Orientador: Rodrigo Egydio Barreto / Banca: Augusto Barbosa Júnior / Banca: Gilso Luiz Volpato / Banca: Percília Cardoso Gianquinto / Banca: Tânia Marcia Costa / Resumo: Algumas espécies de peixe supostamente produzem e armazenam em células localizadas na epiderme (células 'club') substância de alarme que quando liberada na água induz respostas defensivas em coespecíficos. A substância de alarme não é secretada e só é liberada na água na ocorrência de um ataque de um predador que leva a injúria física da epiderme. Em situações de ameaça, ajustes fisiológicos são necessários para o organismo lidar com essa situação aversiva (resposta de estresse). Até o momento, as evidências sobre os efeitos da substância de alarme nas respostas de estresse em peixes permitem apenas uma restrita generalização, visto que poucas espécies foram avaliadas e tal estímulo pode induzir resposta primária e secundária de estresse ou não. No presente estudo, mostramos que a substância de alarme induz resposta primária de estresse, no que tange aumento na frequência ventilatória e nos níveis de cortisol, mas não secundária (aumento de glicose), divergindo das respostas de estresse em relação à substância de alarme relatadas. Isso sugere que esse fenômeno em peixes é espécie-específico / Abstract: Not available / Mestre

Resumo: O presente estudo teve como objetivo a comparação do desempenho produtivo e do crescimento muscular (morfometria das fibras musculares e expressão gênica dos fatores de regulação miogênica) de três linhagens de tilápia-do-nilo (GIFT, ―Supreme‖ e Tailandesa), alimentadas com dieta comercial contendo ou não o hormônio 17α-metiltestosterona, durante a fase inicial, quando ocorre o processo de diferenciação sexual. O trabalho foi conduzido em esquema fatorial (2 dietas X 3 linhagens), constituído por seis tratamentos com quatro repetições de cada, por 29 dias. As larvas (com quatro dias pós eclosão) foram estocadas na densidade de 4 larvas.L-1 e receberam dieta comercial farelada, em seis arraçoamentos diários. Foram realizadas cinco avaliações biométricas durante o experimento para verificação dos resultados de desempenho. Além disso, foram calculadas as taxas de sobrevivência, de masculinização e a homogeneidade dos animais no final do experimento. Para a avaliação morfométrica das fibras musculares (n = 8 indivíduos por tratamento) foram realizadas amostragens aos 4, 19 e 33 dias pós-eclosão, para confecção das lâminas de tecido muscular. Mensurou-se o diâmetro e a área de 200 fibras musculares para cada amostra, que foram distribuídas nas seguintes classes de diâmetro (D): classe 10 (D ≤10μm), classe 20 (10< D ≤20 μm), classe 30 (20< D ≤30 μm), classe 40 (30< D ≤40μm) e classe 50 (D > 40 μm). As análises de expressão gênica da MyoD e Miogenina foram realizadas por PCR em tempo real, com uma amostragem aos 4 dpe e outra aos 33 dpe. A linhagem ―Supreme‖ apresentou melhores respostas de desempenho produtivo e de sobrevivência, e menores valores do coeficiente de variação. As taxas de masculinização em todas as linhagens estiveram acima de 97%. A masculinização, por meio da adição de 17α-metiltestosterona, interferiu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study aimed to compare the performance and muscle growth (muscle fiber morphometry and gene expression of myogenic regulatory factors) from three Nile tilapia strains (GIFT, "Supreme" and Thai), fed commercial diet with or without the hormone 17α-methyltestosterone (MT) during the initial phase, when does the process of sexual differentiation. The experiment was conducted in a factorial scheme (3x2), making up six treatments with four replicates each. The larvae (4 days post-hatching, dph) were stocked at 4 larvae.L-1 and were fed a commercial diet six times a day, during 29 days. Fish growth was evaluated along the experiment, as well as the survival rates, masculinization rates and homogeneity of the animals at the end (29 days). For the morphometric analysis of the muscle fibers (n = 8 per treatment), samples were taken at 4, 19 and 33 days post-hatching (dph) and transversal sections of the epiaxial muscle were obtained. The diameter (d) and the area of 200 muscle fibers were measured in each sample, and the diameters were classified as follow: class 10 = d ≤ 10 μm, class 20 = 10 < d ≤ 20 μm, class 30 = 20 < d ≤ 30 μm, class 40 = 30 < d ≤ 40 μm, and class 50 = d > 40μm. The analysis of gene expression of MyoD and Myogenin were performed by real time PCR (sampling at 4 and 33 dph). The "Supreme" strain showed better growth performance, survival rates, and size homogeneity. All strains displayed masculinization rates above 97%. The use of MT affected the productive performance of Nile tilapia larvae, and the effects were different among the strains. The proportion of males and females of the juveniles that did not receive MT suggests a certain dependence on the strain used, requiring further studies in this direction. The ―Supreme‖ strain performed better, characterized by hyperplasia and hypertrophy of the muscle fibers... (Complete abstract click electronic access below) / Orientadora: Maria Célia Portella / Coorientador: Maeli Dal Pai-Silva / Banca: Fernanda Antunes Alves da Costa / Banca: Vander Bruno dos Santos / Mestre

With increasing world population, the demand for fish is growing thus there is a need to identify products with potential to increase the efficiency of fish production. Phytogenics are among the products being investigated as potential naturally derived growth promoters. The aim of this study was to identify phytogenic compounds and doses with growth-promoting effects in Nile tilapia and investigate relevant pathways underlying their growth promotion effects. The phytogenic compounds limonene, carvacrol and thymol, major constituents of essential oils from the plants citrus, oregano and thyme, respectively, were evaluated. Six Trials (Trials I, II, III, IV, V and VI) were carried out using diets supplemented with varying concentrations of the phytogenic compounds. In Trials I, II and III (Chapter 3), the effects of either limonene (Trial I), carvacrol (Trial II) or thymol (Trial III) on growth performance of Nile tilapia were investigated (objective 1) and performance parameters including final fish weight, daily growth coefficient, growth rate per metabolic body weight, percentage (%) weight gain, % survival, feed intake, feed conversion ratio and protein efficiency ratio were evaluated. Results from Trials I, II and III indicated that dietary supplementation of 400 and 500 ppm limonene and 750 ppm thymol had growth-promoting effects in Nile tilapia but the somatic growth was not associated with enhanced feed intake and feed utilisation efficiency. Trials IV and V (Chapter 4) investigated growth and nutritional physiology pathways in Nile tilapia regulated by individual phytogenic compounds (objective 2). This was accomplished by analysing the effects of limonene (Trial IV) and thymol (Trial V) supplemented diets on the expression of key genes participating in selected pathways of somatotropic axis-mediated growth, appetite regulation, nutrient digestion, absorption and transport, lipid metabolism, and antioxidant enzyme defence system. Limonene was supplemented in the diet at 0, 200, 400 and 600 ppm while thymol was supplemented at 0, 250 and 500 ppm. Trials IV and V found that growth-promoting effects of limonene (400 and 600 ppm) in Nile tilapia involved up-regulation of key genes within pathways including somatotropic axis-mediated growth, nutrient digestion, absorption and transport, lipid metabolism and antioxidant enzyme defence system. Dietary thymol at 250 and 500 ppm did not significantly enhance growth of Nile tilapia nor regulate the nutritional physiology pathways listed above. In Trial VI (Chapter 5), the effects of combined phytogenic compounds (limonene and thymol) on growth and nutritional physiology of Nile tilapia was tested (objective 3) to establish if the compounds had synergistic or additive effects on the growth of the fish as well as complementary effects on the selected nutritional physiology pathways. A candidate gene approach was also used for the selected pathways. Results from Trial VI showed that a diet supplemented with a combination of limonene (400 ppm) and thymol (500 ppm) has neither synergistic nor additive effects on the growth performance of Nile tilapia, with limonene mainly influencing the attained somatic growth. The analysed candidate genes involved in the pathways of nutrient digestion, absorption and transport, lipid metabolism, antioxidant enzymes and somatotropic axis growth also showed no synergistic or additive effects of a dietary combination of limonene and thymol in Nile tilapia. Overall, results from the study suggest approaches for developing functional diets for Nile tilapia using limonene and thymol growth promoters.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T06:24:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281478.pdf: 942514 bytes, checksum: 504fef9786c7e5f959aefce802ed243f (MD5) / Garantir a segurança alimentar da população mundial é um dos principais desafios para a humanidade atualmente, e a aquicultura pode desempenhar um importante papel neste contexto. Sua contribuição não se dá apenas pelo aumento da quantidade de alimentos disponíveis, mas principalmente por possibilitar o desenvolvimento social e econômico das comunidades envolvidas na atividade. Diante destes aspectos, este trabalho apresenta os esforços na elaboração de um sistema de cultivo de robalos (Centropomus parallelus e C. undecimalis) adequado à realidade das pequenas unidades de produção aquícola catarinenses. Para tanto, foram levantadas informações referentes às experiências de desenvolvimento da aquicultura em diferentes cenários ao redor do mundo, apresentando assim os aspectos positivos e negativos desta atividade. Ao analisar o contexto atual da aquicultura catarinense, a possibilidade de se cultivar robalos nos chamados pesque-pagues apresentou-se como grande potencial de desenvolvimento do setor. Entrevistas semi-estruturadas com 5 proprietários de pesque-pagues da região Baixo Vale do Itajaí foram realizadas com o intuito de agregar subsídios e informações para a proposição de um sistema de cultivo de robalos adaptado para estes empreendimentos. O cultivo de tilápias (Oreochromis niloticus) mostrou-se de grande relevância para este setor, assim como a demanda por formas alternativas de alimentação que possam diminuir os custos decorrentes do uso de ração na alimentação dos peixes. Diante da realidade revelada nos pesque-pagues, a integração do cultivo de tilápias com o cultivo de robalos destacou-se enquanto alternativa produtiva. Para testar a viabilidade deste sistema, foram realizados experimentos com o objetivo de comparar o crescimento dos robalos em sistema integrado com tilápias vs cultivo de robalos alimentados com ração comercial. Os experimentos permitiram também testar a efetividade de predação dos robalos sobre alevinos provenientes das desovas de tilápia, que são indesejados por trazer prejuízos econômicos e ecológicos. O sistema de policultivo tem o potencial de diminuir o risco de introdução da tilápia em ambientes naturais, bem como a diminuição do uso de ração. Permite também maior diversificação da produção, refletindo em maiores ganhos potenciais ao produtor. Os resultados encontrados demonstraram a viabilidade do sistema de policultivo de tilápias e robalos, não havendo diferenças significativas no crescimento entre os robalos cultivados predando alevinos de tilápia e os cultivados com ração. Os robalos também foram capazes de controlar eficientemente as desovas de tilápia. Por fim, apresentamos algumas perspectivas para a produção dos robalos em Santa Catarina, que incluem a utilização do sistema proposto (policultivo de tilápias e robalos) em tanques de carcinicultura abandonados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-graduação em Aquicultura / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:33:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 264394.pdf: 2681897 bytes, checksum: d38fd9b5c0fa6cd6e938349f1b8908e7 (MD5)

Orientador: Maria Célia Portella / Coorientador: Dalton José Carneiro / Banca: Marcelo Pereira de Aguiar Toledo / Banca: Thiago Matias Torres Nascimento / Resumo: O objetivo do estudo foi avaliar o desempenho produtivo de tilápias do Nilo criadas em gaiolas e alimentadas com dietas extrusadas com quatro níveis de carboidratos e lipídios em diferentes relações. Foram utilizados 1280 peixes machos revertidos sexualmente da linhagem gift (157,54 ± 3,50g), distribuídos em 16 gaiolas (1,0 m³), em delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos e quatro repetições, com 80 tilápias do Nilo em cada gaiola. Os peixes foram alimentados com quatro dietas com aproximadamente 3500 kcal kg-1 de energia digestível, contendo quatro níveis de carboidratos e lipídios (CHO35/L9, CHO39/L8, CHO43/L7 e CHO47/L6%) e com diferentes relações de CHO:L (3,89; 4,87; 6,14; 7,83; respectivamente). As tilápias foram arraçoadas quatro vezes ao dia, durante 120 dias. Não houve mortalidade durante o período experimental. As tilápias alimentadas com as dietas contendo a relação CHO:L 6,14, obtiveram as melhores médias para o desempenho produtivo: ganho em peso médio (GPM) 397,24±5,06g; taxa de crescimento específico (TCE) 1,07±0,028%/dia e consumo médio de ração (CS) 462,08±5,06g e também para eficiência de retenção de energia bruta (EREB) 57,17±4,16% e para extrato etéreo no ganho em peso (EEGP) 13,71±1,47%, nas condições de realização do experimento. Na avaliação histológica houve um aumento na concentração de vacúolos de gordura nos tecidos hepáticos quando as relações de CHO:L aumentavam. / Abstract: The aim of this was to evaluate the performance of Nile tilapia rared in cages fed extruded diets containing four relations of carbohydrates and lipids. 1280 male (157.54 ± 3,50g) were used and distributed in 16 cages (1.0 m³) in a completely randomized design with four treatments and four replicates. Each cage contains 80 Nile tilapia. The fish were fed diets with 3500 kcal kg -1 of digestible energy, containing four levels of carbohydrates and lipids (CHO35/L9, CHO39/L8, CHO43/L7 and CHO47/L6%) with the CHO:L relations: (3.89; 4.87; 6.14; 7.83; respectively). The tilapia were fed four times a day for 120 days. There was no mortality during the trial period. The tilapia fed diets containing the relation CHO:L 6.14, showed the best productive performance mean for weight gain (WG) 397.24 ± 5,06g; specific growth rate (SGR) 1.07 ± 0.028%/day, average feed intake (AFC) 462.08 ± 5,06g, also gross energy retention efficiency (GERE) 57.17 ± 4.16% and ether extract to weight gain (EEWG) 13.71 ± 1.47%, at the experiment conditions. Histological evaluation showed increased in fat vacuoles concentration and liver tissues when as CHO:L relations increased as well. / Mestre

Orientador: Dalton José Carneiro / Banca: Maria Inez Espagnoli Geraldo Martins / Banca: Giovani Sampaio Gonçalves / Resumo: O objetivo do estudo foi avaliar o desempenho produtivo e determinar os custos de produção buscando melhores lucratividades de tilápias-do-nilo criadas em gaiolas com dietas peletizadas e extrusadas contendo três níveis de proteína digestível. Foram utilizados 990 peixes revertidos para machos (116,02 ± 25,87g), distribuídos em 18 gaiolas (1,0 m3), em delineamento inteiramente casualizado com seis tratamentos e três repetições, em esquema fatorial 2 x 3, com 55 tilápias-do-nilo em cada gaiola. Os peixes foram alimentados com seis dietas com aproximadamente 4223 kcal kg-1 de energia digestível, contendo três níveis de proteína digestível (25,0; 28,0 ou 31,0 %). As tilápias foram arraçoadas seis vezes ao dia, durante 117 dias. Não houve mortalidade durante o período experimental. As tilápias alimentadas com dietas extrusadas, obtiveram melhor desempenho produtivo, apresentando as melhores médias para todas as variáveis analisadas. Quanto ao nível proteico, as maiores médias de consumo diário de dieta (CDD) (P<0,05) ocorreram com tilápias alimentadas com dietas de 31,0 % PD, diferente das taxas de eficiência proteica (TEP) e eficiência de retenção de proteína bruta (ERPB) que diminuíram com a elevação do nível proteico. Dietas extrusadas apresentaram as melhores médias de coeficiente de digestibilidade aparente (CDA) para proteína bruta (PB). O item de maior importância na participação dos custos totais foi relacionado à alimentação. De maneira geral, devido a baixa densidade de estocagem e altos custos operacionais, foram obtidos prejuízos em todos os tratamentos. Na simulação da produção, os indicadores econômicos mostraram que a densidade de estocagem e o custo da dieta foram fatores decisivos para se obter lucratividade. A adoção de estratégia alimentar pode aumentar os lucros operacionais da produção / Abstract: The objective of the study was to evaluate production performance and to determine production costs in order to optimize the profit from a net cage tilapia production fed pelletized and extruded diets containing three different levels of digestible proteins. The experiment used 990 reverted to males (116.02 ± 25,87g), distributed in 18 cages (1.0 m3) at a density of 55 tilapias per cage. Experimental design was completely randomized in a 2 x 3 factorial, with six treatments with three replicates. The fish were fed six diets containing approximately 4223 kcal kg-1 of digestible energy and three different levels of digestible protein (25.0, 28.0 or 31.0 %). Tilapias were fed six times daily, during 117 days. The different treatments did not affect survival rates. Tilapia fed extruded diets displayed better productive performance and better means for the studied variables. As for protein level, the higher averages of diet daily consumption (DDC) (P<0.05) were observed for tilapias that were fed the 31.0 % DP diet. On the other hand, protein efficiency ratio (PER) and protein productive value (PPV) decreased as protein level increased. Extruded diet displayed the best means of apparent digestibility coefficient (ADC) for crude protein (CP). While estimating total production cost, feeding cost was the most important. In general, due to low stocking density and high operational costs, no treatment was cost effective. Economic indicators obtained from the simulation of production study showed that stocking density and diet costs were decisive factors when determining how profitable the activity can be. The adoption of a feeding strategy increased operational profits of production / Mestre

The aim of this diploma thesis has been to establish and to verify functionality of a model biofloc system for Nile tilapia (Oreochromis niloticus) farming. The main criteria to be observed during the experiment were chemical characteristcs of the water, development of the biofloc microflora and the reaction of the system to technological interventions. The experiment has consisted of two phases. The first phase monitored an insufficiently functioning system. Due to unsatisfactory assurance of the oxygen concentration as well as the water column stirring, 4 different types of air-sourcing devices have been used in the experiment. For assuring of the perfect stirring and of the sufficient oxygen concentration ( 6 mg×l-1) an airlift fulfilling both the criteria has been constructed. The impact of the carbohydrates application on the decrease of the amonia nitrogen has been sucessfully verified during the experiment. The average value of the C/N ratio of 14 has been reached thanks to the quantity of flour being added as the carbohydrate source into the system. When the recommended amount of TSS (200 ml×l-1) with the corresponding biofloc microflora that has been transforming all the nitrogen in the experiment tank into the microbial protein, the system was evaluated as fully functional. During the biofloc analysis, the presence of N-substances at the amount of 223.6 g at all of the experiment tank (1300 l) has been detected. In the comparison with the applied feed material at the amount of 300 g containing 39% of the N-substances, only 67.1 g of the N-substances has been added into the system. The biofloc (bacterial flakes) serves as food for the tilapia during the entire period of the functional system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa Multicêntrico de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:25:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290266.pdf: 2213401 bytes, checksum: 81bab09f73e2140f2d26245b98527869 (MD5) / As defesas antioxidantes e os sistemas de detoxificação podem ser modulados frente a contaminantes ambientais, dependendo do tempo e da intensidade da exposição, podendo levar a danos oxidativos. O objetivo deste trabalho é avaliar a resposta antioxidante e de adaptação celular de tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) expostas a ambientes contaminados na Bacia do Rio Cubatão do Norte, Joinville, SC, principal pólo industrial de Santa Catarina. O estudo foi desenvolvido em outubro de 2009 e de 2010, onde as tilápias (<2 g/L, grupos de 10) foram expostas em gaiolas (1,2x1,0x0,8 m) por 2 ou 7 dias em três diferentes pontos (S1, S2 e S3) da Bacia do Rio Cubatão do Norte, sendo o grupo referência (REF) uma fazenda de cultivo. Os dados representam a média + E.P.M. As análises no sedimento mostraram a presença de contaminantes de origem antrópica, tais como hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), alquilbenzeno lineares e esteróis. O nível de contaminantes obedece a seguinte ordem: S2>S3>S1=REF. Os níveis de HPAs e biliverdina na bile, de HPAs no sedimento, a atividade 7-etoxi-resorufina-O-desetilase (EROD) e a expressão do citocromo P450 1A (CYP1A), mostraram uma correlação positiva entre si. A elevação dos níveis de metabólitos de HPAs na bile indica um aumento na capacidade de metabolização e eliminação destes compostos. A maior metabolização poderia ser explicada pela indução da atividade da EROD associada ao aumento da expressão de CYP1A, especialmente no ponto S2. O decréscimo nos níveis de tióis do fígado e sangue, bem como, o aumento dos danos ao DNA indicam que após 2 dias de exposição houve aumento nos índices de estresse oxidativo nos animais dos 3 pontos de estudo, o que foi corroborado pelo aumento da clivagem da poli (ADP-ribose) polimerase 1 (PARP1, 7 dias, S2). A restauração parcial do estado tiólico e de vários outros parâmetros, além da reversão nos danos ao DNA e a indução de peroxirredoxina 6 (Prx6, S2), indicam que houve uma resposta adaptativa aos 7 dias de exposição. As atividades tiorredoxina redutase (TrxR, 2 dias), glutationa redutase (GR, 7 dias) e colinesterásica (2 dias) diminuíram no ponto S1. Em 2009, as maiores alterações foram encontradas após 2 dias de exposição e relacionadas à depleção de grupos tióis, enquanto que as alterações enzimáticas aconteceram predominantemente em 2010, sugerindo uma diversidade de contaminantes e/ou de seu aporte. Este estudo mostrou que protocolos utilizando respostas antioxidantes, danos oxidativos e indução de CYP1A como biomarcadores de contaminação aquática foram complementares e eficientes em discriminar o grau de contaminação entre os vários pontos de estudo. Os dados comprovam que animais que habitam a região da Bacia do Rio Cubatão do Norte estão expostos a contaminantes de origem antrópica e que estes têm ação negativa sobre os indivíduos, necessitando de medidas corretivas a curto e longo prazo. / Antioxidant defenses and detoxification systems may be modulated against environmental contaminants, depending on timing and intensity of exposure and may lead to oxidative damage. The aim of this study was to evaluate the antioxidant response and cellular adaptation of tilapia (Oreochromis niloticus) exposed to contaminated environments at Cubatão Basin, Joinville, SC, the main industrial area of Santa Catarina. The study was performed in October for two consecutive years (2009 and 2010). Tilapias (<2 g / L, 10 groups) were exposed in cages (1,2 x1,0x0,8 m) for 2 or 7 days in 3 different sites (S1, S2 and S3) of Cubatão Basin, and the reference group (REF) at a fish farm. Data are expressed as the mean ± SEM. The analysis in sediment showed contaminants of anthropogenic origin, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), linear alkylbenzene and sterols. A degree of contamination could be established: S2> S3> S1 = REF. The levels of PAHs and biliverdin in bile, PAHs in the sediment, 7-O-etoxiresorufina deetilase (EROD) activity and cytochrome P450 1A (CYP1A) expression presented good correlation. The high levels of PAH metabolites in bile indicates an increased ability to metabolize and dispose these compounds. The increased metabolization could be explained by the induction of EROD activity associated with increased CYP1A expression, especially at the site S2. The decrease in the levels of liver and blood thiols as well as an increase in DNA damage after 2 days of exposure are indicative of oxidative stress in animals from 3 studied sites, which is corroborated by the increased poly (ADP-ribose ) polymerase 1 (PARP1) cleavage (7 days, S2). The partial restoration of the thiol status and several other parameters, the reversal of DNA damage and peroxiredoxin 6 induction (Prx6, S2), indicate that there was an adaptive response after 7 days of exposure. The thioredoxin reductase (TrxR, 2 days), glutathione reductase (GR, 7 days) and cholinesterase (2 days) activities decreased at site S1. In the year 2009, most changes were found after 2 days of exposure and related to thiol status, whereas the enzyme changes occurred predominantly in 2010, suggesting a variety or diverse dosing of contaminants. This study showed that protocols using antioxidant responses, oxidative damage and CYP1A induction as biomarkers of aquatic contamination were complementary and efficient in discriminating the degree of contamination between the various sites of study. The data show that animals living in the Cubatão Basin, Joinville, SC, are exposed to contaminants of anthropogenic origin, producing a negative influence on individuals which requires corrective measures at short and at long term.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:33:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300019.pdf: 3744536 bytes, checksum: d8c306608c5a7ccdb0e53fd2eddf1ed0 (MD5) / A contaminação do ecossistema aquático acontece de diversas maneiras, por exemplo, o corpo d'água pode ser atingido por esgotos domésticos, efluentes industriais, arraste de agrotóxicos e fertilizantes, e lixiviação de resíduos perigosos. Os modelos matemáticos são importantes ferramentas de gestão ambiental e gerenciamento de riscos. Modelos sobre a previsão da toxicidade de componentes químicos já estão bastante desenvolvidos, e são comumente utilizados quando um acidente ambiental já aconteceu, ou então para estimar riscos em locais previamente determinados. Mas previsões sobre a toxicidade de misturas químicas ainda devem ser aprimoradas, devido à complexidade dos efeitos que podem causar aos seres vivos. A dificuldade de se estimar a toxicidade com base nos resultados de análises físico-químicas é um fato esperado, pois desde que a toxicidade é um fenômeno biológico, a utilização de testes baseados em respostas biológicas parece ser mais apropriada. Assim, neste trabalho avaliou-se o risco ambiental, abordando a necessidade do estudo da relação entre o organismo e os xenobióticos. Para isto, foram aplicados seis tipos de testes toxicológicos através do Modelo WTox (software). Utilizando esta metodologia foi possível realizar uma avaliação e obter a classificação do risco de substâncias ou compostos potencialmente tóxicos. Ensaios de toxicidade aguda foram realizados com os organismos Daphnia magna e Vibrio fischeri. Ensaios de toxicidade crônica foram realizados com o organismo Daphnia magna. Os testes de citotoxicidade e genotoxicidade foram realizados com o organismo Oreochromis niloticus (lipoperoxidação, frequência de micronúcleos e metilação do DNA). Um estudo de caso foi realizado com resíduos sólidos provenientes da indústria têxtil, metal-mecânica e de papel e celulose. Os resultados obtidos com a avaliação dos parâmetros toxicológicos demonstraram que diversos resíduos industriais induziram mortalidade, efeitos na reprodução, aumentos na taxa de lipoperoxidação, mutações e alterações na metilação do DNA dos organismos testados. Estes resultados, analisados em conjunto através do Modelo WTox, e validados através da comparação com outros modelos de avaliação de risco ambiental, permitiram a classificação de risco ambiental toxicológico dos resíduos industriais. A avaliação demonstrou que as amostras analisadas podem ser classificadas como de risco ambiental toxicológico significativo ou crítico. / The contamination of the aquatic ecosystem can happen in many ways, for example, ponds or rivers can be contaminated by domestic sewage, industrial effluents, drag of pesticides and fertilizers, and leaching of hazardous waste. Mathematical models are important tools for environmental management. Models about prediction of toxicity of chemical components are already well developed, and are commonly used when an environmental accident has happened, or to estimate risks at sites previously determined. Predictions about the toxicity of chemical mixtures must be enhanced due to the complexity of effects that can be caused to the living species. The difficulty to estimate the toxicity based only in physical-chemical parameters is an expected fact, because since the toxicity is a biological phenomenon, it seems more suitable to use tests based on biological responses. In this work, the environmental risk was accessed addressing the need to study the relationship between the organism and xenobiotics. Therefore, six toxicological endpoints were applied through the WTox Model (software). Using this methodology it was possible to make an evaluation and to obtain the risk classification of potentially toxic substances. Acute toxicity tests were performed with the organisms Daphnia magna and Vibrio fischeri. Chronic toxicity tests were performed with the organism Daphnia magna. Citotoxicity and genotoxicity tests were performed with the organism Oreochromis niloticus (lipid peroxidation, micronucleus frequency and DNA methylation). A case study was conducted with solid wastes from textile, metal-mechanic and pulp and paper industries. The results obtained with the evaluation of toxicological parameters have shown that several industrial wastes induced mortality, reproductive effects, increases in the rate of lipid peroxidation, mutations and changes in DNA methylation of the organisms tested. These results, analyzed together through the WTox Model, and validated by comparison with other models of environmental risk assessment, allowed the classification of the environmental risk of industrial wastes. The evaluation showed that the toxicological environmental risk of the samples analyzed can be classificated as significant or critical.