Desde a revolução verde, na década de 1950, o processo tradicional de produção agrícola passou por mudanças com a inserção do uso intensivo de agrotóxicos como os piretróides, que são a terceira classe química de pesticidas mais comercializada no mundo. Estes compostos geralmente são ésteres que contêm um anel dimetilciclopropano com grupamentos variáveis e a presença de anéis aromáticos. Cada vez mais os cientistas vêm explorando a diversidade microbiana na biodegradação de pesticidas e neste contexto, o emprego de fungos de ambiente marinho possui grande potencialidade devido ao seu sistema enzimático único com a presença de compostos altamente oxigenados e halogenados, assim como o esfenvalerato empregado neste trabalho. Entretanto, estes micro-organismos não têm sido explorados na biotransformação de pesticidas piretróides. Neste estudo foi avaliada a eficiência de fungos de ambiente marinho [Penicillium raistrickii CBMAI 931, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Cladosporium sp. CBMAI 1237, Microsphaeropsis sp. Dr(A)6, Acremonium sp. Dr(F)1, Westerdykella sp. Dr(M2)4 e Cladosporium sp. Dr(M2)2] na degradação do pesticida piretróide esfenvarelato. Observou-se que o esfenvalerato e seus principais metabólitos de degradação causam efeitos inibitórios significativos no crescimento dos fungos, mas não o suficiente para inviabilizar o estudo da biodegradação por meio destes micro-organismos. Os resultados obtidos sugerem que diversas espécies fúngicas contribuem para a biodegradação do pesticida esfenvalerato, entretanto a eficiência da degradação deste composto varia muito entre linhagens. Observou-se a degradação de 3 a 35% de 100 mg.L-1 de esfenvalerato presente na formulação comercial (SUMIDAN 150SC®) em 14 dias para diferentes fungos. Os metabólitos identificados [3-fenoxibenzaldeído, ácido 3-fenoxibenzoico, álcool 3-fenoxibenzílico e ácido 3-(hidroxifenoxi)benzoico] tornaram possível uma proposta de rota biodegradativa, onde se observou metabólitos cada vez mais polares, aumentando a possibilidade de carreamento para o meio aquoso. Constatou-se que em geral ocorre a formação de grandes quantidade do ácido 3-fenoxibenzoico e do ácido 2-(4-clorofenil)-3-metilbutanoico, compostos considerados tóxicos e que podem causar efeitos nocivos à saúde humana e ao meio ambiente. Para a linhagen Acremonium sp. Dr(F)1 que apresentou os melhores resultados de biodegradação, após 28 dias de cultivo com 100 mg.L-1 de esfenvalerato observou-se 20 mg.L-1 de acido 3-fenoxibenzoico, que posteriormente foi convertido ao ácido 3-(hidroxifenoxi)benzoico. Observou-se também uma biodegradação mais eficiente do princípio ativo esfenvalerato puro do que na formulação comercial, que pode ser causada por diversos fatores, como a toxicidade do xileno presente na formulação comercial ou a adsorção do esfenvarelato aos componentes da formulação emulsionável dificultando a ação enzimática. A partir destes resultados toma-se interessante o emprego destes micro-organismos visando a biorremediação deste pesticida. / Since the green revolution in the 1950s, the traditional agricultural production has undergone changes such as the intensive use of pesticides, including pyrethroids, which is the third most sold chemical class of pesticide. These compounds are generally esters containing a dimethylcyclopropane ring with different groups and aromatic rings. Scientists are exploring the microbial diversity for the biodegradation of pesticides. The use of marine fungi may show great potential to an efficient biodegradation, because of its unique enzymatic system and the presence of halogenated and oxygenated compounds, such as the pesticide esfenvalerate used in this work. However, these microorganisms have not been explored in the biotransformation of pyrethroid pesticides. In this study, marine-derived fungi [Penicillium raistrickii CBMAI 931, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Cladosporium sp. CBMAI 1237, Microsphaeropsis sp. Dr(A)6, Acremonium sp. Dr(F)1, Westerdykella sp. Dr(M2)4 and Cladosporium sp. Dr(M2)2] were applied in the biodegradation of the esfenvalerate. It was observed that the esfenvalerate and its degradation metabolites cause an inhibitory effect on the fungi growth, however not enough to make unfeasible the study of the biodegradation by these microorganisms. The results suggest that different fungal species contribute to the degradation of esfenvalerate, although the efficiency of degradation varies widely between strains. It was observed 3-35% of degradation at a concentration of 100 mg.l-1 of esfenvalerate present in the commercial formulation (SUMIDAN 15OSC®) in 14 days. The identified metabolites [3-phenoxybenzaldehyde, 3-phenoxybenzoic acid, 3- phenoxybenzyl alcohol and 3-(hydroxyphenoxy)benzoic acid ) enabled the proposal of a biodegradative pathway, in which was noted the increasingly polar character of metabolites, raising the possibility of entrainment for aqueous medium . It was observed, in general, the large formation of 3- phenoxybenzoic and 2-(4-chlorophenyl)-3-methylbutanoic acid, compounds that are considered toxic and may cause harmful effects to human health and the environment. For the strain Acremonium sp. Dr (F)1, which showed the best results of 100 mg.l-1 esfenvalerate biodegradation after 28 days, it was observed 20 mg.l-1 of 3-phenoxybenzoic acid, which was later converted to 3- (hydroxyphenoxy)benzoic acid. It was also observed a more efficient biodegradation of the pure active ingredient than the commercial formulation, what can be caused by various reasons, such as the toxicity of the xylene present in the commercial formulation or the esfenvarelate adsorption in the components of the emulsifiable formulation, difficulting the enzymatic activity. These results shows the potential use of these microorganisms in the bioremediation of esfenvalerate.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-20T17:10:33Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2441841 bytes, checksum: 4d18899376199db8c234caf2e8c32562 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-20T17:10:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2441841 bytes, checksum: 4d18899376199db8c234caf2e8c32562 (MD5) Previous issue date: 2002-03-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito imediato e latente da temperatura do grão, durante o processo de pulverização, sobre a degradação residual e a eficácia biológica dos inseticidas bifentrin e pirimifós-metil, no controle dos insetos Sitophilus zeamais Motschulsky, 1865, e Tribolium castaneum (Herbst, 1797). Para tal, pulverizaram-se os grãos de milho com os inseticidas bifentrin, pirimifós-metil e a mistura deles, quando os grãos se apresentavam nas temperaturas de 25, 30, 35, 40 e 45 oC. Otimizou-se a aplicação dos inseticidas, escolhendo bicos hidráulicos que apresentavam menor coeficiente de variação de distribuição de líquido. Para a avaliação do nível de resíduo presente nas amostras pulverizadas, utilizou-se uma técnica de extração otimizada a partir da técnica de multirresíduos de LUKE, a qual permitiu rendimento de extração dos princípios ativos acima de 86%. As extrações foram feitas logo após e a cada 30 dias, até 90 dias da pulverização. Para avaliação da eficácia biológica, 20 insetos adultos de S. zeamais e de T. castaneum foram colocados em uma placa de Petri, contendo grãos tratados, e mantidos em câmaras do tipo B.O.D., em condições ideais (27 oC). Após 24 e 48 horas de exposição dos insetos, logo após a pulverização e a cada 15 dias, até 90 dias, foram feitas as avaliações. Os dados obtidos nestas avaliações foram corrigidos com base nos das amostras-testemunha, através da fórmula de Abbot. Observou- se que os resíduos do bifentrin e do pirimifós-metil nos grãos de milho reduziram-se ao longo do tempo de armazenamento e que o aumento da temperatura do grão de milho, no momento da pulverização com bifentrin ou com pirimifós-metil, resultou em maior degradação dos inseticidas. Quanto à eficácia biológica dos inseticidas bifentrin, pirimifós-metil e da mistura deles, aplicados sobre grãos de milho, observou-se que esta também reduziu-se ao longo do período de armazenamento e que o aumento da temperatura do grão, no momento da pulverização, contribuiu para a redução da eficácia destes inseticidas. Observou-se, ainda, que o inseticida pirimifós-metil foi o mais eficaz no controle dos insetos das espécies S. zeamais e T. castaneum e que estes últimos apresentaram maior sensibilidade aos inseticidas bifentrin, pirimifós- metil e a mistura deles que os da espécie S. zeamais. / The objective of this research was to evaluate immediate and latent effect of grain temperature during spraying on residual degradation and biological effectiveness of the insecticides bifentrin and pirimifos-methyl against Sitophilus zeamais Motschulsky, 1865, and Tribolium castaneum (Herbst, 1797). Corn grains were sprayed with the insecticides bifentrin, pirimifos-methyl and with a mixture of them with grain temperatures at 25, 30, 35, 40 and 45 oC. The application of these insecticides was optimized using hydraulic beaks with low coefficient variation of liquid distribution. An extraction technique which was optimized from the that of multirresidues of LUKE was used to evaluate levels of residue present. This technique allowed an extraction of active ingredients above 86%. Extraction was made soon after spraying and every 30 days until 90 days from spraying. Twenty adults of S. zeamais and of T. castaneum were put in Petri dishes with grain treated and maintained in B.O.D. camera type in ideal conditions (27 oC) to evaluate biological effectiveness of the insecticeds. Evaluations were made after 24 and 48 hours of exhibition of insects, soon after spraying and every 15 days, up to 90 days. Data obtained were corrected based on the control with the formula of Abbott. Residues of bifentrin and pirimifos- methyl were reduced along storage time and temperature increase of corn grain during spraying with bifentrin or pirimifos-methyl. This resulted in higher degradation of the insecticides. Biological effectiveness of bifentrin, pirimifos- methyl and its mixture was also reduced with storage period and temperature increase of corn grain during spraying what contributed to reduction on their effectiveness. The insecticide pirimifos-methyl was more efficient against S. zeamais and T. castaneum and this last species presented higher sensibility to bifentrin, pirimifos-methyl and to its mixture than S. zeamais.

Desde a revolução verde, na década de 1950, o processo tradicional de produção agrícola passou por mudanças com a inserção do uso intensivo de agrotóxicos como os piretróides, que são a terceira classe química de pesticidas mais comercializada no mundo. Estes compostos geralmente são ésteres que contêm um anel dimetilciclopropano com grupamentos variáveis e a presença de anéis aromáticos. Cada vez mais os cientistas vêm explorando a diversidade microbiana na biodegradação de pesticidas e neste contexto, o emprego de fungos de ambiente marinho possui grande potencialidade devido ao seu sistema enzimático único com a presença de compostos altamente oxigenados e halogenados, assim como o esfenvalerato empregado neste trabalho. Entretanto, estes micro-organismos não têm sido explorados na biotransformação de pesticidas piretróides. Neste estudo foi avaliada a eficiência de fungos de ambiente marinho [Penicillium raistrickii CBMAI 931, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Cladosporium sp. CBMAI 1237, Microsphaeropsis sp. Dr(A)6, Acremonium sp. Dr(F)1, Westerdykella sp. Dr(M2)4 e Cladosporium sp. Dr(M2)2] na degradação do pesticida piretróide esfenvarelato. Observou-se que o esfenvalerato e seus principais metabólitos de degradação causam efeitos inibitórios significativos no crescimento dos fungos, mas não o suficiente para inviabilizar o estudo da biodegradação por meio destes micro-organismos. Os resultados obtidos sugerem que diversas espécies fúngicas contribuem para a biodegradação do pesticida esfenvalerato, entretanto a eficiência da degradação deste composto varia muito entre linhagens. Observou-se a degradação de 3 a 35% de 100 mg.L-1 de esfenvalerato presente na formulação comercial (SUMIDAN 150SC®) em 14 dias para diferentes fungos. Os metabólitos identificados [3-fenoxibenzaldeído, ácido 3-fenoxibenzoico, álcool 3-fenoxibenzílico e ácido 3-(hidroxifenoxi)benzoico] tornaram possível uma proposta de rota biodegradativa, onde se observou metabólitos cada vez mais polares, aumentando a possibilidade de carreamento para o meio aquoso. Constatou-se que em geral ocorre a formação de grandes quantidade do ácido 3-fenoxibenzoico e do ácido 2-(4-clorofenil)-3-metilbutanoico, compostos considerados tóxicos e que podem causar efeitos nocivos à saúde humana e ao meio ambiente. Para a linhagen Acremonium sp. Dr(F)1 que apresentou os melhores resultados de biodegradação, após 28 dias de cultivo com 100 mg.L-1 de esfenvalerato observou-se 20 mg.L-1 de acido 3-fenoxibenzoico, que posteriormente foi convertido ao ácido 3-(hidroxifenoxi)benzoico. Observou-se também uma biodegradação mais eficiente do princípio ativo esfenvalerato puro do que na formulação comercial, que pode ser causada por diversos fatores, como a toxicidade do xileno presente na formulação comercial ou a adsorção do esfenvarelato aos componentes da formulação emulsionável dificultando a ação enzimática. A partir destes resultados toma-se interessante o emprego destes micro-organismos visando a biorremediação deste pesticida. / Since the green revolution in the 1950s, the traditional agricultural production has undergone changes such as the intensive use of pesticides, including pyrethroids, which is the third most sold chemical class of pesticide. These compounds are generally esters containing a dimethylcyclopropane ring with different groups and aromatic rings. Scientists are exploring the microbial diversity for the biodegradation of pesticides. The use of marine fungi may show great potential to an efficient biodegradation, because of its unique enzymatic system and the presence of halogenated and oxygenated compounds, such as the pesticide esfenvalerate used in this work. However, these microorganisms have not been explored in the biotransformation of pyrethroid pesticides. In this study, marine-derived fungi [Penicillium raistrickii CBMAI 931, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Cladosporium sp. CBMAI 1237, Microsphaeropsis sp. Dr(A)6, Acremonium sp. Dr(F)1, Westerdykella sp. Dr(M2)4 and Cladosporium sp. Dr(M2)2] were applied in the biodegradation of the esfenvalerate. It was observed that the esfenvalerate and its degradation metabolites cause an inhibitory effect on the fungi growth, however not enough to make unfeasible the study of the biodegradation by these microorganisms. The results suggest that different fungal species contribute to the degradation of esfenvalerate, although the efficiency of degradation varies widely between strains. It was observed 3-35% of degradation at a concentration of 100 mg.l-1 of esfenvalerate present in the commercial formulation (SUMIDAN 15OSC®) in 14 days. The identified metabolites [3-phenoxybenzaldehyde, 3-phenoxybenzoic acid, 3- phenoxybenzyl alcohol and 3-(hydroxyphenoxy)benzoic acid ) enabled the proposal of a biodegradative pathway, in which was noted the increasingly polar character of metabolites, raising the possibility of entrainment for aqueous medium . It was observed, in general, the large formation of 3- phenoxybenzoic and 2-(4-chlorophenyl)-3-methylbutanoic acid, compounds that are considered toxic and may cause harmful effects to human health and the environment. For the strain Acremonium sp. Dr (F)1, which showed the best results of 100 mg.l-1 esfenvalerate biodegradation after 28 days, it was observed 20 mg.l-1 of 3-phenoxybenzoic acid, which was later converted to 3- (hydroxyphenoxy)benzoic acid. It was also observed a more efficient biodegradation of the pure active ingredient than the commercial formulation, what can be caused by various reasons, such as the toxicity of the xylene present in the commercial formulation or the esfenvarelate adsorption in the components of the emulsifiable formulation, difficulting the enzymatic activity. These results shows the potential use of these microorganisms in the bioremediation of esfenvalerate.

O uso de inseticidas piretróides na agricultura, pecuária e em áreas urbanas pode gerar problemas à saúde dos seres humanos e dos animais. O controle destes inseticidas nos alimentos é uma importante ferramenta para avaliar o risco da exposição a estes compostos. Em vista disso, este estudo tem por objetivo desenvolver um método analítico eficiente, sensível e confiável para o preparo das amostras e quantificação de ultra traços de 17 piretróides e um organofosforado, o clorpirifós, utilizando padrões marcados além de realizar uma discussão sobre a incidência destes inseticidas. Os alimentos de origem animal selecionados para este estudo são: músculo bovino, peixe e de frango, leite e ovos. São alimentos ricos em gordura, devido a isso, são candidatos a estarem contaminados com estes inseticidas que apresentam propriedades lipofílicas. O preparo da amostra consistiu na liofilização, extração assistida por ultrassom com solvente orgânico e clean up utilizando cartuchos de SPE com fases C18 e alumina básica. A técnica instrumental utilizada foi a cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massa no modo tandem utilizando ionização química no modo negativo (GC/NCI-MS/MS). As recuperações obtidas foram entre 50 e 120% para a maioria dos inseticidas com uma média de desvio padrão relativa abaixo de 10%. Na análise do perfil isomérico dos resultados de recuperação houve predominância dos isômeros na forma cis perante a trans. No quesito sensibilidade, os limites de detecção atingiram valores de 0,06 a 101 ng kg-1. O método desenvolvido foi utilizado para analisar 152 amostras, sendo que destas, apenas 4 não apresentaram nível de contaminação por inseticidas piretróides ou clorpirifós. A maioria estava contaminada com pelo menos 2 a 3 destes inseticidas. Os inseticidas detectados foram a bifentrina, cipermetrina, cialotrina, permetrina, deltametrina e o clorpirifós. Cabe ressaltar que apenas uma amostra de leite estava contaminada com níveis de clorpirifós acima do permitido. Na estimativa da ingestão diária, nenhum dos inseticidas ultrapassou os limites de segurança aceitáveis. Houve um maior nível de correlação entre a quantidade de inseticida e o teor de lipídios nas amostras de músculo bovino, de peixe e de frango. Nas amostras segregadas de ovos, os inseticidas estavam concentrados na gema. Os fatores isoméricos calculados nas amostras positivas apresentaram valores diferentes dos fatores isoméricos dos padrões e dos produtos comerciais. Houve uma predominância dos isômeros cis para a cipermetrina e um predomínio do segundo isômero (λ-cialotrina), no caso da cialotrina. / The use of pyrethroid insecticides in agriculture, livestock and in urban areas can lead to problems for the health of humans and animals. The control of these insecticides in food is an important tool to control the risk of exposure to these compounds. Therefore, the objective of this study was to develop an efficient, sensitive and reliable analytical method to promote the sample preparation and analysis of 17 pyrethroids and one organophosphorus, chlorpyrifos, using labelled standards and to discuss the incidence of these insecticides. The foods selected for this study are of animal origin, they are beef, fish, chicken, milk and eggs. They are foods rich in fat, in view of that, are candidates to be contaminated with these insecticides that have lipophilic properties. The proposed sample preparation method was based on freeze-dried samples, solvent extraction and clean up using SPE cartridges with C18 and basic alumina phases. The instrumental technique used was gas chromatography coupled to mass spectrometry in tandem, with negative chemical ionization (GC/NCI-MS/MS). Recoveries in the range of 50 and 120% were obtained with a mean relative standard deviation below 10%. In the analysis of the isomeric profile of the recovery results there was predominance of the isomers in the form cis. In the sensitivity question, detection limits reached values of 0.06 to 101 ng kg-1. The method developed was used to analyze 152 samples, of which only 4 did not present any level of contamination with pyrethroids or chlorpyrifos insecticides. Most were contaminated with at least 2 to 3 of these insecticides. The insecticides detected were bifenthrin, cypermethrin, cyhalothrin, permethrin, deltamethrin and chlorpyrifos. It is important to mention that only one milk sample was contaminated with chlorpyrifos levels above that allowed. In the estimation of daily intake, none of the insecticides exceeded the safety limits of acceptable daily intake. There was a strong correlation between the amount of insecticide and the lipid content in bovine muscle, fish and chicken samples. In the eggs segregated samples the insecticides were concentrated in the yolk. The calculated isomeric factors in the positive samples presented different values of the isomeric factors of the commercial products and standard. There was a predominance of the cis isomers for cypermethrin and a predominance of the second (λ-cyhalothrin) isomer in the case of cyhalothrin.

O uso de inseticidas piretróides na agricultura, pecuária e em áreas urbanas pode gerar problemas à saúde dos seres humanos e dos animais. O controle destes inseticidas nos alimentos é uma importante ferramenta para avaliar o risco da exposição a estes compostos. Em vista disso, este estudo tem por objetivo desenvolver um método analítico eficiente, sensível e confiável para o preparo das amostras e quantificação de ultra traços de 17 piretróides e um organofosforado, o clorpirifós, utilizando padrões marcados além de realizar uma discussão sobre a incidência destes inseticidas. Os alimentos de origem animal selecionados para este estudo são: músculo bovino, peixe e de frango, leite e ovos. São alimentos ricos em gordura, devido a isso, são candidatos a estarem contaminados com estes inseticidas que apresentam propriedades lipofílicas. O preparo da amostra consistiu na liofilização, extração assistida por ultrassom com solvente orgânico e clean up utilizando cartuchos de SPE com fases C18 e alumina básica. A técnica instrumental utilizada foi a cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massa no modo tandem utilizando ionização química no modo negativo (GC/NCI-MS/MS). As recuperações obtidas foram entre 50 e 120% para a maioria dos inseticidas com uma média de desvio padrão relativa abaixo de 10%. Na análise do perfil isomérico dos resultados de recuperação houve predominância dos isômeros na forma cis perante a trans. No quesito sensibilidade, os limites de detecção atingiram valores de 0,06 a 101 ng kg-1. O método desenvolvido foi utilizado para analisar 152 amostras, sendo que destas, apenas 4 não apresentaram nível de contaminação por inseticidas piretróides ou clorpirifós. A maioria estava contaminada com pelo menos 2 a 3 destes inseticidas. Os inseticidas detectados foram a bifentrina, cipermetrina, cialotrina, permetrina, deltametrina e o clorpirifós. Cabe ressaltar que apenas uma amostra de leite estava contaminada com níveis de clorpirifós acima do permitido. Na estimativa da ingestão diária, nenhum dos inseticidas ultrapassou os limites de segurança aceitáveis. Houve um maior nível de correlação entre a quantidade de inseticida e o teor de lipídios nas amostras de músculo bovino, de peixe e de frango. Nas amostras segregadas de ovos, os inseticidas estavam concentrados na gema. Os fatores isoméricos calculados nas amostras positivas apresentaram valores diferentes dos fatores isoméricos dos padrões e dos produtos comerciais. Houve uma predominância dos isômeros cis para a cipermetrina e um predomínio do segundo isômero (λ-cialotrina), no caso da cialotrina. / The use of pyrethroid insecticides in agriculture, livestock and in urban areas can lead to problems for the health of humans and animals. The control of these insecticides in food is an important tool to control the risk of exposure to these compounds. Therefore, the objective of this study was to develop an efficient, sensitive and reliable analytical method to promote the sample preparation and analysis of 17 pyrethroids and one organophosphorus, chlorpyrifos, using labelled standards and to discuss the incidence of these insecticides. The foods selected for this study are of animal origin, they are beef, fish, chicken, milk and eggs. They are foods rich in fat, in view of that, are candidates to be contaminated with these insecticides that have lipophilic properties. The proposed sample preparation method was based on freeze-dried samples, solvent extraction and clean up using SPE cartridges with C18 and basic alumina phases. The instrumental technique used was gas chromatography coupled to mass spectrometry in tandem, with negative chemical ionization (GC/NCI-MS/MS). Recoveries in the range of 50 and 120% were obtained with a mean relative standard deviation below 10%. In the analysis of the isomeric profile of the recovery results there was predominance of the isomers in the form cis. In the sensitivity question, detection limits reached values of 0.06 to 101 ng kg-1. The method developed was used to analyze 152 samples, of which only 4 did not present any level of contamination with pyrethroids or chlorpyrifos insecticides. Most were contaminated with at least 2 to 3 of these insecticides. The insecticides detected were bifenthrin, cypermethrin, cyhalothrin, permethrin, deltamethrin and chlorpyrifos. It is important to mention that only one milk sample was contaminated with chlorpyrifos levels above that allowed. In the estimation of daily intake, none of the insecticides exceeded the safety limits of acceptable daily intake. There was a strong correlation between the amount of insecticide and the lipid content in bovine muscle, fish and chicken samples. In the eggs segregated samples the insecticides were concentrated in the yolk. The calculated isomeric factors in the positive samples presented different values of the isomeric factors of the commercial products and standard. There was a predominance of the cis isomers for cypermethrin and a predominance of the second (λ-cyhalothrin) isomer in the case of cyhalothrin.

O uso de inseticidas piretróides na agricultura, pecuária e em áreas urbanas pode gerar problemas à saúde dos seres humanos e dos animais. O controle destes inseticidas nos alimentos é uma importante ferramenta para avaliar o risco da exposição a estes compostos. Em vista disso, este estudo tem por objetivo desenvolver um método analítico eficiente, sensível e confiável para o preparo das amostras e quantificação de ultra traços de 17 piretróides e um organofosforado, o clorpirifós, utilizando padrões marcados além de realizar uma discussão sobre a incidência destes inseticidas. Os alimentos de origem animal selecionados para este estudo são: músculo bovino, peixe e de frango, leite e ovos. São alimentos ricos em gordura, devido a isso, são candidatos a estarem contaminados com estes inseticidas que apresentam propriedades lipofílicas. O preparo da amostra consistiu na liofilização, extração assistida por ultrassom com solvente orgânico e clean up utilizando cartuchos de SPE com fases C18 e alumina básica. A técnica instrumental utilizada foi a cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massa no modo tandem utilizando ionização química no modo negativo (GC/NCI-MS/MS). As recuperações obtidas foram entre 50 e 120% para a maioria dos inseticidas com uma média de desvio padrão relativa abaixo de 10%. Na análise do perfil isomérico dos resultados de recuperação houve predominância dos isômeros na forma cis perante a trans. No quesito sensibilidade, os limites de detecção atingiram valores de 0,06 a 101 ng kg-1. O método desenvolvido foi utilizado para analisar 152 amostras, sendo que destas, apenas 4 não apresentaram nível de contaminação por inseticidas piretróides ou clorpirifós. A maioria estava contaminada com pelo menos 2 a 3 destes inseticidas. Os inseticidas detectados foram a bifentrina, cipermetrina, cialotrina, permetrina, deltametrina e o clorpirifós. Cabe ressaltar que apenas uma amostra de leite estava contaminada com níveis de clorpirifós acima do permitido. Na estimativa da ingestão diária, nenhum dos inseticidas ultrapassou os limites de segurança aceitáveis. Houve um maior nível de correlação entre a quantidade de inseticida e o teor de lipídios nas amostras de músculo bovino, de peixe e de frango. Nas amostras segregadas de ovos, os inseticidas estavam concentrados na gema. Os fatores isoméricos calculados nas amostras positivas apresentaram valores diferentes dos fatores isoméricos dos padrões e dos produtos comerciais. Houve uma predominância dos isômeros cis para a cipermetrina e um predomínio do segundo isômero (λ-cialotrina), no caso da cialotrina. / The use of pyrethroid insecticides in agriculture, livestock and in urban areas can lead to problems for the health of humans and animals. The control of these insecticides in food is an important tool to control the risk of exposure to these compounds. Therefore, the objective of this study was to develop an efficient, sensitive and reliable analytical method to promote the sample preparation and analysis of 17 pyrethroids and one organophosphorus, chlorpyrifos, using labelled standards and to discuss the incidence of these insecticides. The foods selected for this study are of animal origin, they are beef, fish, chicken, milk and eggs. They are foods rich in fat, in view of that, are candidates to be contaminated with these insecticides that have lipophilic properties. The proposed sample preparation method was based on freeze-dried samples, solvent extraction and clean up using SPE cartridges with C18 and basic alumina phases. The instrumental technique used was gas chromatography coupled to mass spectrometry in tandem, with negative chemical ionization (GC/NCI-MS/MS). Recoveries in the range of 50 and 120% were obtained with a mean relative standard deviation below 10%. In the analysis of the isomeric profile of the recovery results there was predominance of the isomers in the form cis. In the sensitivity question, detection limits reached values of 0.06 to 101 ng kg-1. The method developed was used to analyze 152 samples, of which only 4 did not present any level of contamination with pyrethroids or chlorpyrifos insecticides. Most were contaminated with at least 2 to 3 of these insecticides. The insecticides detected were bifenthrin, cypermethrin, cyhalothrin, permethrin, deltamethrin and chlorpyrifos. It is important to mention that only one milk sample was contaminated with chlorpyrifos levels above that allowed. In the estimation of daily intake, none of the insecticides exceeded the safety limits of acceptable daily intake. There was a strong correlation between the amount of insecticide and the lipid content in bovine muscle, fish and chicken samples. In the eggs segregated samples the insecticides were concentrated in the yolk. The calculated isomeric factors in the positive samples presented different values of the isomeric factors of the commercial products and standard. There was a predominance of the cis isomers for cypermethrin and a predominance of the second (λ-cyhalothrin) isomer in the case of cyhalothrin.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-11-21T15:38:16Z No. of bitstreams: 1 Agna Rita dos Santos Rodrigues.pdf: 1761082 bytes, checksum: 33ad0d0702f86a28c68a0fe70066f3f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-21T15:38:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Agna Rita dos Santos Rodrigues.pdf: 1761082 bytes, checksum: 33ad0d0702f86a28c68a0fe70066f3f7 (MD5) Previous issue date: 2012-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Insecticides and natural enemies are used or preserved sharing the same objective of reducing pest populations in the crop ecosystems. However, the examples of simultaneous action with additive or synergistic outcomes are rare. The resistance in lady beetles to the insecticide lambda-cyhalothrin, which is widely used against pests nontarget of the lady beetles, can result in simultaneous use of chemical and at least partial biological control. In this study was investigated the susceptibility of 28 Brazilian and 2 North American lady beetle populations to the lambda-cyhalothrin. Furthermore, studies were conducted to characterize the mechanisms and the inheritance of resistance for those species exhibiting high levels of tolerance to lambda-cyhalothrin. Among the studied populations resistance ratios were determined varying from 115- to 38-fold in four populations of Eriopis connexa Germar and 220-fold in one North American population of Hippodamia convergens Guérin-Méneville; therefore, there is strong evidence for selection of resistance to lambda-cyhalothrin in the field. Further, 22 and 96% of the Brazilian populations exhibited LD50 value that exceed the recommended lambda-cyhalothrin dose to spray cotton fields and the LD50 calculated for boll weevil (Anthonomus grandis Boh.). The lady beetle E. connexa exhibited autosomal and incompletely dominant inheritance of resistance to lambda- cyhalothrin; while the knockdown effect for H. convergens was sex linked and incompletely recessive. The tests indicated polygenically inherited resistance for both species with effective dominance varying as function of the dose applied. Resistance in E. connexa was completely inhibited with piperonyl butoxide (PBO), while the resistance in H. convergens was only partially inhibited with this synergist. High level of esterase activity was found in the resistant population of E. connexa. These results show the first record of resistance for lady beetles in Brazil and the first characterization of inheritance of resistance and metabolism related to insecticide resistance in lady beetles in the world. / Inseticidas e inimigos naturais são empregados nos agroecossistemas dividindo o mesmo objetivo de reduzir populações de pragas. No entanto, raros são os exemplos da ação simultânea com resultados aditivos ou sinergistas de controle. A resistência em joaninhas ao lambda-cialotrina, produto utilizado para o controle de pragas não alvo das joaninhas, pode resultar em uso simultâneo do controle biológico e químico. Assim, neste estudo foi investigada a suscetibilidade de 28 populações brasileiras de oito espécies de joaninhas e duas populações de joaninhas norte americanas ao inseticida lambda-cialotrina, bem como a caracterização dos mecanismos e herança da resistência em espécies com alto grau de tolerância. Entre as populações e espécies estudadas foram determinadas razões de resistência variando de 11- a 38-vezes em quatro populações de Eriopis connexa Germar e de 220-vezes para a população americana de Hippodamia convergens Guérin-Méneville, sendo assim consideradas como selecionadas em campo para resistência ao lambda-cialotrina. Além disso, baseado na DL50 de sete espécies estudadas com ocorrência natural em algodoeiro, 22 e 96% das populações foram mais tolerantes à maior dose recomendada do lambda-cialotrina para uso na cultura do algodão e a DL50 estimada para Anthonomus grandis Boh., respectivamente. A população estudada de E. connexa possui herança da resistência autossomal e incompletamente dominante, enquanto que a resistência knockdown em H. convergens é ligado ao sexo e incompletamente recessiva. Os testes indicaram herança poligênica para E. connexa. Para E. connexa e H. convergens, a dominância efetiva variou em função da dose utilizada. O butóxido de piperonila (PBO) inibiu completamente o metabolismo do lambda-cialotrina em E. connexa, tornando a população resistente similar a população suscetível, enquanto que em H. convergens, o metabolismo foi apenas parcialmente inibido por este sinergista.Vale ressaltar que foi observada alta atividade de esterases na população resistente de E. connexa. Estes resultados compõem o primeiro relato de resistência de joaninhas à inseticida no Brasil e a primeira caracterização da herança e metabolismo quanto à resistência de joaninhas no mundo.

Os piretróides sintéticos, em especial os do tipo II, como a cialotrina, são extensivamente utilizados para o controle de uma ampla variedade de ectoparasitas que acometem os animais de produção. Entretanto, no Brasil e em outros países, sua utilização vai além da saúde animal, sendo utilizados também em saúde pública, no controle de diversos vetores, como é o caso do vetor da dengue, dentre outros. Visto que a cialotrina modifica a atividade de macrófagos peritoneais, o objetivo deste trabalho foi investigar os prováveis mecanismos através dos quais este piretróide modifica a atividade destas células. Os presentes resultados, analisados em seu conjunto, mostram de maneira inequívoca que a cialotrina tem um efeito direto e/ou indireto sobre a atividade de macrófagos peritoneais. Especificamente, observou-se neste trabalho que o praguicida causou em ratos: 1 ? marcação fos positiva em neurônios do núcleo paraventricular do hipotálamo (NPH), após a dose de 3,0 mg/kg/dia; 2 - diminuição do percentual e intensidade de fagocitose de macrófagos peritoneais ativados e avaliados por citometria de fluxo; 3 - diminuição dose-dependente da produção de nitrito (NO2); 4 ? diminuição do percentual e intensidade de fagocitose de macrófagos peritoneais ativados, em ratos adrenalectomizados e/ou tratados com metirapona (inibidor da síntese de corticosterona) e RU 486 (antagonista de receptores glicocorticóides) com a finalidade de modular os níveis de glicocorticóides, e tratados com 3,0 mg/kg/dia de cialotrina; 5 ? aumento dos níveis de noradrenalina hipotalâmica em animais tratados com a dose de 3,0mg/kg/dia de cialotrina; 6 - diminuição do percentual e intensidade de fagocitose, bem como diminuição da produção de nitrito de macrófagos peritoneais ativados, em ratos simpatectomizados químicamente com 6-OHDA; 7 - diminuição dose dependente do percentual e intensidade de fagocitose, bem como da produção de nitrito de macrófagos peritoneais ativados e tratados in vitro com 10 e 100 nM de cialotrina. No entanto, não observamos: 1 ? alterações na produção de nitrito realizada por macrófagos peritoneais ativados, em ratos adrenalectomizados e/ou tratados com metirapona e RU 486; 2 - alterações na viabilidade celular induzida pelo tratamento in vitro com a cialotrina na concentração de 10 e 100 nM e 3 ? alterações nos efeitos da cialotrina sobre a atividade de macrófagos tratados in vitro com os ligantes de receptores benzodiazepínicos periféricos. Em conjunto, os presentes dados mostram que a cialotrina interfere com a atividade de macrófagos por atuar indiretamente, através da ativação do eixo Hipotálamo-Hipófise-Adrenal (HHA), e/ou diretamente sobre os mesmos modulando sua atividade. É muito provável que o efeito resultante do tratamento in vivo com este praguicida esteja ligado à somatória destas ações / Synthetic pyrethroids, particularly those of type II, such as cyhalothrin, are extensively used in agriculture for the control of a broad range of ectoparasites in farm animals. However, in Brazil and some other countries, these pyrethroids have also been used in public health, for the control of insects that are known to be vectors of diseases such as dengue. Since it has been suggested that cyhalothrin alters activity of peritoneal macrophages, the objective of our study was to investigate the putative mechanisms for the changes induced by pyrethroid in these cells. The results presented here show, in an unequivocal manner, that cyhalothrin has a direct or indirect (or both) effect on the activity of peritoneal macrophages. We specifically observed in this work that this pesticide induced in rats: 1- Fos-positive immunostaining in neurons of the paraventricular nucleus of the hypothalamus (NPH), after 3.0 mg/kg/day; 2 ? a reduction in the percentage and intensity of phagocytosis by activated peritoneal macrophages, evaluated by flow cytometry; 3 ? a dose-dependent reduction in nitrite production (NO2); 4 ? a reduction in the percentage and intensity of phagocytosis by activated peritoneal macrophage from adrenalectomized rats treated or not with metirapone (inhibitor of corticosterone synthesis) or RU 486 (antagonist of glicocorticoids receptors) with the propose of modulating the levels of glicocorticoids, and treated with 3.0 mg/kg/day of cyhalothrin; 5 ? an increase in the hypothalamic levels of noradrenaline in rats treated with 3.0 mg/kg/day of cyhalothrin; 6 ? a reduction in the percentage and intensity of phagocytosis and also a decrease in the production of nitrite by activated peritoneal macrophages, after chemical sympatectomy with 6-OHDA; 7 ? a dose-dependent reduction of the percentage and intensity of phagocytosis, and also a decrement in nitrite production by activated peritoneal macrophages treated in vitro with 10 and 100 nM of cyhalothrin. However, we found no differences on: 1 ? nitrite production by activated peritoneal macrophages after adrenalectomy, treated or not with metirapone or RU 486; 2 ?cell viability of peritoneal macrophages treated in vitro with 10 and 100 nM of cyhalothrin, and 3 ? the effects of cyhalothrin on macrophage activity after in vitro treatment with peripheral benzodiazepine receptor ligands. Altogether, the present results show that cyhalothrin interferes with the activity of peritoneal macrophages by acting indirectly, via activation of the hypothalamus-pituitary-adrenal axis, or directly on these cells, altering their activity. As a matter of fact, it is quite possible that the results of in vivo cyhalothrin treatment on macrophage activity would be related to the combined effect of these direct and indirect influences

Os piretróides sintéticos, em especial os do tipo II, como a cialotrina, são extensivamente utilizados para o controle de uma ampla variedade de ectoparasitas que acometem os animais de produção. Entretanto, no Brasil e em outros países, sua utilização vai além da saúde animal, sendo utilizados também em saúde pública, no controle de diversos vetores, como é o caso do vetor da dengue, dentre outros. Visto que a cialotrina modifica a atividade de macrófagos peritoneais, o objetivo deste trabalho foi investigar os prováveis mecanismos através dos quais este piretróide modifica a atividade destas células. Os presentes resultados, analisados em seu conjunto, mostram de maneira inequívoca que a cialotrina tem um efeito direto e/ou indireto sobre a atividade de macrófagos peritoneais. Especificamente, observou-se neste trabalho que o praguicida causou em ratos: 1 ? marcação fos positiva em neurônios do núcleo paraventricular do hipotálamo (NPH), após a dose de 3,0 mg/kg/dia; 2 - diminuição do percentual e intensidade de fagocitose de macrófagos peritoneais ativados e avaliados por citometria de fluxo; 3 - diminuição dose-dependente da produção de nitrito (NO2); 4 ? diminuição do percentual e intensidade de fagocitose de macrófagos peritoneais ativados, em ratos adrenalectomizados e/ou tratados com metirapona (inibidor da síntese de corticosterona) e RU 486 (antagonista de receptores glicocorticóides) com a finalidade de modular os níveis de glicocorticóides, e tratados com 3,0 mg/kg/dia de cialotrina; 5 ? aumento dos níveis de noradrenalina hipotalâmica em animais tratados com a dose de 3,0mg/kg/dia de cialotrina; 6 - diminuição do percentual e intensidade de fagocitose, bem como diminuição da produção de nitrito de macrófagos peritoneais ativados, em ratos simpatectomizados químicamente com 6-OHDA; 7 - diminuição dose dependente do percentual e intensidade de fagocitose, bem como da produção de nitrito de macrófagos peritoneais ativados e tratados in vitro com 10 e 100 nM de cialotrina. No entanto, não observamos: 1 ? alterações na produção de nitrito realizada por macrófagos peritoneais ativados, em ratos adrenalectomizados e/ou tratados com metirapona e RU 486; 2 - alterações na viabilidade celular induzida pelo tratamento in vitro com a cialotrina na concentração de 10 e 100 nM e 3 ? alterações nos efeitos da cialotrina sobre a atividade de macrófagos tratados in vitro com os ligantes de receptores benzodiazepínicos periféricos. Em conjunto, os presentes dados mostram que a cialotrina interfere com a atividade de macrófagos por atuar indiretamente, através da ativação do eixo Hipotálamo-Hipófise-Adrenal (HHA), e/ou diretamente sobre os mesmos modulando sua atividade. É muito provável que o efeito resultante do tratamento in vivo com este praguicida esteja ligado à somatória destas ações / Synthetic pyrethroids, particularly those of type II, such as cyhalothrin, are extensively used in agriculture for the control of a broad range of ectoparasites in farm animals. However, in Brazil and some other countries, these pyrethroids have also been used in public health, for the control of insects that are known to be vectors of diseases such as dengue. Since it has been suggested that cyhalothrin alters activity of peritoneal macrophages, the objective of our study was to investigate the putative mechanisms for the changes induced by pyrethroid in these cells. The results presented here show, in an unequivocal manner, that cyhalothrin has a direct or indirect (or both) effect on the activity of peritoneal macrophages. We specifically observed in this work that this pesticide induced in rats: 1- Fos-positive immunostaining in neurons of the paraventricular nucleus of the hypothalamus (NPH), after 3.0 mg/kg/day; 2 ? a reduction in the percentage and intensity of phagocytosis by activated peritoneal macrophages, evaluated by flow cytometry; 3 ? a dose-dependent reduction in nitrite production (NO2); 4 ? a reduction in the percentage and intensity of phagocytosis by activated peritoneal macrophage from adrenalectomized rats treated or not with metirapone (inhibitor of corticosterone synthesis) or RU 486 (antagonist of glicocorticoids receptors) with the propose of modulating the levels of glicocorticoids, and treated with 3.0 mg/kg/day of cyhalothrin; 5 ? an increase in the hypothalamic levels of noradrenaline in rats treated with 3.0 mg/kg/day of cyhalothrin; 6 ? a reduction in the percentage and intensity of phagocytosis and also a decrease in the production of nitrite by activated peritoneal macrophages, after chemical sympatectomy with 6-OHDA; 7 ? a dose-dependent reduction of the percentage and intensity of phagocytosis, and also a decrement in nitrite production by activated peritoneal macrophages treated in vitro with 10 and 100 nM of cyhalothrin. However, we found no differences on: 1 ? nitrite production by activated peritoneal macrophages after adrenalectomy, treated or not with metirapone or RU 486; 2 ?cell viability of peritoneal macrophages treated in vitro with 10 and 100 nM of cyhalothrin, and 3 ? the effects of cyhalothrin on macrophage activity after in vitro treatment with peripheral benzodiazepine receptor ligands. Altogether, the present results show that cyhalothrin interferes with the activity of peritoneal macrophages by acting indirectly, via activation of the hypothalamus-pituitary-adrenal axis, or directly on these cells, altering their activity. As a matter of fact, it is quite possible that the results of in vivo cyhalothrin treatment on macrophage activity would be related to the combined effect of these direct and indirect influences

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 467059 bytes, checksum: 1d1a81846871a147cd18c0da3b09de6d (MD5) Previous issue date: 2009-07-20 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The deltamethrin can be selective to natural enemies, and for the predator Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) is important in controlling pests in agricultural systems and forestry. The objective was to evaluate the effect of selective insecticide deltamethrin applied manually to leaves of eucalyptus in concentrations corresponding to 50%, 100% and 200% of the recommended dose for control of defoliating caterpillars of eucalypt in development, reproduction and morphology of fat body, digestive system and reproductive and midgut of the predator in the laboratory. The duration of the fourth stage, weight of males, post-oviposition and hatching of eggs were stimulated by different concentrations of the insecticide deltamethrin, highlighting the phenomenon of hormesis. Histology of the fat body, midgut and reproductive organs of insects subjected to different concentrations of the insecticide did not show variations. The combination of chemical and biological methods may be more durable if the selectivity of insecticides is recognized and exploited. / A deltametrina pode ser seletiva a inimigos naturais, como para o predador Podisus nigrispinus (Dallas) (Heteroptera: Pentatomidae) que é importante no controle de pragas em sistemas agrícolas e florestais. O objetivo foi avaliar o efeito do inseticida seletivo deltametrina aplicado manualmente em folhas de eucalipto, em concentrações que correspondem a 50%, 100% e 200% da dose recomendada para o controle de lagartas desfolhadoras de eucalipto no desenvolvimento, reprodução e morfologia do corpo gorduroso, aparelho digestório e reprodutivos e intestino médio desse predador em laboratório. A duração do quarto estádio, o peso de machos, períodos de pós-oviposição e incubação dos ovos foram estimulados pelas diferentes concentrações do inseticida deltametrina, evidenciando o fenômeno de hormese. A histologia do corpo gorduroso, intestino médio e órgãos reprodutores dos insetos submetidos às diferentes concentrações do inseticida não apresentaram variações. A associação dos métodos químicos e biológicos pode ter maior durabilidade se a seletividade dos inseticidas for reconhecida e explorada.