Um dos grandes problemas da engenharia ambiental é a contaminação dos corpos hídricos. Os sanitaristas têm se preocupado com os hormônios sexuais, notadamente os estrógenos, compostos extremamente ativos biologicamente, que têm sido referidos como agentes etiológicos de feminilização e de vários tipos de cânceres. Os estrógenos naturais 17 \'beta\'-estradiol (E2), estriol (E3), estrona (E1) e o sintético 17 \'alfa\'-etinilestradiol (EE2), desenvolvidos para uso médico em terapias de reposição hormonal feminina e métodos contraceptivos, são os que despertam maiores preocupações, pela contínua introdução ao ambiente; hormônios que possuem a melhor conformação reconhecida pelos receptores que resultam respostas máximas, por isso são considerados responsáveis pela maioria dos efeitos disruptores desencadeados pela disposição de efluentes. A mudança de padrões quanto à atividade sexual dos jovens e a preocupação com o planejamento familiar, levaram ao grande consumo de contraceptivos que, através da urina, são levados pela rede coletora aos corpos de água. O indiscriminado uso desses hormônios na bovinocultura, suinocultura, avicultura e aqüicultura são responsáveis por parte considerável desse contaminante nos mananciais. Os hormônios excretados através da urina e fezes e agentes provenientes das indústrias de processamento de alimentos preocupam os sanitaristas porque o lançamento de efluentes in natura ou tratados, são as principais vias de contaminação do ambiente aquático, quer pelo déficit de infra-estrutura em saneamento, quer pela ineficiência tecnológica e/ou operacional na remoção desses compostos nas estações de tratamento de água ou de efluentes. Apesar de possuírem meia-vida relativamente curta, quando comparados a outros compostos orgânicos como praguicidas, os estrógenos naturais são continuamente introduzidos no ambiente, o que lhes confere caráter cumulativo. A proposta desta pesquisa foi verificar a presença de estrógenos na água bruta que chega à Estação de Tratamento de Água, após seu tratamento, em água tratada por osmose reversa e por tecnologia Milli Q (marca registrada). Para verificar e quantificar presença desses hormônios estrógenos em água de abastecimento de São Carlos-SP, foram realizadas exames através de imunoensaio quimiluminescente e radioimunoensaios. Os resultados apontaram que a ETA não possui solução eficiente para a remoção dos analitos de interesse dessa pesquisa, uma vez que na água tratada foram encontrados valores semelhantes aos da água bruta. / One of the major problems of environmental engineering is the water contamination. The sanitary persons have been concerned with the gonadal hormones, notably the estrogen, biologically active compounds extremely, which have been referred to as etiologic agents of feminization and several types of cancers. The natural estrogen 17 \'beta\'-estradiol (E2), estriol (E3), estrone (E1) and synthetic 17 \'alpha\'-ethinylestradiol (EE2), developed for medical use of hormone replacement therapy in women and contraceptive methods, are those that attract larger concerns by the continuous introduction into the environment; hormones that have the best conformation recognized by receptors that result answers maximum, so they are considered responsible for most of the effects disruptors triggered by the wastewater disposal. The change in patterns on the sexual activity of young people and the concern with family planning, led to the large consumption of contraceptives that, in the urine, are led by the distribution net to water. The indiscriminate use of these hormones in cattle, pigs, poultry and aquaculture are responsible for part of this contaminant in the source. The hormones excreted in the urine and feces and agents from the food processing industries in the sanitary concern that the launch of effluents in nature or treated, are the main routes of contamination of the aquatic environment, either by lack of infrastructure, sanitation, or by inefficiency technological and/or operating in the removal of these compounds in the treatment plants, water or effluent. Despite having relatively short stocking-lige when compared to other organics such as pesticides, natural estrogens are continuously released into the environment, which gives them character cumulative. The proposal of this research was to verify the presence of estrogen in the gross water that arrives at the water treatment plant, after the treatment, in water treated by reverse osmosis and by Milli Q technology. To verify and quantify presence of these hormones estrogen in water supply of San Carlos-SP, examinations were conducted through immunoassay chemiluminescent and radioimunoassays. The results showed that the ETA has no efficient solution for removal of interest analytes of this research, because in the treated water were found values similar to crude water.

Orientador: Maria Aparecida Carvalho de Medeiros / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-27T02:18:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_AndreFelipede_M.pdf: 2184303 bytes, checksum: b46c30ed510d7f32eb7aae82b851f80d (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Há uma preocupação crescente na área de Saneamento Ambiental com relação a qualidade das águas dos corpos hídricos, tendo em vista que pesquisas têm revelado que os sistemas de tratamentos convencionais de esgotos e de água para abastecimento público não possuem eficiências adequadas para remoção de compostos orgânicos classificados como Desreguladores Endócrinos (DE). Nesta classe de compostos são destacados os estrógenos naturais 17 ß-estradiol (E2), estriol (E3), estrona (E1) e o sintético 17 ?-etinilestradiol (EE2). Os efeitos destes hormônios sexuais, que são compostos extremamente ativos biologicamente, têm sido citados como agentes etiológicos de feminilização em peixes e também de vários tipos de cânceres. Neste sentido, trabalhos aplicando tecnologias avançadas de tratamento destes DE estão sendo desenvolvidos por vários grupos de pesquisas. Apesar de que as Legislações ambientais relacionadas aos parâmetros de lançamento (RESOLUÇÃO CONAMA no. 430 de 2011) e de parâmetros de potabilidade (Portaria no. 2914 de 2011) não contemplarem estes compostos DE, sendo que diversos trabalhos têm sido publicados com quantificação destes compostos em água da ordem de ng L-1. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivos: (1) adaptação e validação de metodologia analítica para confirmar e quantificar simultaneamente os hormônios E1, E2, E3 e EE2, nas águas bruta e tratada do rio Atibaia, manancial que abastece o município de Campinas, utilizando a técnica de extração em fase sólida (EFS), juntamente com a técnica de Cromatografia Líquida acoplada à espectrometria de massas em tandem (CL-EM/EM), (2) aplicação de tecnologias de degradação destes compostos E1, E2, E3 e EE2 em escala piloto, pelos processos de ozonização e cloroamoniação, visando contribuir com as determinação das dosagens, do tempo de contato e da eficiências de remoção. Os resultados obtidos nas análises via EFS-LC-MS/MS mostraram a ocorrência do hormônio sexual natural E1, na água bruta do rio Atibaia com concentração de 17 ng L-1, sendo que para os demais E2 e E3 os valores obtidos foram inferiores ao limite de quantificação 2 ng L-1 e para o EE2 inferior a 5 ng L-1. As técnicas de oxidação ozonização e cloroamoniação utilizadas nos ensaios demonstraram eficiências de degradação em média, maiores do que 95% dos DE estudados, com exceção de E1, cuja eficiência de remoção ficou entre 87% a 93%, dependendo da faixa de fortificação / Abstract: There is growing concern in the field of Environmental Sanitation regarding the water quality of water bodies, given that research has shown that systems of conventional treatments of sewage and public water supply does not have adequate efficiencies to removal of some organic compounds Endocrine Disruptors (DE). In this class of compounds are included the natural estrogens 17 ß-estradiol (E2), estriol (E3), estrone (E1) and the synthetic 17 ?-ethinylestradiol (EE2). The effects of these sex hormones, which are highly biologically active compounds, have been cited as etiological agents of feminization in fish and various types of cancers. In this regard, several works by applying advanced technologies for treating these DE are being developed by many research groups. Although the environmental legislations related to the parameters of launch (CONAMA RESOLUTION. 430 of 2011) and potability parameters (Ordinance no. 2914 2011) does not address these DE compounds, several studies have been published with quantification of these compounds in the order of ng L-1. In this context, the aimsmof this paper were: (1) adaptation and validation of the analytical methodology to confirm and to quantify simultaneously the E1, E2, E3 and EE2 hormones, raw water and treated in the Atibaia River, a source that supplies the municipality Campinas, using the technique of solid phase extraction (EFS) with the technique of Liquid Chromatography coupled to mass spectrometry in tandem (LC-MS/MS), (2) applying degradation technologies of these compounds E1, E2, E3 and EE2 in pilot scale, by using the processes of ozonation and cloroamoniation, to contribute to the determination of dosage, contact time and degradation efficiencies. The results obtained in this study via EFS-LC-MS / MS showed the occurrence of natural sex hormone E1 in the Atibaia River raw water with a concentration of 17 ng L-1, and for the other E2 and E3 the values were lower the quantification limit of 2 ng L-1 and EE2 less than 5 ng L-1. The ozonation and chloroamoniation oxidation techniques used for the degradation tests were with efficiencies on average more than 95% of the studied DE, except E1, the removal efficiency was between 87% to 93% depending on the fortification range, by using ozonation in pre oxidation and cloroamoniation and the disinfection step / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e validação de métodos analíticos para investigar a presença de fármacos e seus metabólitos, assim como disruptores endócrinos, em amostras de águas superficiais, utilizando estratégias de \"clean up\" e enriquecimento de amostra no modo \"on line\" (\"stacking\") e \"off line\" (extração em fase sólida, SPE), em junção com técnicas de separação avançadas em meio líquido (eletroforese capilar, CE, e cromatografia a líquido, LC, com detecção UV, e seus acoplamentos com espectrometria de massas). No primeiro Capítulo são discutidos aspectos gerais sobre os produtos farmacêuticos, produtos de higiene pessoal e disruptores endócrinos, bem como a origem e ocorrência destas substâncias no meio ambiente. O segundo Capítulo aborda o desenvolvimento de um método de separação capaz de determinar oito substâncias entre fármacos de caráter ácido e metabólitos (diclofenaco, bezafibrato, fenoprofeno, ibuprofeno, cetoprofeno, naproxeno e ácidos gentísico e salicílico) numa única corrida, utilizando eletroforese capilar com enriquecimento em linha da amostra (stacking do analito baseado em grande volume de injeção da amostra) utilizando eletrólito de corrida constituído por 30 mmol L-1 de tetraborato de sódio e 5 mmol L-1 de Brij 35, pH 9,3. O método proposto alcançou limites de detecção que variaram de 2 µg L-1 para o fármaco naproxeno até 80 µg L-1 para o ibuprofeno. No terceiro capítulo é explorado um método de separação por CE para nove substâncias entre fármacos e hormônios (fluoxetina, trimetoprima, diazepam, carbamazepina, propranolol, clofibrato, fenofibrato, etinilestradiol e estrona). Utilizou-se como estratégia de pré-concentração dos analitos, o modo \"stacking\" de micelas com grande volume de injeção de amostra. Este método chegou a limites de detecção na ordem de 9 µg L-1 com eletrólito de corrida composto por 30 mmol L-1 de ácido fosfórico, 40 mmol L-1 de dodecilsulfato de sódio, 20% (v,v) de acetonitrila e 0,1% (v,v) de trietilamina. No quarto capítulo, foi realizado o estudo de parâmetros físico-químicos que estão relacionados à técnica de extração em fase sólida, tais como tipo do sorvente, volume de capacidade, volume de eluição, lavagem do cartucho de extração, entre outros. As condições ótimas de \"clean up\" e pré-concentração \"off line\" da amostra obtidas foram combinadas com as condições ótimas de pré-concentração \"on line\" e separação descritas nos Capítulos 2 e 3, para todas as substâncias abordadas ali, com o intuito de analisar amostras reais de água superficial coletadas no reservatório Billings (Estado de São Paulo). O método combinado permitiu alcançar concentrações da ordem de 500 ng L-1, com valores de recuperação satisfatórios (58 - 88%), quando levada em consideração a origem complexa da matriz ambiental. No quinto capítulo, desenvolveu-se um método de análise de p-hidroxibenzoatos de alquila, substâncias utilizadas como conservantes em diversos produtos de uso diário, utilizando eletroforese capilar associada a estratégias de concentração \"on line\" (stacking com injeção de grande volume de amostra) e \"off line\" (SPE). O método proposto, utilizando eletrólito constituído por 40 mmol L-1 de glicina e 40 mmol L-1 de trietilamina, foi aplicado na análise destas substâncias em amostras de água superficial, alcançando níveis de concentração da ordem de 4 6 µg L-1. O sexto capítulo aborda o desenvolvimento de um método por eletroforese capilar destinada à análise de alquilbenzeno sulfonato linear (LAS) e homólogos, tensoativo comumente utilizado na composição de detergentes de uso doméstico e industrial. O eletrólito de separação era composto de 60 mmol L-1 TRIS, 30 mmol L-1 HIBA, 15 mmol L-1 Brij 35 e 40% (v,v) acetonitrila. Foi realizada uma etapa de extração em fase sólida (C18), e uma concentração total de LAS na ordem de 1,09 mg L-1 foi encontrada em uma amostra de efluente de estação de tratamento de esgoto. No capítulo 7 foi desenvolvido um método utilizando eletroforese capilar acoplada a um espectrômetro de massas, com analisador \" ion trap\", para a análise dos fármacos cimetidina, propranolol, salbutamol, trimetoprima e metoclopramida. Amostras de água coletadas no reservatório Billings foi fortificada com os fármacos em estudo e submetida a procedimento de extração em fase sólida em cartuchos de poliestireno divinilbenzeno (PS-DVB). O método permitiu a análise das substâncias estudadas na concentração aproximada de 40 µg L-1. Finalmente, no oitavo capítulo foi explorado um método envolvendo cromatografia líquida de alta eficiência, hifenada a dois tipos de espectrômetros de massas: um triplo quadrupolo e um triplo quadrupolo com \"ion trap\" linear. Foram investigados fármacos de diversas classes em amostras de água coletadas no reservatório Billings, sendo possível encontrar carbamazepina na concentração de 20 ng L-1, com apenas uma etapa de filtração da amostra antecedendo a análise, utilizando o triplo quadrupolo. Cabe destacar que o LOD para este analito foi de 400 fg L-1, sem nenhum tratamento da amostra visando préconcentração. / This work presents the development and validation of analytical methods to investigate the presence of pharmaceutical compounds, their metabolites and endocrine disruptors in surface water using on line (stacking) and off line (solid phase extraction) sample clean up and enrichment strategies coupled to advanced separation techniques in liquid medium (capillary electrophoresis and liquid chromatography with UV detection and their hyphenation with mass spectrometry). In the first Chapter, general aspects on pharmaceuticals, products of personal care and endocrine disruptors are discussed as well as their origin and means of entry to the environment. Chapter 2 describes the development of a separation method for the determination of eight pharmaceuticals and endocrine disruptors substances with acidic character (diclofenac, bezafibrate, fenoprofen, ibuprofen, ketoprofen, naproxen, gentisic and salicylic acids) in a single run using capillary electrophoresis with on line sample enrichment (analyte stacking with large sample volume injection) in electrolytes composed of 30 mmol L-1 sodium tetraborate at pH 9.3 and 5 mmol L-1 Brij 35. The proposed method reached limits of detection between 2 µg L-1 (naproxen) and 80 µg mL-1 (ibuprofen). In Chapter 3, a CE separation method for the determination of nine pharmaceuticals and hormones with neutral and basic character (fluoxetin, trimethoprim, diazepam, carbamazepine, propranolol, clofibrate, fenofibrate, ethynylestradiol and estrone) was exploited. As preconcentration strategy, micelle stacking with large sample volume injection was performed. Limits of detection in the order of 9 µg L-1 were reached with electrolytes composed of 30 mmol L-1 phosphoric acid, 40 mmol L-1 sodium dodecylsulfate, 20% (v,v) acetonitrile and 0.1% (v,v) triethylamine. In Chapter 4, the physicochemical parameters associated with the solid phase extraction technique, such as sorbent type, breakthrough volume, elution volume, extraction cartridge rinse, among others, were evaluated. Optimum sample clean up and off line preconcentration conditions combined with the optimum on line preconcentration and separation conditions described in Chapters 2 and 3, for all substances under consideration, were applied to the analysis of real surface water samples collected at the Reservoir Billings (Sao Paulo state, Brazil). The combined method reached concentrations in the order of 500 ng L-1, with satisfactory recoveries (58 88%) for complex environmental matrices. In Chapter 5, a method for the analysis of alkyl p-hydroxybenzoates, substances used as preservatives in several products of personal care, was developed using capillary electrophoresis associated with on line (stacking with large volume injection) and off line (SPE) preconcentration strategies. The proposed method, which used 40 mmol L-1 glycine and 40 mmol L-1 triethylamine as electrolyte, was applied to the analysis of alkyl p-hydroxybenzoates in surface water, reaching 4 - 6 µg L-1 concentrations. Chapter 6 describes the development of a CE method for de analysis of linear alkylbenzene sulfonates (LAS) and homologues, surfactants commonly used in the composition of detergents of industrial and domestic use. As separation electrolyte, 60 mmol L-1 TRIS, 30 mmol L-1 HIBA, 15 mmol L-1 Brij 35 and 40% (v,v) acetonitrile was used. A solid phase preconcentration extraction step in C18 was employed and a total LAS concentration of 1.09 mg L-1 was found in a sample obtained from the effluent of a sewage treatment plant. In Chapter 7, a CE-MS (ion trap) method was developed for the analysis of cimetidine, propranolol, salbutamol, trimethoprim and methoclopramide in fortified surface water samples collected in the Reservoir Billings (Sao Paulo state, Brazil) and previously enriched by SPE (PS-DVB). The method reached concentrations of c.a. 40 µg L-1. Finally, in Chapter 8, a method based on high-performance liquid chromatography coupled with two different mass spectrometers: a triple quadrupole and a triple quadrupole with linear ion trap). Several pharmaceuticals were investigated in surface water samples collected from the Reservoir Billings (Sao Paulo state, Brazil). With the LC-MS/MS (triple quadrupole) system, carbamazepine was found in a non treated sample (just a filtration step prior to injection was performed) in a concentration level of 20 ng L-1. It is worth mentioning that for carbamazepine, a LOD of 400 fg L-1 was found, without any preconcentration sample treatment

Orientador: Wellerson Rodrigo Scarano / Resumo: Citocinas e proteínas quinases são fundamentais para o controle do processo espermatogênico, estando diretamente envolvidas na dinâmica da barreira hematotesticular. Diferentes mecanismos de controle são modulados por receptores como o GPR30, que ativa rapidamente diferentes vias de sinalização, responsáveis pelos processos de proliferação, sobrevivência e morte celular. Os desreguladores endócrinos (DEs) possuem grande afinidade pelo GPR30, além de potencial para ativar vias de estresse oxidativo e a abertura da barreira. Antagonistas funcionais dos DEs, como o Panax ginseng, podem ser protetores contra seus efeitos. Considerando a importância das vias de sinalização que regulam a espermatogênese e a constante exposição ambiental aos DEs a que estamos submetidos, este trabalho objetiva estudar a possível modulação da via não genômica ativada por GPR30 e do estresse oxidativo em células de Sertoli expostas a baixas doses do DE Monobutil Ftalato (MBP) bem como o potencial papel citoprotetor do GIM-1 (metabólito do P. ginseng) sobre essas células. Para tal, as células de Sertoli humanas (HSec) foram mantidas sobre matriz artificial, simulando o ambiente in vivo. A exposição ao MBP e ao GIM-1 foi realizada nos tempos de 30min, 1, 12, e 48 horas, em doses pré-estabelecidas pelo ensaio do MTT (teste de toxicidade) em 4 grupos: controle, MBP, GIM-1 e MBP + GIM-1. A morfologia celular foi avaliada pela coloração com Hematoxilina e Eosina, evidenciando efeitos deletérios do MBP sobre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Cytokines and kinases protein are essential to control the spermatogenic process, being directly involved in the blood-testis barrier control. Activation of these mechanisms is modulated by receptors such as GPR30, which rapidly activates different signaling pathways responsible for proliferation and cell death processes. Endocrine Disruptors (EDs) have high affinity for GPR30, causing oxidative stress and possible barrier rupture. Functional antagonists of EDs, such as Panax ginseng, may be protective against their effects. Considering the importance of the signaling pathways that regulate spermatogenesis and the constant environmental exposure to the EDs to which we are subject, this work aims to study the possible modulation of the non-genomic pathway activated by GPR30 and oxidative stress in Sertoli cells exposed to low doses of the ED Monobutyl Phthalate (MBP) and the possible cytoprotective role of GIM-1 (P. ginseng metabolite) on these pathways. To this end, HSec human lineage cells were maintained on artificial matrix, simulating in vivo environment. Exposure to MBP and GIM-1 was performed at 30 min, 1, 12 and 48 hours at pre-set MTT (toxicity assay) levels in 4 groups: control, MBP, GIM-1 and MBP + GIM-1. Morphology and cell adhesion were evaluated by staining with Hematoxylin and Eosin, evidencing deleterious effects of MBP above cell distribution and adhesion in basement membrane; GIM-1 group was similar to Control and MBP+GIM-1 showed an intermediate aspect. In o... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O alumínio (Al) é o metal mais abundante na natureza e tornou-se importante poluente aquático trazendo prejuízos a reprodução de teleósteos, atuando como um desregulador endócrino. No entanto, em experimentos in vivo não é possível demonstrar que os efeitos do Al no eixo endócrino reprodutivo são devido a sua atuação direta sobre os órgãos que o compõem. Por isso, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito direto do Al sobre células foliculares ovarianas, gonadotrópicas e somatolactínicas hipofisárias de fêmeas maduras de Oreochromis niloticus. Para isso dois experimentos in vitro de exposição ao Al foram realizados: um utilizando-se ovários maduros e outro hipófises de fêmeas sexualmente maduras. Para os experimentos ovarianos, frações de ovários maduros foram incubadas por 4 horas formando os seguintes grupos: 1) Grupo controle (Ctr): tecido ovariano exposto somente à solução de Krebs-Ringer-glucose-HEPES; 2) Grupo gonadotropina coriônica humana (hCG): tecido exposto à 6 µg/ml de hCG (Ovidrel); 3) Grupo (hCG+Al): tecido exposto à 6 µg/ml de hCG (Ovidrel) + cloreto de alumínio (AlCl3) - 10mM; 4) Grupo (Al): exposto somente ao AlCl3 - 10mM. A concentração dos hormônios 17β-estradiol (E2) e 17α-hidroxiprogesterona (17αOHP) no meio de incubação foi determinada por ELISA. Para os experimentos hipofisários, hipófises de fêmeas sexualmente maduras foram incubadas por 24 horas formando os seguintes grupos: 1) Ctr: hipófise exposta somente ao meio L15 (controle interno); 2) GnRH: hipófise exposta somente ao GnRH (controle de liberação de gonadotropinas); 3) GnRH+Al: hipófise exposta ao GnRH + AlCl3 10mM e 4) Al: hipófise exposta somente AlCl3 10mM. Após o período experimental, foram realizadas análises de qPCR (PCR quantitativo), análises de imunohistoquímica, e de microscopia eletrônica. Os resultados do experimento ovariano mostraram que os fragmentos ovarianos do grupo exposto à hCG apresentaram um aumento significativo da liberação dos hormônios E2 e 17αOHP em relação aos demais grupos, confirmando o efeito desta gonadotropina sintética na liberação destes esteroides gonadais. No entanto, a administração conjunta da hCG com Al (hCG+Al) não gerou este aumento da produção dos esteroides em relação ao grupo controle. Estes dados evidenciam que o Al inibiu a resposta celular das células esteroidogênicas ovarianas às gonadotropinas. Os resultados dos experimentos hipofisários mostraram que o Al (GnRH+Al e Al) afetou a expressão gênica dos genes estudados (βFSH, (βLH, SL) inclusive dos normalizadores (EF1α e (βAc), o que tem sido comum em experimentos de ecotoxicologia. Os dados de microscopia eletrônica mostraram desestruturação celular nas hipófises que foram expostas ao Al e as análises de imunohistoquímica apontaram que o Al (GnRH+Al e Al) não interferiu sobre a quantidade de grânulos de βLH e SL, enquanto o grupo Al indicou uma diminuição na quantidade de grânulos de βFSH, sugerindo que o Al afeta a dinâmica de síntese/liberação desta gonadotropina. Estes dados evidenciam a toxicidade do Al diretamente sobre ambos os órgãos estudados, tanto em nível de resposta celular quanto em nível estrutural confirmando o potencial do Al como um DE e amplia as perspectivas de estudo sobre o mecanismo de ação do Al como um DE / Aluminum (Al) is the most abundant metal in nature and has become an important water pollutant impairing reproduction of teleosts, acting as an endocrine disrupter. However, in vivo experiments cannot demonstrate that the effects of Al on the reproductive endocrine axis are due to direct action on the organs that compose it. Therefore, this study aimed to assess the direct effect of Al on ovarian follicular cells, gonadotropic and somatolactin pituitary cells of mature females of O. niloticus. For this, two in vitro exposure experiments of Al were performed: one using mature ovaries and other using pituitaries of sexually mature females. For ovarian experiments, fractions of mature ovaries were incubated for 4 hours to obtain the following groups: 1) control group (Ctr): ovarian tissue only exposed to Krebs- Ringer-HEPES-glucose; 2) human chorionic gonadotropin (hCG) group: tissue exposed to 6 mg/ml hCG (Ovidrel); 3) hCG + Al group: tissue exposed to 6 mg/ml hCG (Ovidrel) + aluminum chloride (AlCl3) - 10mM; 4) Al group: only exposed to 10 mM AlCl3. The concentration of the hormones 17β-estradiol (E2) and 17α-hydroxyprogesterone (17αOHP) in the incubation medium was determined by ELISA. For pituitary experiments, pituitaries of sexually mature females were incubated for 24 hours to form the following groups: 1) Ctr: pituitary exposed only to L15 (internal control); 2) GnRH: only exposed to the pituitary GnRH (gonadotropin releasing hormone); 3) GnRH + Al: exposed to the pituitary GnRH AlCl3 + 10 mM and 4) Al: 10mM AlCl3 only exposed pituitary. After the assay period, analysis of qPCR (quantitative PCR), analysis of immunohistochemistry and electron microscopy were performed. The results of the experiment showed that the ovarian exposed to hCG group showed a significant increase in the release of E2 and 17αOHP compared to the other groups, confirming the effect of synthetic gonadotropin in the release of these gonadal steroids. However, the administration combined of hCG with Al (Al + hCG) did not generate this increased production of steroids compared with the control group. These data show that Al inhibited the cellular response of the ovarian steroidogenic cells to gonadotropins. The results of the experiments with pituitaries showed that Al (GnRH + Al and Al) affected the gene expression of the genes studied (βFSH, (βLH, SL) including the house keeping genes (EF1α and βAc), what has been common in ecotoxicology experiments. Data from electron microscopy showed cell disruption in the pituitary glands that were exposed to Al and immunohistochemical analyzes showed that Al (GnRH + Al and Al) did not affect the amount of granules of βLH and SL, while the Al group indicated a decrease the amount of βFSH granules, suggesting that Al affects the dynamics of the synthesis/release of this gonadotropin. These data show the toxicity of Al directly on both organs studied, at both the cellular response as for structural level confirming the potential of Al as a DE and increases the perspectives of study on the mechanism of action of Al as a DE

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:35:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6749.pdf: 21604971 bytes, checksum: ea6b5030f47becaef3fc6875b8d6bc0e (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Universidade Federal de Minas Gerais / This work aimed to investigate the occurrence of 12 emerging contaminants (pharmaceuticals, hormones and triclosan) in samples of influents and effluents, as well the removal in the sewage treatment plant (STP) of São Carlos. It was also investigated the occurrence and spatiotemporal distribution of emerging contaminants in surface waters and sediments from the Monjolinho River, the receptor of effluents, and one of its tributaries, the Água Quente Stream (AQS), which receives the discharge of non treated sewage. Influent and effluent samples were collected weekly. Surface water and sediment samples were obtained every two and four months, respectively, in points since the source until the mouth of the Monjolinho River. The target compounds in dissolved fraction of aquous samples were extracted by solid phase extraction (SPE), while for sediments it was performed ultrassonic extrations with solvents followed by SPE. The analytical determinations were made by ultra high pressure liquid chromatography coupled to mass spectrometer equipped with triplequadrupole analyser (LC-MS/MS). The hormone 17-α-ethynilestradiol was not detected in any sample. However, all the pharmaceuticals evaluated and triclosan were detected in influent samples. The STP with upflow anaerobic sludge blancket (UASB) and air dissolved flotation in São Carlos presented low removal for carbamazepine, diclofenac, propranolol and ibuprofen. On the other hand, triclosan presented the highest removal (91.2%). In surface waters and sediments from Monjolinho river the concentration of contaminants presented an increasing trend since the source of the river to the downstream of the STP effluent discharge and after the confluence of the AQS (which flows into the river at the same place), where it was observed the highest concentrations in the Monjolinho River. The AQS, in its turn, presented higher concentrations of pharmaceuticals and triclosan than the Monjolinho River, due to the discharge of non treated sewage. Carbamazepine and diclofenac were persistent in both STP and aquatic body. The strong correlations between this compounds and electrical conductivity (considered a conservative parameter) sugests that CMZ and DCF can be tracers of both treated and non treated sewage release in the study area. Ee conclude that the main sources of phamaceuticals and triclosan to the Monjolinho River are the discharge of non treated sewage (from the AQS) and effluent from STP, since their removal is very low. Unlike the studies involving endocrine disruptors, the effects of other classes of emerging contaminants have been yet little explained in literature. Therefore, more surveys on the occurrence of these compounds combined with ecotoxicological studies must be conducted to make clear the magnitude of the impact that these substances can cause in the environment. Based on this information, adjustments in the effluent treatment may be investigated in the future, if there is interest in effectively removing this compounds in STP. / Neste trabalho foi investigada a ocorrência de 12 contaminantes emergentes (fármacos, hormônios e triclosan) em amostras de esgoto bruto e tratado, bem como foi avaliada a remoção dos mesmos pela estação de tratamento de esgoto (ETE) de São Carlos. Também investigou-se a ocorrência e distribuição espaço-temporal desses compostos em águas superficiais e sedimentos do rio do Monjolinho, o corpo aquático receptor, e em um de seus afluentes, o Córrego da Água Quente (CAQ), o qual recebe esgoto sanitário não tratado. Amostras de esgoto, águas e sedimentos foram coletadas semanalmente, bimestralmente e a cada quatro meses, respectivamente. No rio do Monjolinho, os pontos de amostragem abrangeram desde a nascente até a foz. Os compostos alvo na fração dissolvida das amostras aquosas foram extraídos por extração em fase sólida (SPE), enquanto que para sedimentos foi realizada extração ultrassônica com solventes, seguida de SPE. As determinações analíticas foram feitas por cromatografia de ultra eficiência acoplada à espectrometria de massas com analisador triplo quadrupolo (UPLC-MS/MS). O hormônio 17-α-etinilestradiol não foi detectado em nenhuma das matrizes avaliadas. Porém, todos os fármacos avaliados e triclosan foram detectados nas amostras de esgoto bruto. O tratamento de esgoto empregando reator anaeróbio de fluxo ascendente (UASB) seguido de flotação por ar dissolvido (FAD) na ETE de São Carlos apresentou baixa remoção para carbamazepina, diclofenaco, propranolol e ibuprofeno, enquanto o triclosan apresentou a maior remoção (91,2%). Nas águas superficiais e sedimentos do rio do Monjolinho as concentrações dos contaminantes foram crescentes desde a nascente até após a confluência do CAQ e o lançamento do efluente da ETE (os quais ocorrem no mesmo local), onde ocorreram as maiores concentrações encontradas no rio do Monjolinho. O CAQ apresentou concentrações mais elevadas de fármacos e triclosan do que o rio do Monjolinho, devido ao aporte de esgoto não tratado. Carbamazepina e diclofenaco foram persistentes tanto em amostras de esgoto quanto no corpo aquático. Fortes correlações entre ambos os compostos e condutividade elétrica (este considerado um parâmetro conservativo) sugerem que os dois fármacos são bons traçadores do aporte de esgoto sanitário tratado e/ou não tratado na área de estudo. Conclui-se que as principais fontes de fármacos e triclosan no rio do Monjolinho são o lançamento de esgoto não tratado (por meio do CAQ) e esgoto tratado, uma vez que a remoção dos mesmos na ETE, é bastante baixa. Ao contrário dos estudos envolvendo desreguladores endócrinos, os efeitos adversos de outras classes de contaminantes emergentes ainda têm sido pouco elucidados na literatura. Portanto, mais pesquisas sobre a ocorrência desses compostos aliados a análises ecotoxicológicas devem ser realizados para que se dimensione a magnitude do impacto que essas substâncias podem causar ao ambiente. Com base em tais informações, adequações no tratamento de esgoto podem ser investigadas, no futuro, caso haja interesse em remover efetivamente esses compostos na ETE.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The water pollution causes changes in physical, chemical and biological water, which interfere with their quality, preventing its use for human consumption. Most chemical contaminants in surface water are related to industrial and agricultural sources. Since, with farming the Brazil pollute existing water resources making use of pesticides and fertilizers. This study aims to develop a fast and efficient method based on extraction techniques in solid phase (SPE) and high-performance liquid chromatography with UV detection in the ultraviolet and visible with diode array (HPLC UV-Vis / DAD) for the determination of pesticides, endocrine disruptors, epoxiconazole, fenarimol, fenbuconazole, flusilazole, flutriafol, and vinclozolin in water using biocarvões produced from agro-industry waste as an alternative sorbent for SPE. Tests with the analytes allowed the adjustment of the chromatographic conditions for simultaneous analysis of five selected pesticides. The optimal condition for the extraction of analytes was performed using 0.5 g of adsorbent to 50 mL of ultrapure water and eluted with 5 mL of acetonitrile. The biochar produced from coconut waste was tested as an adsorbent for the extraction by SPE and showed good recovery results between 75% ± 9 - 119 ± 12% for the concentration levels of 0.5 to 1 ug mL-1. The parameters studied to validate the method were: linearity and sensitivity, obtaining a good sensitivity and linear response with 0.9998 coefficients in the range of 0.01 to 10 ug mL-1; precision based on the precision of measurements (Intra) and intermediate precision (interday), obtaining results of 0.1-1%, 0.6-1%, respectively; accuracy with recovery values of 60 ± 37% - 117 ± 3% to the concentration levels of from 0.025 to 0.1 mg L-1 and 75 ± 9% - 119 ± 12% for levels 0.5 to 1 ug mL- 1 related to the biochar and C18, respectively. The LD 0.01 to 0.025 in range and LQ from 0.025 to 0.5 ug mL-1. The method developed was adequate for the determination of pesticides in water samples. / A poluição aquática provoca mudanças nas características físicas, químicas e biológicas das águas, as quais interferem na sua qualidade, impossibilitando o seu uso para o consumo humano. A maioria dos contaminantes químicos presentes em águas superficiais estão relacionados às fontes industriais e agrícolas. Uma vez que, com a atividade agrícola o Brasil polui os recursos hídricos existentes fazendo uso de agrotóxicos e fertilizantes. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um método rápido e eficiente baseado nas técnicas de extração em fase sólida (SPE) e cromatografia líquida de alta eficiência com detector espectrofotométrico na região do ultravioleta e visível com arranjo de diodos (HPLC UV-Vis/DAD) para a determinação dos agrotóxicos, perturbadores endócrinos, epoxiconazol, fenarimol, fenbuconazol, flusilazol, flutriafol, e vinclozolina, em água, utilizando biocarvões produzidos a partir de rejeitos de agroindústria, como adsorvente alternativo para a SPE. Testes realizados com os analitos permitiram o ajuste das condições cromatográficas para análise simultânea de cinco agrotóxicos selecionados. A condição ótima de extração dos analítos consistiu em utilizar 0,5 g do adsorvente para 50 mL de água ultrapurificada e eluição com 5 mL de acetonitrila. O biocarvão produzido a partir de rejeitos de coco foi testado como adsorvente para a extração por SPE e apresentou resultados satisfatórios de recuperação entre 75 ± 9% – 119 ± 12% para os níveis de concentração 0,5 a 1 μg mL-1. Os parâmetros estudados para a validação do método foram: linearidade e sensibilidade, obtendo-se uma boa sensibilidade e resposta linear com coeficientes de 0,9998 no intervalo de 0,01 a 10 μg mL-1; precisão com base nos estudos de repetibilidade (intradia) e precisão intermediária (interdia), obtendo-se resultados de 0,1–1%, 0,6–1%, respectivamente; exatidão com valores de recuperação entre 60 ± 37% – 117 ± 3%, para os níveis de concentração 0,025 a 0,1 μg mL-1 e 75 ± 9% – 119 ± 12% para os níveis 0,5 a 1 μg mL-1, com relação ao C18 e o biocarvão, respectivamente. O LD no intervalo de 0,01–0,025 e LQ 0,025-0,5 μg mL-1. O método desenvolvido se mostrou adequado para determinação de agrotóxicos em amostras de água.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento e validação de métodos analíticos para investigar a presença de fármacos e seus metabólitos, assim como disruptores endócrinos, em amostras de águas superficiais, utilizando estratégias de \"clean up\" e enriquecimento de amostra no modo \"on line\" (\"stacking\") e \"off line\" (extração em fase sólida, SPE), em junção com técnicas de separação avançadas em meio líquido (eletroforese capilar, CE, e cromatografia a líquido, LC, com detecção UV, e seus acoplamentos com espectrometria de massas). No primeiro Capítulo são discutidos aspectos gerais sobre os produtos farmacêuticos, produtos de higiene pessoal e disruptores endócrinos, bem como a origem e ocorrência destas substâncias no meio ambiente. O segundo Capítulo aborda o desenvolvimento de um método de separação capaz de determinar oito substâncias entre fármacos de caráter ácido e metabólitos (diclofenaco, bezafibrato, fenoprofeno, ibuprofeno, cetoprofeno, naproxeno e ácidos gentísico e salicílico) numa única corrida, utilizando eletroforese capilar com enriquecimento em linha da amostra (stacking do analito baseado em grande volume de injeção da amostra) utilizando eletrólito de corrida constituído por 30 mmol L-1 de tetraborato de sódio e 5 mmol L-1 de Brij 35, pH 9,3. O método proposto alcançou limites de detecção que variaram de 2 µg L-1 para o fármaco naproxeno até 80 µg L-1 para o ibuprofeno. No terceiro capítulo é explorado um método de separação por CE para nove substâncias entre fármacos e hormônios (fluoxetina, trimetoprima, diazepam, carbamazepina, propranolol, clofibrato, fenofibrato, etinilestradiol e estrona). Utilizou-se como estratégia de pré-concentração dos analitos, o modo \"stacking\" de micelas com grande volume de injeção de amostra. Este método chegou a limites de detecção na ordem de 9 µg L-1 com eletrólito de corrida composto por 30 mmol L-1 de ácido fosfórico, 40 mmol L-1 de dodecilsulfato de sódio, 20% (v,v) de acetonitrila e 0,1% (v,v) de trietilamina. No quarto capítulo, foi realizado o estudo de parâmetros físico-químicos que estão relacionados à técnica de extração em fase sólida, tais como tipo do sorvente, volume de capacidade, volume de eluição, lavagem do cartucho de extração, entre outros. As condições ótimas de \"clean up\" e pré-concentração \"off line\" da amostra obtidas foram combinadas com as condições ótimas de pré-concentração \"on line\" e separação descritas nos Capítulos 2 e 3, para todas as substâncias abordadas ali, com o intuito de analisar amostras reais de água superficial coletadas no reservatório Billings (Estado de São Paulo). O método combinado permitiu alcançar concentrações da ordem de 500 ng L-1, com valores de recuperação satisfatórios (58 - 88%), quando levada em consideração a origem complexa da matriz ambiental. No quinto capítulo, desenvolveu-se um método de análise de p-hidroxibenzoatos de alquila, substâncias utilizadas como conservantes em diversos produtos de uso diário, utilizando eletroforese capilar associada a estratégias de concentração \"on line\" (stacking com injeção de grande volume de amostra) e \"off line\" (SPE). O método proposto, utilizando eletrólito constituído por 40 mmol L-1 de glicina e 40 mmol L-1 de trietilamina, foi aplicado na análise destas substâncias em amostras de água superficial, alcançando níveis de concentração da ordem de 4 6 µg L-1. O sexto capítulo aborda o desenvolvimento de um método por eletroforese capilar destinada à análise de alquilbenzeno sulfonato linear (LAS) e homólogos, tensoativo comumente utilizado na composição de detergentes de uso doméstico e industrial. O eletrólito de separação era composto de 60 mmol L-1 TRIS, 30 mmol L-1 HIBA, 15 mmol L-1 Brij 35 e 40% (v,v) acetonitrila. Foi realizada uma etapa de extração em fase sólida (C18), e uma concentração total de LAS na ordem de 1,09 mg L-1 foi encontrada em uma amostra de efluente de estação de tratamento de esgoto. No capítulo 7 foi desenvolvido um método utilizando eletroforese capilar acoplada a um espectrômetro de massas, com analisador \" ion trap\", para a análise dos fármacos cimetidina, propranolol, salbutamol, trimetoprima e metoclopramida. Amostras de água coletadas no reservatório Billings foi fortificada com os fármacos em estudo e submetida a procedimento de extração em fase sólida em cartuchos de poliestireno divinilbenzeno (PS-DVB). O método permitiu a análise das substâncias estudadas na concentração aproximada de 40 µg L-1. Finalmente, no oitavo capítulo foi explorado um método envolvendo cromatografia líquida de alta eficiência, hifenada a dois tipos de espectrômetros de massas: um triplo quadrupolo e um triplo quadrupolo com \"ion trap\" linear. Foram investigados fármacos de diversas classes em amostras de água coletadas no reservatório Billings, sendo possível encontrar carbamazepina na concentração de 20 ng L-1, com apenas uma etapa de filtração da amostra antecedendo a análise, utilizando o triplo quadrupolo. Cabe destacar que o LOD para este analito foi de 400 fg L-1, sem nenhum tratamento da amostra visando préconcentração. / This work presents the development and validation of analytical methods to investigate the presence of pharmaceutical compounds, their metabolites and endocrine disruptors in surface water using on line (stacking) and off line (solid phase extraction) sample clean up and enrichment strategies coupled to advanced separation techniques in liquid medium (capillary electrophoresis and liquid chromatography with UV detection and their hyphenation with mass spectrometry). In the first Chapter, general aspects on pharmaceuticals, products of personal care and endocrine disruptors are discussed as well as their origin and means of entry to the environment. Chapter 2 describes the development of a separation method for the determination of eight pharmaceuticals and endocrine disruptors substances with acidic character (diclofenac, bezafibrate, fenoprofen, ibuprofen, ketoprofen, naproxen, gentisic and salicylic acids) in a single run using capillary electrophoresis with on line sample enrichment (analyte stacking with large sample volume injection) in electrolytes composed of 30 mmol L-1 sodium tetraborate at pH 9.3 and 5 mmol L-1 Brij 35. The proposed method reached limits of detection between 2 µg L-1 (naproxen) and 80 µg mL-1 (ibuprofen). In Chapter 3, a CE separation method for the determination of nine pharmaceuticals and hormones with neutral and basic character (fluoxetin, trimethoprim, diazepam, carbamazepine, propranolol, clofibrate, fenofibrate, ethynylestradiol and estrone) was exploited. As preconcentration strategy, micelle stacking with large sample volume injection was performed. Limits of detection in the order of 9 µg L-1 were reached with electrolytes composed of 30 mmol L-1 phosphoric acid, 40 mmol L-1 sodium dodecylsulfate, 20% (v,v) acetonitrile and 0.1% (v,v) triethylamine. In Chapter 4, the physicochemical parameters associated with the solid phase extraction technique, such as sorbent type, breakthrough volume, elution volume, extraction cartridge rinse, among others, were evaluated. Optimum sample clean up and off line preconcentration conditions combined with the optimum on line preconcentration and separation conditions described in Chapters 2 and 3, for all substances under consideration, were applied to the analysis of real surface water samples collected at the Reservoir Billings (Sao Paulo state, Brazil). The combined method reached concentrations in the order of 500 ng L-1, with satisfactory recoveries (58 88%) for complex environmental matrices. In Chapter 5, a method for the analysis of alkyl p-hydroxybenzoates, substances used as preservatives in several products of personal care, was developed using capillary electrophoresis associated with on line (stacking with large volume injection) and off line (SPE) preconcentration strategies. The proposed method, which used 40 mmol L-1 glycine and 40 mmol L-1 triethylamine as electrolyte, was applied to the analysis of alkyl p-hydroxybenzoates in surface water, reaching 4 - 6 µg L-1 concentrations. Chapter 6 describes the development of a CE method for de analysis of linear alkylbenzene sulfonates (LAS) and homologues, surfactants commonly used in the composition of detergents of industrial and domestic use. As separation electrolyte, 60 mmol L-1 TRIS, 30 mmol L-1 HIBA, 15 mmol L-1 Brij 35 and 40% (v,v) acetonitrile was used. A solid phase preconcentration extraction step in C18 was employed and a total LAS concentration of 1.09 mg L-1 was found in a sample obtained from the effluent of a sewage treatment plant. In Chapter 7, a CE-MS (ion trap) method was developed for the analysis of cimetidine, propranolol, salbutamol, trimethoprim and methoclopramide in fortified surface water samples collected in the Reservoir Billings (Sao Paulo state, Brazil) and previously enriched by SPE (PS-DVB). The method reached concentrations of c.a. 40 µg L-1. Finally, in Chapter 8, a method based on high-performance liquid chromatography coupled with two different mass spectrometers: a triple quadrupole and a triple quadrupole with linear ion trap). Several pharmaceuticals were investigated in surface water samples collected from the Reservoir Billings (Sao Paulo state, Brazil). With the LC-MS/MS (triple quadrupole) system, carbamazepine was found in a non treated sample (just a filtration step prior to injection was performed) in a concentration level of 20 ng L-1. It is worth mentioning that for carbamazepine, a LOD of 400 fg L-1 was found, without any preconcentration sample treatment

O alumínio (Al) é o metal mais abundante na natureza e tornou-se importante poluente aquático trazendo prejuízos a reprodução de teleósteos, atuando como um desregulador endócrino. No entanto, em experimentos in vivo não é possível demonstrar que os efeitos do Al no eixo endócrino reprodutivo são devido a sua atuação direta sobre os órgãos que o compõem. Por isso, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito direto do Al sobre células foliculares ovarianas, gonadotrópicas e somatolactínicas hipofisárias de fêmeas maduras de Oreochromis niloticus. Para isso dois experimentos in vitro de exposição ao Al foram realizados: um utilizando-se ovários maduros e outro hipófises de fêmeas sexualmente maduras. Para os experimentos ovarianos, frações de ovários maduros foram incubadas por 4 horas formando os seguintes grupos: 1) Grupo controle (Ctr): tecido ovariano exposto somente à solução de Krebs-Ringer-glucose-HEPES; 2) Grupo gonadotropina coriônica humana (hCG): tecido exposto à 6 µg/ml de hCG (Ovidrel); 3) Grupo (hCG+Al): tecido exposto à 6 µg/ml de hCG (Ovidrel) + cloreto de alumínio (AlCl3) - 10mM; 4) Grupo (Al): exposto somente ao AlCl3 - 10mM. A concentração dos hormônios 17β-estradiol (E2) e 17α-hidroxiprogesterona (17αOHP) no meio de incubação foi determinada por ELISA. Para os experimentos hipofisários, hipófises de fêmeas sexualmente maduras foram incubadas por 24 horas formando os seguintes grupos: 1) Ctr: hipófise exposta somente ao meio L15 (controle interno); 2) GnRH: hipófise exposta somente ao GnRH (controle de liberação de gonadotropinas); 3) GnRH+Al: hipófise exposta ao GnRH + AlCl3 10mM e 4) Al: hipófise exposta somente AlCl3 10mM. Após o período experimental, foram realizadas análises de qPCR (PCR quantitativo), análises de imunohistoquímica, e de microscopia eletrônica. Os resultados do experimento ovariano mostraram que os fragmentos ovarianos do grupo exposto à hCG apresentaram um aumento significativo da liberação dos hormônios E2 e 17αOHP em relação aos demais grupos, confirmando o efeito desta gonadotropina sintética na liberação destes esteroides gonadais. No entanto, a administração conjunta da hCG com Al (hCG+Al) não gerou este aumento da produção dos esteroides em relação ao grupo controle. Estes dados evidenciam que o Al inibiu a resposta celular das células esteroidogênicas ovarianas às gonadotropinas. Os resultados dos experimentos hipofisários mostraram que o Al (GnRH+Al e Al) afetou a expressão gênica dos genes estudados (βFSH, (βLH, SL) inclusive dos normalizadores (EF1α e (βAc), o que tem sido comum em experimentos de ecotoxicologia. Os dados de microscopia eletrônica mostraram desestruturação celular nas hipófises que foram expostas ao Al e as análises de imunohistoquímica apontaram que o Al (GnRH+Al e Al) não interferiu sobre a quantidade de grânulos de βLH e SL, enquanto o grupo Al indicou uma diminuição na quantidade de grânulos de βFSH, sugerindo que o Al afeta a dinâmica de síntese/liberação desta gonadotropina. Estes dados evidenciam a toxicidade do Al diretamente sobre ambos os órgãos estudados, tanto em nível de resposta celular quanto em nível estrutural confirmando o potencial do Al como um DE e amplia as perspectivas de estudo sobre o mecanismo de ação do Al como um DE / Aluminum (Al) is the most abundant metal in nature and has become an important water pollutant impairing reproduction of teleosts, acting as an endocrine disrupter. However, in vivo experiments cannot demonstrate that the effects of Al on the reproductive endocrine axis are due to direct action on the organs that compose it. Therefore, this study aimed to assess the direct effect of Al on ovarian follicular cells, gonadotropic and somatolactin pituitary cells of mature females of O. niloticus. For this, two in vitro exposure experiments of Al were performed: one using mature ovaries and other using pituitaries of sexually mature females. For ovarian experiments, fractions of mature ovaries were incubated for 4 hours to obtain the following groups: 1) control group (Ctr): ovarian tissue only exposed to Krebs- Ringer-HEPES-glucose; 2) human chorionic gonadotropin (hCG) group: tissue exposed to 6 mg/ml hCG (Ovidrel); 3) hCG + Al group: tissue exposed to 6 mg/ml hCG (Ovidrel) + aluminum chloride (AlCl3) - 10mM; 4) Al group: only exposed to 10 mM AlCl3. The concentration of the hormones 17β-estradiol (E2) and 17α-hydroxyprogesterone (17αOHP) in the incubation medium was determined by ELISA. For pituitary experiments, pituitaries of sexually mature females were incubated for 24 hours to form the following groups: 1) Ctr: pituitary exposed only to L15 (internal control); 2) GnRH: only exposed to the pituitary GnRH (gonadotropin releasing hormone); 3) GnRH + Al: exposed to the pituitary GnRH AlCl3 + 10 mM and 4) Al: 10mM AlCl3 only exposed pituitary. After the assay period, analysis of qPCR (quantitative PCR), analysis of immunohistochemistry and electron microscopy were performed. The results of the experiment showed that the ovarian exposed to hCG group showed a significant increase in the release of E2 and 17αOHP compared to the other groups, confirming the effect of synthetic gonadotropin in the release of these gonadal steroids. However, the administration combined of hCG with Al (Al + hCG) did not generate this increased production of steroids compared with the control group. These data show that Al inhibited the cellular response of the ovarian steroidogenic cells to gonadotropins. The results of the experiments with pituitaries showed that Al (GnRH + Al and Al) affected the gene expression of the genes studied (βFSH, (βLH, SL) including the house keeping genes (EF1α and βAc), what has been common in ecotoxicology experiments. Data from electron microscopy showed cell disruption in the pituitary glands that were exposed to Al and immunohistochemical analyzes showed that Al (GnRH + Al and Al) did not affect the amount of granules of βLH and SL, while the Al group indicated a decrease the amount of βFSH granules, suggesting that Al affects the dynamics of the synthesis/release of this gonadotropin. These data show the toxicity of Al directly on both organs studied, at both the cellular response as for structural level confirming the potential of Al as a DE and increases the perspectives of study on the mechanism of action of Al as a DE

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-05-03T17:20:12Z No. of bitstreams: 1 Tese_Eline_VersãoFinal.pdf: 24730530 bytes, checksum: 660259a520e774bdef4c1478084f292b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-03T17:20:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Eline_VersãoFinal.pdf: 24730530 bytes, checksum: 660259a520e774bdef4c1478084f292b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A contaminação dos ambientes aquáticos por contaminantes emergentes é, ainda, pouco investigada no Brasil. Este estudo teve como objetivo avaliar a ocorrência de fármacos de diferentes classes terapêuticas, cafeína e bisfenola, em corpos hídricos de diferentes escalas no Estado do Rio de Janeiro. Foram eles: em micro escala, os Córregos São Domingos e Ribeirão Santíssimo (município de Santa Maria Madalena); em pequena escala, as bacias dos rios Paquequer, Guandu, Iguaçu e Sarapuí; em média escala, a bacia do médio rio Paraíba do Sul. Considerando os objetivos propostos foram analisadas 47 amostras para a determinação de 34 fármacos (acetaminofeno, ácido salicílico, codeína, diclofenaco, fenazona, ibuprofeno, ketoprofeno, meloxicam, naproxeno, piroxicam, atorvastaina, benzafibrato, gemfibrozil, alprazolam, carbamazepina, diazepam, lorazepam, venlafaxina, atenolol, metoprolol, nadolol, propanolol, sotalol, furosemida, torasemida, glibenclamida, irbesartan, losartan, valsartan, warfarina, tiabendazol, xilazina, sulfametoxazol, trimetoprim), cafeína e bisfenol-a, empregando a técnica analítica de extração em fase sólida, cromatografia a líquido de alta eficiência e espectrometria de massa tandem. Os resultados obtidos mostraram que nenhuma amostra analisada estava livre da contaminação por esses compostos e apenas dois deles (piroxicam e torasemida) não foram detectados em qualquer amostra. A freqüência com que os demais compostos foram detectados variou entre 2,1 (para a xilazina) e 100% (para ácido salicílico, velanfaxine, propanolol, tiabendazol, trimetoprim e cafeína). Uma avaliação qualitativa sobre consumo de medicamentos no município de Santa Maria Madalena mostrou uma estreita relação entre o consumo, a concentração e a frequência com que são encontrados fármacos em amostras ambientais. Os rios que apresentaram as maiores concentrações totais destes contaminantes foram (em ordem decrescente): rios Iguaçu-Sarapuí (51,8 μg L-1); córregos São Domingos e Ribeirão Santíssimo (19,0 μg L-1); rio Paquequer (18,2 μg L-1); rio Guandu (1,46 μg L-1) e rio Paraíba do Sul (1,42 μg L-1). Esses resultados mostram a importância da vazão na diluição da contaminação por fármacos, cafeína e bisfenol-a, oriundos da entrada de esgoto doméstico, o que pode ser avaliada através das cargas de contaminantes transportadas em cada bacia. A alta concentração de certos compostos (alguns quantificados neste estudo na ordem de μg L-1) não é, necessariamente, a principal preocupação ambiental, mas também, a sua persistência e atividade biológica. Contudo, para a maioria desses compostos não existem dados suficientes quanto a ocorrência, avaliação de risco e ecotoxicidade, e desta forma, é difícil prever os seus efeitos causados à saúde do homem e dos organismos aquáticos, o que torna primordial a sua investigação / The contamination of aquatic environments by emerging contaminants is still poorly investigated in Brazil. This study aimed to evaluate the occurrence of different therapeutic classes of drugs, caffeine and bisphenol-a in water bodies of different scales in the State of Rio de Janeiro. They were: in micro-scale, the streams of São Domingos and Ribeirão Santíssimo (in the city of Santa Maria Madalena); in a small-scale, the River Basins Paquequer, Guandu, Iguaçu and Sarapuí; on the medium scale, the basin of the middle Paraíba do Sul River. Considering the objectives proposed, 47 samples were analyzed for the determination of 34 pharmaceutical compounds (acetaminophen, salicylic acid, codeine, diclofenac, phenazone, ibuprofen, ketoprofen, meloxicam, naproxen, piroxicam, atorvastatin, benzafibrate gemfibrozil, alprazolam, carbamazepine, diazepam, lorazepam, venlafaxine, atenolol, metoprolol, nadolol, propranolol, sotalol, furosemide, torasemide, glibenclamide, irbesartan, losartan, valsartan, warfarin, thiabendazole, xylazine, sulfamethoxazole, trimethoprim), caffeine and bisphenol-a, using the analytical technique of Solid Phase Extraction, High Performance Liquid Chromatography and Mass Spectrometry tandem. The results showed that any sample evaluated was free from contamination by these compounds; only two compounds (piroxicam and torasemide) were not detected in any sample. The frequency of compounds detected ranged from 2.1 (for xylazine) and 100% (for salicylic acid, velanfaxine, propranolol, thiabendazole, trimethoprim and caffeine). A qualitative assessment about drug use in the municipality of Santa Maria Madalena showed a close relationship between the consumption, the concentration and the frequency wherein pharmaceutical compounds are found in environmental samples. The rivers that had the highest total concentrations of these contaminants were (in descending order): Iguaçu and Sarapuí rivers, (51.8 mg L-1), and the streams São Domingos and Ribeirão Santíssimo (19.0 mg L-1); Paquequer River (18.2 mg L- 1); Guandu River (1.46 mg L-1) and Paraíba do Sul River (1.42 mg L-1). These results show the importance of flow in the dilution of the contamination by pharmaceutical compounds, caffeine and bisphenol-a, from the entry of domestic sewage, which can be evaluated through loads of contaminants carried in each basin. The high concentration of certain compounds (some quantified in this study in order mg L-1) is not necessarily the main environmental concern, but also its persistence and biological activity. However, for most of these compounds there are insufficient data regarding the occurrence, risk assessment and ecotoxicology, and thus it is difficult to predict the health effects in humans and aquatic organisms, which makes its primary research