reduced 59.52 % of the acute toxicity measured with Vibrio fischeri. For the other doses there was no significant reduction, as well as with Daphnia similis, where the values of EC5048h obtained were smaller than the non-irradiated dye. The R3AR dye showed better decreased toxicity after radiation when compared with the RPB, with reductions of 82.95% (V. fischeri) and 71.26% (D. similis) with 10 kGy.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-06-14Bitstream added on 2014-06-13T18:41:34Z : No. of bitstreams: 1 venancio_lpr_dr_sjrp.pdf: 3677720 bytes, checksum: caf55a272febb09ea1321e58569d7009 (MD5) / O objetivo deste estudo foi avaliar o papel da influência da atividade humana, como a contaminação ambiental e modificações do hábitat, como direcionadores de mudanças fisiológicas, bioquímicas e de diversidade genética entre populações de cágado-de-barbelas em uma das bacias hidrográficas mais impactadas do sudeste brasileiro. A fim de analisar o impacto da contaminação química e orgânica na espécie de estudo, foram realizadas análises ecotoxicológicas visando avaliar a ação de alguns dos principais componentes envolvidos com a proteção ao estresse oxidativo e metabolismo de detoxificação de fase I e II, e capacidade antioxidante. Os resultados indicam a influência de efluentes domésticos e industriais no metabolismo de detoxificação e estresse oxidativo. No entanto, apesar do aumento da atividade EROD e o efeito da atividade da GST, os valores médios de GST na área urbana estão dentro daqueles esperados em condição de hipóxia descritos na literatura. Esta observação sugere que o aumento da GST em resposta à produção de ERO pela presença de poluentes, aumenta a rede de defesa antioxidante, controlando os danos oxidativos causados pela hipóxia e pela reperfusão. Com o intuito de estimar a condição, que reflete a aptidão (fitness) individual do animal, foi avaliada a relação matemática entre peso e comprimento, que indicam alterações na forma do corpo e no incremento em peso, que permitem inferências sobre a saúde e o bem-estar animal. Os dados gerados informam diferenças em condição que estão associadas à área de avaliação, mas também ao sexo e período reprodutivo, e gradiente de contaminação indicando forte influência de estressores ambientais na fisiologia dos espécimes analisados. A partir da avaliação da estrutura genética entre populações do rio Preto e do córrego... / The objective of this study was to evaluate the role of human activity influence, such as environmental contamination and habitat changes as drivers for changing physiological, biochemical, and genetic diversity among Geoffroy’s side-necked turtle populations in one of the most impacted watersheds in southeastern Brazil. In order to analyze the impact of chemical and organic contamination, ecotoxicological analyses were performed to assess the action of some of the major components involved in oxidative stress protection and phase I and II of metabolism detoxification, and antioxidant capacity. The results indicate the influence of domestic and industrial effluents in detoxification metabolism and oxidative stress. However, in spite of increased activity and effect of EROD activity of GST, GST-average values in the urban area conform with those expected in hypoxia condition in the literature. This observation suggests that increased GST in response to the ROS production by the presence of pollutants increases the antioxidant defense network, controlling the oxidative damage caused by hypoxia and reperfusion. In order to estimate the condition, which reflects the individual ability (fitness), we evaluated the mathematical relationship between weight and length, indicating that changes in body shape and weight increase, allowing inferences about the health and well animal welfare. The data generated indicate differences in conditions that are associated with the area, but also with sex and reproductive period, and contamination gradient indicating strong influence of environmental stressors on the physiology of the specimens. From the evaluation of genetic structure among populations of the Preto River and Felicidade Stream, based on microsatellites, we found that there is no genetic differentiation, due to... (Complete abstract click electronic access below)

O aumento das intervenções antropogênicas, nos âmbitos marinho e costeiro representa grande risco aos ecossistemas de suporte de numerosas populações de animais como as tartarugas marinhas. Desequilíbrios no balanço ecológico desses habitats afetam negativamente a sobrevivência de quelônios de longa vida, como a Chelonia mydas, seriamente ameaçada de extinção. As ameaças à espécie incluem captura incidental por pesca, doenças e degradação dos habitats de alimentação e nidificação. Uma das principais doenças é a fibropapilomatose (FP) ou Green Turtle Fibropapiloma Disease (GTFD), afecção tumoral e de caráter infeccioso que acomete predominantemente espécimes juvenis. Numerosas hipóteses têm surgido a respeito da etiologia da doença, mas ainda nada é conclusivo. Contudo existe o consenso de que a etiologia da mesma seja \"multifatorial\" envolvendo um α-herpesvírus como agente etiológico primário e a participação de diversos co-fatores genéticos, nutricionais e ambientais. No Brasil a prevalência média de FP en C. mydas varia conforme a região, existindo localidades nas quais não há registro da doença. O aumento da prevalência da FP tem sido implicada à degradação dos habitats marinhos, relacionado por sua vez a contaminantes ambientais como os organoclorados e seus metabólitos. Estes compostos caracterizam-se por serem altamente persistentes, bioacumulando e biomagnificando no ambiente marinho através do tempo. Além disso, são conhecidos por causarem inúmeros efeitos na saúde, interferindo na imunidade do indivíduo e favorecendo a manifestação de doenças, inclusive sendo apontados como agentes carcinogênicos. No presente trabalho foi desenvolvida uma técnica de extração e purificação baseada no método QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) para monitoramento pela cromatografia gasosa com captura de elétrons (GC-μECD) dos agrotóxicos clorados: α-BHC, β-BHC, Heptacloro, Dicofol, α-Endosulfan, β-endosulfan, Sulfato endosulfan, pp\' -DDD, op\' -DDD, pp\' -DDE, op\' -DDE e Mirex nos tecidos adiposo e hepático de 64 tartarugas-verdes juvenis (Cumprimento Curvo da Carapaça - CCC = 38,68±5,41cm) acometidas ou não pela FP (24 com FP vs. 40 sem FP), espécimes que vieram a óbito por captura incidental em redes de pesca ou foram encontradas encalhadas nas praias de Ubatuba/SP, Praia Grande/SP e Vitória/ES. Objetivou-se esclarecer possíveis correlações das suas concentrações com variáveis como sexo, tamanho (CCC), índice de condição corporal (ICC), severidade; índice de fibropapilomatose (FPI) e escore de fibropapilomatose (FPS) e ocorrência da doença em algumas localidades da região sudeste do país com diferentes taxas de prevalência da FP, na tentativa de inferir o papel dos mesmos na patogenia desta afecção. Foi observada correlação significativa entre a porcentagem lipídica entre as amostras dos tecidos adiposo e hepático, assim como entre a concentração total de organoclorados (ΣOCS) nos tecidos adiposo e hepático. Embora observadas algumas diferenças na presença ou ausência de alguns contaminantes, estas foram dispersas e não determinantes, ou seja, não permitiram estabelecer um padrão em relação aos diferentes fatores do histórico individual. Não foram encontradas diferenças significativas entre a ΣOCS para ambos os tecidos, em relação ao sexo do animal ou localidade, que permitissem inferir alguma relação entre o grau de contaminação e a variação regional da prevalência da FP. Também não foi possível identificar correlações significativas das concentrações dos poluentes em relação à presença da FP nem entre o FPI e o FPS e a ΣOCS nos tecidos adiposo e hepático. Tampouco foi possível identificar correlações significativas entre o ICC ou CCC e a ΣOCS. Os resultados deste trabalho apresentam um registro temporal do perfil de contaminação nas tartarugas-verdes de vida livre da costa sudeste, confirmando a biodisponibilidade de OCs nas diferentes regiões avaliadas. Embora não tenha sido encontrada uma correlação direta entre a concentração de OCs e a Fibropapilomatose, este estudo demonstra que as tartarugas verdes oriundas da costa sudeste do Brasil estão expostas a níveis significativos de pesticidas organoclorados os quais poderiam ter algum papel na etiologia multifatorial da doença. Estes contaminantes ambientais podem agir afetando a taxa de prevalência de FP, agindo possivelmente como agentes imunossupresores ou através da genotoxicidade e promoção tumoral. Estudos futuros serão desenvolvidos para melhor caracterizar a ação dessas substâncias e seus efeitos nas tartarugas marinhas e para esclarecer como outros fatores podem influenciar esses resultados. / The increase of anthropogenic impacts on both marine and coastal environments is threatening the ecosystems of numerous animal populations, including sea turtles. Disturbances in the ecological balance of these habitats negatively affect the survival of longlived chelonids such as green turtles (Chelonia mydas), which are already considered endangered. Threats to this species include incidental capture by fisheries, habitat degradation of nesting and feeding areas, and diseases. One of the most relevant diseases is fibropapillomatosis (FP) or Green Turtle Fibropapilloma Disease (GTFD), an infectious tumoral disease that predominantly affects juveniles. Numerous hypotheses have been proposed to explain this diseases aetiology, and while none has been conclusively demonstrated there is a consensus that it is multifactorial and involves a -herpesvirus as the primary etiologic agent along with genetic, nutritional and environmental cofactors. The prevalence of FP in C. mydas in Brazil varies among regions, with locations in which the disease remains unreported. Prevalence has been correlated to the degree of degradation of marine habitats, which in turn is related to the presence of environmental contaminants such as organochlorines and their metabolites. These compounds are difficult to break down and persist, bioaccumulate and biomagnify in marine environments over long periods of time. They are also known to produce numerous health effects in the organisms in which they accumulate, hampering immunity and favouring the manifestation of opportunistic disease, with some of these compounds being also carcinogens. In this study we developed extraction and purification technique based on the QuEChERS method (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) and used gas chromatography with electron capture (GC-μECD) to detect and quantify organochlorine (α-BHC, β-BHC, Heptachlor, Dicofol, α-endosulfan, β-endosulfan, Endosulfan sulphate, pp\' -DDD, op\' -DDD, pp\' -DDE, op\' -DDE, and Mirex) in adipose and hepatic tissue samples from 64 juvenile green sea turtles [Curved Carapace Length - CCL = 38.68 ± 5.41 cm] affected or not by FP (24 with FP vs. 40 without FP). These specimens died due to incidental capture by fishing nets or were found dead on beaches of Southeast Brazil: Ubatuba / SP, Praia Grande / SP and Vitória / ES. Aiming to clarify the role of the organochlorines in the pathogenesis of FP, we attempted to establish correlations between the concentration of these compounds and variables such as sex, size (CCL), Body Condition Index (BCI) and disease severity [fibropapillomatosis index (FPI) and fibropapillomatosis score (FPS)], and local FP prevalence. A significant correlation was observed between the lipid percentage of adipose and hepatic samples, as well as between adipose and hepatic organochlorine total concentrations (ΣOCS). Although some differences were observed regarding the presence or absence of contaminants in relation to characteristics of the individual history, it was not possible to establish patterns that reflected biological significance. For both adipose and hepatic tissues, no significant differences were found in the ΣOCS with regards to individual sex or capture locality that would allow inferring relationships between the individual contamination levels and the regional variation on the prevalence of FP. It was also not possible to identify significant relationships between each pollutant concentration in the adipose or hepatic tissue and the presence of FP. No correlation was observed between ΣOCS in adipose or hepatic tissues and FPI, FPS, BCI and CCL. The results provide a contamination profile of free-ranging green turtles of the southeast coast during the study period, confirming the bioavailability of OCs in the different locations evaluated. Although a direct correlation between the concentration of OCs and fibropapillomatosis was not found, this study demonstrates that green turtles from the southeast coast of Brazil are exposed to significant levels of organochlorine pesticides that could play a role in the multifactorial etiology of the disease. These contaminants may affect the prevalence of FP, possibly acting as immunosuppressive agents or through genotoxicity and tumor promotion. Future studies will be conducted to better characterize the role of these substances and their effects on sea turtles and to clarify how other factors that may influence their impacts.

A fibropapilomatose é uma doença multifatorial em tartarugas marinhas caracterizada por tumores cutâneos benignos. O surgimento da doença é atribuído à associação do Chelonid herpesvirus 5 (ChHV-5), à genética e à fatores ambientais. A tartaruga-verde (Chelonia mydas) é a espécie mais acometida pela doença, sendo esta uma das maiores ameaças à sua sobrevivência. Este estudo teve por objetivo detectar e mensurar seis elementos químicos inorgânicos: Arsênio (As), Cádmio (Cd), Chumbo (Pb), Selênio (Se), Zinco (Zn) e Mercúrio (Hg) em sangue de tartarugas-verdes (Chelonia mydas) capturadas vivas e tecidos (baço, rins, fígado, glândula de sal, musculatura esquelética e tecido ósseo) de necropsias realizadas em indivíduos encontrados mortos. Quatro localidades da costa brasileira foram amostradas: Almofala CE; Fernando de Noronha PE; Vitória ES e Ubatuba SP. Foram colhidas 233 amostras de sangue e 488 amostras de tecido entre março de 2012 e outubro de 2015. As amostras foram analisadas em um espectrômetro de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Os resultados das análises de sangue apontaram Fernando de Noronha como um possível grupo controle para estudos desta ordem. As e Se foram encontrados em Fernando de Noronha em níveis séricos muito baixos. Tartarugas-verdes das outras três localidades estudadas apresentaram uma diminuição desses elementos quando com sinais de FP, ao mesmo tempo em que apresentaram concentrações maiores de algum elemento químico tóxico, como Pb e Hg. Quanto aos resultados obtidos com amostras teciduais, as tartarugas-verdes com sinais de FP apresentam menores concentrações de As e Se em todos os órgãos analisados, ao mesmo tempo que apresentam maior concentração de Pb em fígado, rins e ossos / Fibropapillomatosis is a multifactorial disease of sea turtles characterized by benign cutaneous tumors. The development of this disease is attributed to the association of Chelonid herpesvirus 5 (ChHV-5), to genetics and environmental factors. The green turtle (Chelonia mydas) is the species most affected by fibropapillomatosis, one of the biggest threats to the survival. The aim of this study was to detect and quantify six inorganic chemical elements: Arsenic (As), Cadmium (Cd), Lead (Pb), Selenium (Se), Zinc (Zn) and Mercury (Hg) in blood samples of green turtles trapped alive, and tissue samples (spleen, kidneys, liver, salt glands, skeletal muscles and bone tissue) collected during necropsies of carcasses. The samples was collected in four different locations of the Brazilian coast: Almofala Ceará; Fernando de Noronha Pernambuco; Vitória Espírito Santo e Ubatuba São Paulo. We collected 233 blood samples and 488 tissue samples between March 2012 and October 2015. Samples were analysed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) techniques. The results of the blood analyses indicated Fernando de Noronha as a possible control group for studies of this nature. As and Se were observed in Pernambuco (Fernando de Noronha) in very low blood levels. Green turtles from the three other locations presented decreased levels of the same elements in cases with signs of FP, while presenting higher concentrations of some of the toxic chemical elements, such as Pb and Hg. The results obtained from tissue samples showed that green turtles with signs of FP present lower As and Se in all analysed organs, and higher [Pb] in liver, kidneys and bone tissues

As indústrias têxteis desempenham um importante papel na economia nacional e mundial. Entretanto, do ponto de vista ambiental, suas atividades são consideradas como potencialmente poluidoras e utilizadoras de recursos naturais. Os corantes azo reativos são os principais corantes utilizados no setor para o tingimento do algodão no Brasil e no mundo. Devido à sua baixa fixação à fibra e a variações no processo de produção, cerca de 30 % da concentração inicial utilizada nos banhos de tingimento são perdidos e vão compor o efluente final. Esses compostos apresentam uma baixa biodegradabilidade e elevada solubilidade em água e, por isso, não são completamente removidos pelos processos biológicos convencionais. Os corantes quando descartados sem tratamento adequado no corpo dágua receptor podem causar modificações estéticas, alterar a fotossíntese e a solubilidade dos gases, além de serem tóxicos e genotóxicos para a biota. Os principais objetivos do trabalho foram avaliar a toxicidade e genotoxicidade de dois diferentes corantes azo reativos (Remazol Preto B RPB e Remazol Alaranjado 3R R3AR) e a eficiência de redução da cor e toxicidade após o uso da radiação com feixe de elétrons. Também foi analisada a toxicidade dos corantes em diferentes formas químicas, que podem ser encontradas nos efluentes. Os ensaios de toxicidade aguda realizados com Vibrio fischeri, Daphnia similis e Biomphalaria glabrata evidenciaram diferentes padrões de resposta para os corantes. Os dois corantes em suas formas químicas foram levemente tóxicos para Vibrio fischeri, com exceção da forma vinilsulfona do corante RPB que foi tóxico (CE(I)5015min = 6,23 mg L-1). Nos ensaios com Daphnia similis, o corante RPB foi levemente tóxico na sua forma original, sulfatoetilsulfona (CE(I)5048h = 91,25 mg L-1) e não apresentou toxicidade nas demais formas químicas. Entretanto, o corante RA3R foi tóxico para o dafnídeo, sendo muito tóxico na forma vinilsulfona (CE(I)5048h = 0,54 mg L-1). Não foi observada toxicidade nos ensaios com o organismo Biomphalaria glabrata. A toxicidade crônica foi avaliada com o organismo Ceriodaphnia dubia e o corante RPB apresentou valores de CENO e CEO iguais a 12,5 e 25 mg L-1, respectivamente, para a forma sulfatoetilsulfona. Após a hidrólise do corante (vinilsulfona e hidroxietilsulfona) foi observado um aumento os valores obtidos de CENO e CEO. Não foi verificado efeito crônico para o corante R3AR e suas formas químicas. O teste do cometa adaptado para o caramujo Biomphalaria glabrata foi utilizado para avaliar a genotoxicidade dos corantes. O corante RPB apresentou genotoxicidade nas concentrações mais elevadas (1 e 2 g L-1), com valores de dano quantitativo de 117 e 112 e o R3AR não foi genotóxico. O uso da radiação com feixes de elétrons demonstrou eficácia na remoção da cor dos corantes. Com a dose de 10 kGy foi possível uma redução de 97,64 % para RPB e de 96,8 % para R3AR. Após irradiação do corante RPB com a dose de 10 kGy foi evidenciada uma redução de 59,52 % da toxicidade aguda avaliada com Vibrio fischeri. Nas demais doses não houve redução significativa, assim como na avaliação com Daphnia similis, onde os valores de CE(I)5048h obtidos foram menores que o corante não irradiado. O corante R3AR apresentou diminuição da toxicidade mais acentuada após a radiação quando comparado com o RPB, com reduções de 82,95 % (V. fischeri) e 71,26 % (D. similis) com 10 kGy. / The textile industries play an important role in national and global economy. But, their activities are considered potentially polluting. The use of large volumes of water and the production of colored wastewater with high organic matter are among the main issues raised, especially during the stage of dyeing and washing of the textile process. The reactive azo dyes are the main colors used in the industry for dyeing of cotton in Brazil and worldwide. Because of its low setting and variations in the fiber production process, about 30% of the initial concentration used in the dyeing baths are lost and will compose the final effluent. These compounds have a low biodegradability, are highly soluble in water and therefore are not completely removed by conventional biological processes. In addition, other processes do not promote degradation but the tranference to solid environment. The dyes discarded without treatment in the water body can cause aesthetic modifications, alter photosynthesis and gas solubility, as well as being toxic and genotoxic. The main objectives of this study were to evaluate the toxicity and genotoxicity of two reactive azo dyes (Remazol Black B - RPB and Remazol Orange 3R R3AR) and the percentage of color and toxicity reduction after the use of electron beam radiation. The acute toxicity assays performed with Vibrio fischeri, Daphnia similis and Biomphalaria glabrata showed different response patterns for dyes. The different chemical forms of dyes were slightly toxic to Vibrio fischeri and only the RPB dye (vinylsulphone) was toxic (EC5015min = 6,23 mg L-1). In tests with Daphnia similis, the dye RPB was slightly toxic in its patern form, sulphatoethylsulphone, (CE5048h = 91,25 mg L-1) and showed no toxicity in other chemical forms. However, the RA3R dye was toxic to the dafnids and the vinylsulphone form very toxic (EC5048h = 0,54 mg L-1). No toxicity was observed in Biomphalaria glabrata assays. Chronic toxicity was assessed with the organism Ceriodaphnia dubia and the NOEC and OEC values of RPB dye (sulphatoethylsulphone) were 12.5 and 25 mg L-1, respectively. After hydrolysis of the dye (vinylsulphone and hydroxyethylsulphone) was shown to increase the values obtained from the NOEC ans OEC. There was no chronic effect for the R3AR dye and its chemical forms to C. dubia. The comet assay adapted to hemocytes of Biomphalaria glabrata was used to assess the genotoxicity of the dyes. The RPB dye was genotoxic at highest concentrations (1 and 2 g L-1), with quantitative values of DNA damage equal to 117 and 112 and the R3AR dye was not genotoxic. The use of radiation with electron beams have proven effective in removing the color dyes. With a dose of 10 kGy a reduction of 97.64% and 96.8% for R3AR and RPB, respectively, was achievied. Possibly, the color removal was mainly due to the interaction of reactive species such as hydroxyl radicals generated in the radiolysis of water after the radiation beam of electrons. After radiation of the RPB dye a dose of 10 kGy reduced 59.52 % of the acute toxicity measured with Vibrio fischeri. For the other doses there was no significant reduction, as well as with Daphnia similis, where the values of EC5048h obtained were smaller than the non-irradiated dye. The R3AR dye showed better decreased toxicity after radiation when compared with the RPB, with reductions of 82.95% (V. fischeri) and 71.26% (D. similis) with 10 kGy.

O uso da vinhaça de cana-de-açúcar na fertirrigação de solos agrícolas, além de ser uma boa opção para o descarte do resíduo, gera vantagens econômicas. Embora, há anos, este tipo de efluente seja amplamente aplicado em áreas agrícolas, pouco se sabe sobre seus riscos ecológicos para os organismos do solo. Neste estudo, os efeitos de duas vinhaças provenientes de usinas destilatórias diferentes (VA e VB), e outra derivada de uma destilação em laboratório (VC), sobre a fauna e microbiota do solo, foram avaliados em dois Latossolos (LV e LVA) e em um Solo Artificial Tropical (SAT). Concentrações crescentes das vinhaças foram aplicadas nos três solos para avaliar os efeitos sobre a reprodução e comportamento de espécies da fauna, bem como os efeitos dos efluentes sobre a biomassa microbiana de carbono (BMC), respiração basal (C-CO2), atividade da enzima desidrogenase (DHA), colonização de raízes de cana-de-açúcar por fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e estrutura da comunidade bacteriana foram avaliados nos Latossolos LV e LVA. Para a fauna do solo, as vinhaças das usinas destilatórias foram consideradas as mais tóxicas, uma vez que os solos tratados com estes efluentes foram evitados pelas minhocas e colêmbolos, assim como a reprodução de todas as espécies foi reduzida em pelo menos um, entre os solos testados. A vinhaça originada em laboratório não causou fuga nos organismos testados e somente reduziu a reprodução de minhocas e enquitreídeos em SAT e LVA, respectivamente. Os ácaros foram os organismos menos sensíveis à presença das vinhaças. O crescimento (BMC) e metabolismo microbiano (C-CO2) aumentaram na presença de todas as vinhaças, assim como também houve incremento na colonização dos FMA nas raízes, em LVA. Entretanto, a estrutura da comunidade bacteriana foi alterada na presença das vinhaças, ocorrendo, inclusive, reduções da riqueza e diversidade, bem como aumentos da dominância de alguns grupos bacterianos no solo LV. A toxicidade das vinhaças para a fauna foi atribuída, principalmente, ao alto teor de sais, em especial ao potássio. Contudo, sugeriu-se que os aumentos no crescimento e metabolismo microbiano foram decorrentes do aumento da matéria orgânica e de outros nutrientes, adicionados ao solo pelas vinhaças. As alterações na colonização dos FMA nas raízes de cana-de-açúcar e na estrutura da comunicade bacteriana também podem ter sido influenciadas pelo acrécimo de nutrientes no solo, ou foram respostas a elementos ou substâncias poluidores presentes nas vinhaças, como, por exemplo, o excesso de potássio, ou outros aditivos utilizados durante a fermentação. Estes resultados indicam que critérios de proteção para organismos do solo devem ser considerados na derivação das doses de vinhaça de cana-de-açúcar aplicadas em solos tropicais. / The use of vinasse of cane sugar in ferti-igation of agricultural soils is a good option for disposal of this waste and generates economic advantages. This type of waste has been applied to agricultural soil for many years; however, there is little information about its ecotoxicological risks on soil organisms. In this study, the effects of two vinasse from different distillerie plants (VA and VB), and another from a laboratory distillation (VC) on the soil fauna and soil microorganisms were evaluated in two Oxisols (LV and LVA) and in a Tropical Artificial Soil (TAS). Increasing concentrations of these vinasses were applied to the soils to assess the effects on the behavior and reproduction of fauna species, and the effects of the effluents on microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (C-CO2), dehydrogenase activity (DHA), colonization by mycorrhizal fungi (AMF) and on the structure of the bacterial community were evaluated in the Oxisols. For the soil fauna, the vinasses from commercial distilleries proved to be the most toxic: earthworms and collembolans avoided the soils that were contaminated with these vinasses, and the reproduction of all organisms was reduced in at least one of the soils. The vinasse from the laboratory did not promote any avoidance behavior in the tested organisms and only reduced the reproduction of earthworms and enchytraeids in TAS and LVA soil, respectively. Mites were the least sensitive organisms to the vinasses. Microbial growth (MBC) and metabolism (C-CO2, DHA) increased in the presence of all the vinasses, and there was an increase in the AMF colonization of sugar-cane roots. The structure of the soil bacterial community was significantly modified by all the vinasses, with richness and diversity reductions, and increases of the dominance of bacterial groups. For the soil fauna the toxicity was attributed mainly to the high salt contents, especially to the potassium content in the vinasses. However, the increases in microbial growth and metabolism were attributed to the additional organic carbon and other nutrients added into the soils by the wastes. Changes in colonization by AMF and on the bacterial community may also have been influenced by the nutrient increase; however, these were especially considered microbial responses to the polluting elements/substances in the vinasses, as high potassium content, antibiotics or other substances added during the fermentation process. These results indicate that protection criteria for soil organisms should be considered during the derivation of the application limits of sugarcane vinasse in tropical soils.

As indústrias químicas são consideradas como o segmento industrial que gera os efluentes mais perigosos ao meio ambiente. Em virtude das concentrações expressivas de poluentes, tanto orgânicos quanto inorgânicos, os efluentes dessas indústrias podem interferir na atividade da biomassa de estações de tratamento de efluentes (E.T.E.), diminuindo sua eficiência e gerando efluentes tratados, porém em desacordo com a legislação pertinente. Para prevenir tais efeitos, o recebimento de efluentes industriais em E.T.E.s pode ser precedido por pré-tratamento, dentre os quais, o biológico, otimizado pela adição de microrganismos com capacidade de degradar poluentes. Foram isolados microrganismos com capacidade de degradar os compostos identificados como responsáveis pela toxicidade do efluente final da E.T.E.: benzeno, clorofórmio, 1,2-dicloroetano, pentaclorofenol, tricloroeteno, tolueno e p-xileno. Foram realizados testes de bioaumentação para pré tratar o efluente industrial, que foram avaliados através de ensaios físico-químicos e de toxicidade aguda para Vibrio fischeri e Daphnia similis. Os resultados obtidos demonstraram que o pré tratamento reduziu a toxicidade do efluente final da estação de tratamento. / Chemical industries are considered the industrial sector that generates the most dangerous effluents to the environment. Due to the high pollutant concentration, either organics or inorganics, the chemical industries effluents may interferer in the biomass activity in wastewater treatment plants (WWTP), what may reduce its efficiency and generate treated effluents in disagreement to the concerned law. In order to prevent such effects, the industrial effluents disposal in WWTPs can be preceded by biological pretreatment, which can be optimized by adding microorganisms capable of pollutants degradation. Microorganism strains that are able to degrade the compounds identified as the responsible for toxicity levels in the WWTP final effluent: benzene, chloroform, 1,2-dichloroethane, pentachlorophenol, trichloroethene, tolune and p-xylene were isolated. Bioaugmentation tests aiming the chemical effluent pretreatment were performed and they were evaluated through physical-chemical analysis and acute toxicity tests for Vibrio fischeri and Daphnia similis. The results showed that the industrial effluent pretreatment reduced the toxicity levels in the WWTP final effluent.

Current protection of the marine environment from radiation is based largely on measuring, estimating and modelling accumulation and impact(s) of radionuclides in a few marine species. Using a relevant marine organism, this thesis focusses on investigating some poorly described phenomena that could cause deviations from predicted measurements. Paper I investigated the biological transformation of tritium (radioactive hydrogen) into an organic compound. The resulting organically bound tritium (OBT) showed increased accumulation in mussels, unique incorporation into a key biological molecule (DNA), extended persistence in tissues, and greater toxicity than the inorganic form. Paper II demonstrated significant disparity in OBT accumulation between functionally similar microalgae species and that OBT in algae is readily transferred to a consumer. Highly radioactive particles are a complex issue in radioecology due to their concentrated dose geometry, potentially inducing very different impacts in organisms, compared to external irradiation. Paper III developed a method to introduce radioactive particles that would facilitate their recovery, improve dose-calculation, and aid the measurement of toxicological endpoints. It also showed that such particles can be incorporated into mussel tissues, causing significant effects. In Paper IV, hypoxia – another major ecological hazard in the marine environment – was expected to reduce radiosensitivity. The minimal observable effect from radiation prevented identification of such an interaction, and indicates drawbacks in the (otherwise sensitive) endpoints used. It appears that stressors like hypoxia may be more of a health hazard to marine organisms than environmental levels of ionising radiation. By understanding such causes of variation in accumulation and impact, it is possible to improve risk assessment, providing more justification for regulations chosen and minimising conservatism in setting environmental standards. / <p>At the time of doctoral defense, the following papers were not published and had a status as follows: Paper 3: Manuscript. Paper 4: Manuscript.</p>