Thesis (Ph. D.)--University of Wisconsin--Madison, 1951. / Typescript. Vita. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographical references (leaves 53-57).

Genetic diversity has rarely been the focus of study in species at risk in Canada. <i>Tradescantia occidentalis</i> is one of 157 species listed by the Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada (COSEWIC 2005a). This species is nationally threatened due to the limited number of populations, their geographic isolation from each other and from the main distribution in the United States of America, and habitat loss. The National Recovery Team for Plants at Risk in the Prairie Provinces and the Alberta Western Spiderwort Recovery Team have called for research into the habitat requirements, demography, and genetic diversity of <i>T. occidentalis</i> in Canada. As a result, this study was designed to address the following objectives: 1) to conduct an inventory of the Canadian populations, 2) to investigate intra- and interpopulation genetic diversity in <i>Tradescantia occidentalis</i>, and 3) to provide recommendations for the conservation management of this species. <p>Information on demography and plant communities in <i>Tradescantia occidentalis</i> habitats indicated that the numbers of individuals in the Saskatchewan and Manitoba populations were similar to previous surveys; however, the Alberta population was significantly larger in number than prior estimates, indicating population growth. Taxonomic lists were prepared for each province in habitats with and without <i>T. occidentalis</i>. Community types, as separated by RA analysis, differed by province and not by association with <i>T. occidentalis</i>. Euphorbia esula, an invasive species in Canada, was observed in the Saskatchewan and Manitoba populations but was absent in Alberta. <p> Using amplified fragment length polymorphisms (AFLPs), genetic diversity was assessed at the intra- and interpopulation levels. Relatively low levels of intrapopulation variation were observed in Saskatchewan and Alberta, while higher levels were found in Manitoba. Gene flow via pollen or propagule transfer may account for higher genetic diversity among the closely situated Manitoba populations. The lack of correlation between dendrogram topology and geographic distribution suggests panmixia in all populations. Levels of intrapopulation diversity were low to moderate depending on primer combination used, indicating that populations are isolated within each province. <p>Information on population demography and genetic diversity are important within a conservation context. The large number of individuals within each population and the perceived increase in some populations suggest that the existing populations of <i>Tradescantia occidentalis</i> are relatively stable. Although levels of genetic diversity are low in Saskatchewan and Alberta compared to Manitoba, it appears that all populations are adapted to their local environments based on their apparent size and stability. The most viable conservation strategy for this species is in situ protection. This should include controlling invasive plant species, monitoring grazing, and preventing further habitat fragmentation. Ex situ methods must also be explored. Transplantation of individuals from one population to the next may not be a successful conservation strategy due to the moderate level of population differentiation. Alternatively, it is recommended that a seed bank from each population be implemented in case of a drastic population decline.

Genetic diversity has rarely been the focus of study in species at risk in Canada. <i>Tradescantia occidentalis</i> is one of 157 species listed by the Committee on the Status of Endangered Wildlife in Canada (COSEWIC 2005a). This species is nationally threatened due to the limited number of populations, their geographic isolation from each other and from the main distribution in the United States of America, and habitat loss. The National Recovery Team for Plants at Risk in the Prairie Provinces and the Alberta Western Spiderwort Recovery Team have called for research into the habitat requirements, demography, and genetic diversity of <i>T. occidentalis</i> in Canada. As a result, this study was designed to address the following objectives: 1) to conduct an inventory of the Canadian populations, 2) to investigate intra- and interpopulation genetic diversity in <i>Tradescantia occidentalis</i>, and 3) to provide recommendations for the conservation management of this species. <p>Information on demography and plant communities in <i>Tradescantia occidentalis</i> habitats indicated that the numbers of individuals in the Saskatchewan and Manitoba populations were similar to previous surveys; however, the Alberta population was significantly larger in number than prior estimates, indicating population growth. Taxonomic lists were prepared for each province in habitats with and without <i>T. occidentalis</i>. Community types, as separated by RA analysis, differed by province and not by association with <i>T. occidentalis</i>. Euphorbia esula, an invasive species in Canada, was observed in the Saskatchewan and Manitoba populations but was absent in Alberta. <p> Using amplified fragment length polymorphisms (AFLPs), genetic diversity was assessed at the intra- and interpopulation levels. Relatively low levels of intrapopulation variation were observed in Saskatchewan and Alberta, while higher levels were found in Manitoba. Gene flow via pollen or propagule transfer may account for higher genetic diversity among the closely situated Manitoba populations. The lack of correlation between dendrogram topology and geographic distribution suggests panmixia in all populations. Levels of intrapopulation diversity were low to moderate depending on primer combination used, indicating that populations are isolated within each province. <p>Information on population demography and genetic diversity are important within a conservation context. The large number of individuals within each population and the perceived increase in some populations suggest that the existing populations of <i>Tradescantia occidentalis</i> are relatively stable. Although levels of genetic diversity are low in Saskatchewan and Alberta compared to Manitoba, it appears that all populations are adapted to their local environments based on their apparent size and stability. The most viable conservation strategy for this species is in situ protection. This should include controlling invasive plant species, monitoring grazing, and preventing further habitat fragmentation. Ex situ methods must also be explored. Transplantation of individuals from one population to the next may not be a successful conservation strategy due to the moderate level of population differentiation. Alternatively, it is recommended that a seed bank from each population be implemented in case of a drastic population decline.

A Câmara de Topo Aberto, CTA, foi adaptada para gerar um gradiente da concentração da poluição atmosférica ambiente por material particulado fino, capaz de ser utilizado em experimentos toxicológicos. Uma vez que os aerossóis urbanos são composições quimicamente complexas, com comprovada toxicidade na saúde e mecanismos de ação sobre o homem ainda pouco conhecidos, a utilização conjunta da CTA com sistemas sentinela simples e de baixo custo, capazes de detectar efeitos tóxicos agudos, constituem alternativa para avaliação desse ambiente. A Câmara de Topo Aberto, CTA, foi documentada em termos de dimensões, especificações e características operacionais, e avaliada durante 60 dias. A concentração ambiental média diária de material particulado fino no período foi de 28,6 ug/m3 e a redução média dessa concentração obtida no interior da CTA foi de 75%. Tradescantia clone 4430, KU20 e pallida cv. Purpurea foram colocadas dentro e fora da CTA para avaliar a resposta de bioensaios nesse gradiente de exposição. O protocolo de mutação em inflorescência (Trad-MCN) foi aplicado nos três espécimes vegetais, e detectou uma menor quantidade de micronúcleos no interior da CTA (p=0,002). Nos clones foram aplicados os protocolos de mutação em pêlo estaminal (Trad-SHM) e aborto em grão de pólen, tendo sido detectada menor resposta para as plantas colocadas no interior da CTA (p=0,007 para pêlo estaminal e p= 0,041 para grão de pólen). Folhas dos três espécimes foram coletadas e submetidas à análise por fluorescência de raio-X. Foi detectada redução na concentração de titânio nas folhas coletadas dentro da CTA (p=0,049). A análise fatorial identificou a presença de fontes de solo e automotiva, com menor concentração observada nas folhas colhidas dentro da CTA. A utilização da CTA com bioensaios no ambiente urbano mostrou ser capaz de detectar efeitos agudos em plantas frente ao gradiente de exposição obtido. / Open Top Chamber was modified to obtain a differential concentration on environmental pollution capable to be used on toxicological studies. Since urban aerosol constitutes a very complex chemical composition, with well known toxic action on health but requesting clarification about their biological mechanisms, the use of Open Top Chamber with low cost sentinel systems seems to be an alternative to detect acute toxic effects on such environment. Open Top Chamber was described on its dimensional and operational characteristics, and operated on a 60 days campaign. During this campaign the daily average concentration of fine particles was 28,6 ug/m3 and inside the Open Top Chamber it was obtained a reduction about 75% on such concentration. Tradescantia clone 4430, KU20 and pallida cv. Purpurea were placed inside and outside the chamber to evaluate bioassay response on each pollution concentration. The Trad-MCN bioassay detected a lower micronuclei count on plants inside the chamber (p=0,002). Clones were submitted to stamen hair mutation (Trad-SHM) and pollen mother cell abortion protocols, detecting also a lower effect on plants inside the chamber (p=0,007 for stamen hair mutation and p=0,041 for pollen mother cells abortion). Leaves of all spices were collected and submitted to X-ray fluorescence analysis. The titanium concentration was lower on samplers collected inside the chamber (p=0,049). The factorial analysis identified the presence of elements from soil and automotive sources with a lower concentration on samples collected inside the chamber. The combined use of Open Top Chamber with bioassay on urban environment is capable to detect acute effects on plants when submitted to the obtained particulate concentration reduction.

Introdução: Estudos experimentais e epidemiológicos têm evidenciado diversos eventos mórbidos associados à poluição do ar, destacando os efeitos na gestação. A utilização de bioindicadores mostra os impactos da poluição em seres vivos, inclusive na espécie vegetal Tradescantia pallida. Objetivos: O presente estudo avaliou efeito da exposição gestacional à poluição do ar no peso ao nascer e a resposta à mesma exposição do bioindicador Tradescantia pallida. As possíveis associações entre as variáveis de exposição (NO2, MP2,5 acúmulo foliar de elementos-traço e proximidade residencial das vias de tráfego veicular) e as variáveis de efeito (resposta mutagênica em T. pallida e peso ao nascer) também foram investigadas. Metodologia: A coorte foi composta por 39 gestantes moradoras do distrito do Butantã, São Paulo, SP. Os domicílios, hábitos dos moradores e morbidade referida foram caracterizados pela aplicação de questionário. Durante 18 meses foram feitas coletas mensais de inflorescências e folhas de T. pallida. Foram utilizados os testes de quantificação de micronúcleos em tétrades de Tradescantia (Trad-MCN) e análise do acúmulo foliar de elementos-traço por EDXRF. Também foram medidos os níveis de NO2, O3 e MP2,5 nas residências, além de medidas individuais em cada gestante. A análise epidemiológica foi composta por análises de regressão linear univariada e múltipla tendo como variável dependente o peso ao nascer. Os dados de exposição e efeito foram georreferenciados e cartograficamente representados utilizando-se as técnicas corocromática e isarítmica, usando como base as residências das gestantes e a proximidade às vias de tráfego veicular, sendo representadas em mapas de isolinhas sobre a base de arruamentos da região. Resultados: Pelo modelo de regressão linear múltiplo, houve uma perda no peso ao nascer de 318,92g (IC 95% -578,44; -59,4) para o intervalo interquartil (20,02?g/m3) referente à exposição ao NO2 indoor no terceiro trimestre gestacional. Esse resultado mostra o impacto da exposição ao NO2 no peso ao nascer, mesmo avaliando outras variáveis de risco para esse desfecho gestacional. Houve uma associação entre o aumento do valor percentual médio de micronúcleos com a diminuição de 49,04g no peso ao nascer (IC 95% = -121,83; 23,75). Os maiores valores percentuais de micronúcleos medidos coincidiu com as áreas de maior incidência de baixo peso ao nascer e de altas concentrações de MP2,5. A análise espacial das concentrações de NO2 e MP2,5 mostrou áreas de maiores concentrações nas regiões onde ocorreram menores valores para o peso ao nascer, tendo como referência as principais vias de tráfego veicular. Quanto às concentrações de elementos-traço, observamos áreas de maior concentração de dos elementos traçadores de fontes de emissão veicular, cobre (Cu) e enxofre (S), próximos da via de tráfego rápido. A análise espacial permitiu avaliar tendências entre o peso do nascimento e a proximidade das vias de tráfego, embora de maneira descritiva. Conclusão: Houve uma associação entre peso ao nascer e as variações das concentrações de NO2 indoor, valor percentual de micronúcleos e identificação de Cu e S nas residências próximas às vias de tráfego rápido. Os resultados apontam caminhos para futuros estudos epidemiológicos de base individual utilizando medidas de exposição indiretas, ressaltando os bioindicadores vegetais como uma ferramenta útil para avaliação de exposição aos contaminantes atmosféricos / Introduction: Experimental and epidemiological studies have evidenced several side outcomes related with air pollution concentrations, highlighting pregnancy. The use of bioindicators has shown the impacts of air pollution on living organisms, including the plant specie Tradescantia pallida Objectives: The present study evaluated the effects of gestational exposure to air pollution regarding birth weight and the Tradescantia pallida responses to the same exposure conditions. The possible associations between exposure variables (NO2, MP2,5, foliar accumulation of trace-elements and traffic vehicular proximity of the mothers\' residence) and the effects variables (mutagenic response in T. pallida and birth weight) were also evaluated. Methodology: The cohort was comprised by 39 pregnant women residing in the Butantã district, São Paulo city. The residences, habits of its residents and the morbidity data were characterized by the application of a questionnaire. During 18 months, monthly samples of T. pallida leaves and inflorescences were collected. We applied the Tradescantia micronucleus bioassay (Trad-MCN) and measured the accumulation of traceelements in the leaves using EDXRF. The NO2, O3 and PM2,5 concentrations were measured in the residences and on the participants. Linear models were employed with birth weight as a dependent variable. The exposure and effects data were georeferenced and cartographically represented, using the chorochoromatic and isarithmic techniques with mothers\' residences and traffic vehicular proximity. The exposure and effects variables were represented by contour maps on the traffic routes basis of the study area. Results: The birth weight loss was 318,92g (IC 95% -578,44; -59,4) per interquartile range (20,02ug/m3) referent to indoor NO2 exposure in the third gestational trimester. This result showed the impact to NO2 exposure even when assessing other gestational risks variables. The evaluation of micronuclei percentage rate effect in the birth weight was related with 49,04g decrease in the birth weight (IC 95% = -121,83; 23,75). The map area with higher micronuclei percentage rate coincided with the low birth weight incidence areas and higher PM2,5 concentrations. The spatial analysis of the exposure variables (NO2 and PM2,5) exhibited same areas with higher pollutant concentrations and lower values for birth weight. The concentration of Cu (Cooper) and S (Sulfur) elements was predominantly close to the freeways. These analyses have allowed the evaluation of descriptive tendencies between birth weight and residential traffic proximity. Conclusion: There was an association between birth weight and indoor NO2 concentrations, micronuclei percent values and Cu and S identification on residences located close to freeways. These results suggest studies using both epidemiologic and indirect exposure measure approaches highlighting bioindicator plants as a useful tool for assessing the effects of air pollution in health

O presente estudo foi desenvolvido para testar a viabilidade do Bioensaio Trad- MCN com Tradescantia pallida cv. purpurea Boom em situações naturais, ou seja, plantada em diferentes tipos de solo em sete Parques Urbanos da cidade de São Paulo. Em cada Parque foi plantado um grupo de T. pallida na borda próxima a uma via de grande circulação de veículos e outro grupo de T. pallida no centro, com intuito de verificar possíveis gradientes de poluição, visto que o tráfego de veículos automotores é um dos principais responsáveis pela poluição do ar na cidade. Além da quantificação de micronúcleos em células-mãe de grão de pólen (Trad-MCN), foi analisado com a técnica EDX-RF o acúmulo de elementos traço nas folhas de T. pallida e no solo, tanto na borda e como no centro. Medidas de O3 e NO2 também foram realizadas nos diversos pontos amostrados. Foi verificada diferença estatística significante no Bioensaio de Trad-MCN entre borda e centro somente nos Parques Toronto t = 2,631; p = 0,020 e Guarapiranga t = 2,631; p = 0,019. O menor fluxo de veículos no entorno aliado a presença de grande extensão florestal no centro do Parque teve relação direta com as maiores médias registradas O3 que foi no Parque Guarapiranga. O intenso fluxo de veículos na região central da cidade pode ser um dos fatores para justificar altos índices de chumbo (Pb) acumulado, tanto nas folhas como no solo na borda do Parque Independência. Em conclusão o Bioensaio Trad-MCN em condições naturais necessita maiores estudos para verificar se além da poluição do ar, as condições de estresse climático podem induzir mutações genéticas em T. pallida, e as análises de elementos traços com técnica de EDX-RF mostraram presença de diversos elementos traços registrados nas folhas, sendo alguns deles com maior concentração na borda em relação ao centro dos parques estudados. / This current study was designed to test the viability of the Trad-MCN bioassay with Tradescantia pallida cv. purpurea Boom in natural situations, planted in different soil types in seven urban parks in the city of São Paulo. In each Park one group of T. pallida was planted on fringe, next to a path of movement of large vehicles, and another group of T. pallida in the center, aiming to investigate possible gradients of pollution, since the traffic of motor vehicles is a major driver of air pollution in the cities. Besides the quantification of micronuclei in mother cells of pollen grain (Trad-MCN), was analyzed with EDX-RF technique the accumulation of trace elements in the leaves of T. pallida and the soil, as both the fringe and the center. Measurements of O3 and NO2 were also performed in the various sampling points. Statistically significant difference was found in the Trad-MCN bioassay between fringe and center only in Toronto Park t = 2.631; p = 0.020 and Guarapiranga Park t = 2.631; p = .019. The highest averages recorded of O3 was found in the center of Chico Mendes Park, the lowest flow of vehicles in the vicinity ally the presence of large forest extension in the center of the park had a direct relationship with the major averages recorded O3. The heavy flow of vehicles in the central city can be a factor to justify high levels of lead (Pb) accumulated in both the leaves and soil at the edge of Independência Park. In conclusion, the Trad-MCN bioassay in natural conditions requires further studies to determine whether addition of air pollution, the conditions of environmental stress can induce genetic mutations in T. pallida, and the analysis of trace elements with EDX-RF technique showed the presence of several trace elements reported in the leaves and in soil, some of them with the highest concentration at the fringe from the center of the parks studied.

Introdução: Estudos experimentais e epidemiológicos têm evidenciado diversos eventos mórbidos associados à poluição do ar, destacando os efeitos na gestação. A utilização de bioindicadores mostra os impactos da poluição em seres vivos, inclusive na espécie vegetal Tradescantia pallida. Objetivos: O presente estudo avaliou efeito da exposição gestacional à poluição do ar no peso ao nascer e a resposta à mesma exposição do bioindicador Tradescantia pallida. As possíveis associações entre as variáveis de exposição (NO2, MP2,5 acúmulo foliar de elementos-traço e proximidade residencial das vias de tráfego veicular) e as variáveis de efeito (resposta mutagênica em T. pallida e peso ao nascer) também foram investigadas. Metodologia: A coorte foi composta por 39 gestantes moradoras do distrito do Butantã, São Paulo, SP. Os domicílios, hábitos dos moradores e morbidade referida foram caracterizados pela aplicação de questionário. Durante 18 meses foram feitas coletas mensais de inflorescências e folhas de T. pallida. Foram utilizados os testes de quantificação de micronúcleos em tétrades de Tradescantia (Trad-MCN) e análise do acúmulo foliar de elementos-traço por EDXRF. Também foram medidos os níveis de NO2, O3 e MP2,5 nas residências, além de medidas individuais em cada gestante. A análise epidemiológica foi composta por análises de regressão linear univariada e múltipla tendo como variável dependente o peso ao nascer. Os dados de exposição e efeito foram georreferenciados e cartograficamente representados utilizando-se as técnicas corocromática e isarítmica, usando como base as residências das gestantes e a proximidade às vias de tráfego veicular, sendo representadas em mapas de isolinhas sobre a base de arruamentos da região. Resultados: Pelo modelo de regressão linear múltiplo, houve uma perda no peso ao nascer de 318,92g (IC 95% -578,44; -59,4) para o intervalo interquartil (20,02?g/m3) referente à exposição ao NO2 indoor no terceiro trimestre gestacional. Esse resultado mostra o impacto da exposição ao NO2 no peso ao nascer, mesmo avaliando outras variáveis de risco para esse desfecho gestacional. Houve uma associação entre o aumento do valor percentual médio de micronúcleos com a diminuição de 49,04g no peso ao nascer (IC 95% = -121,83; 23,75). Os maiores valores percentuais de micronúcleos medidos coincidiu com as áreas de maior incidência de baixo peso ao nascer e de altas concentrações de MP2,5. A análise espacial das concentrações de NO2 e MP2,5 mostrou áreas de maiores concentrações nas regiões onde ocorreram menores valores para o peso ao nascer, tendo como referência as principais vias de tráfego veicular. Quanto às concentrações de elementos-traço, observamos áreas de maior concentração de dos elementos traçadores de fontes de emissão veicular, cobre (Cu) e enxofre (S), próximos da via de tráfego rápido. A análise espacial permitiu avaliar tendências entre o peso do nascimento e a proximidade das vias de tráfego, embora de maneira descritiva. Conclusão: Houve uma associação entre peso ao nascer e as variações das concentrações de NO2 indoor, valor percentual de micronúcleos e identificação de Cu e S nas residências próximas às vias de tráfego rápido. Os resultados apontam caminhos para futuros estudos epidemiológicos de base individual utilizando medidas de exposição indiretas, ressaltando os bioindicadores vegetais como uma ferramenta útil para avaliação de exposição aos contaminantes atmosféricos / Introduction: Experimental and epidemiological studies have evidenced several side outcomes related with air pollution concentrations, highlighting pregnancy. The use of bioindicators has shown the impacts of air pollution on living organisms, including the plant specie Tradescantia pallida Objectives: The present study evaluated the effects of gestational exposure to air pollution regarding birth weight and the Tradescantia pallida responses to the same exposure conditions. The possible associations between exposure variables (NO2, MP2,5, foliar accumulation of trace-elements and traffic vehicular proximity of the mothers\' residence) and the effects variables (mutagenic response in T. pallida and birth weight) were also evaluated. Methodology: The cohort was comprised by 39 pregnant women residing in the Butantã district, São Paulo city. The residences, habits of its residents and the morbidity data were characterized by the application of a questionnaire. During 18 months, monthly samples of T. pallida leaves and inflorescences were collected. We applied the Tradescantia micronucleus bioassay (Trad-MCN) and measured the accumulation of traceelements in the leaves using EDXRF. The NO2, O3 and PM2,5 concentrations were measured in the residences and on the participants. Linear models were employed with birth weight as a dependent variable. The exposure and effects data were georeferenced and cartographically represented, using the chorochoromatic and isarithmic techniques with mothers\' residences and traffic vehicular proximity. The exposure and effects variables were represented by contour maps on the traffic routes basis of the study area. Results: The birth weight loss was 318,92g (IC 95% -578,44; -59,4) per interquartile range (20,02ug/m3) referent to indoor NO2 exposure in the third gestational trimester. This result showed the impact to NO2 exposure even when assessing other gestational risks variables. The evaluation of micronuclei percentage rate effect in the birth weight was related with 49,04g decrease in the birth weight (IC 95% = -121,83; 23,75). The map area with higher micronuclei percentage rate coincided with the low birth weight incidence areas and higher PM2,5 concentrations. The spatial analysis of the exposure variables (NO2 and PM2,5) exhibited same areas with higher pollutant concentrations and lower values for birth weight. The concentration of Cu (Cooper) and S (Sulfur) elements was predominantly close to the freeways. These analyses have allowed the evaluation of descriptive tendencies between birth weight and residential traffic proximity. Conclusion: There was an association between birth weight and indoor NO2 concentrations, micronuclei percent values and Cu and S identification on residences located close to freeways. These results suggest studies using both epidemiologic and indirect exposure measure approaches highlighting bioindicator plants as a useful tool for assessing the effects of air pollution in health

O presente estudo justifica-se pelo crescente aumento da economia e conseqüentemente dos diferentes tipos de transportes para viabilizar esta economia, a exemplo do transporte aéreo que vem crescendo significativamente. Este estudo objetivou verificar um possível efeito mutagênico causado pelo combustível de aeronaves em bioindicadores vegetais As áreas selecionadas para esta pesquisa foram o Aeroporto Internacional de São Paulo (pontos: torre, pátio, pista L e pista R), um bairro adjacente que é rota de aeronaves e o Parque Estadual da Cantareira que dista 16km do aeroporto. O aeroporto situa-se a 749m de altitude com ventos médios de 129 graus e velocidade média de cinco nós, temperatura média de 19 graus centígrados e umidade relativa do ar média de 80 por cento. Um bioindicador vegetal proposto foi a Tradescantia pallida, com 15 floreiras em cada ponto mencionado, analisando o potencial mutagênico através dos números de micronúcleos (Trad-MCN) e metais pesados impregnados nas folhas da planta, sendo coletadas as inflorescências e folhas mensalmente durante um ano e meio. Para caracterizar a área de estudo foi analisado o material particulado presente nos diversos pontos, utilizou-se amostradores mini-vol, com exposição por 24 horas em sete coletas durante um ano. Para verificar os compostos orgânicos voláteis (COVs), foram feitas três coletas através de canisters. As maiores concentrações de gases provenientes da queima do querosene foram encontradas nos pontos: pátio, pista L e bairro. Os resultados indicaram uma correlação positiva (p=0,034) entre COVs e MCN, no local de maior concentração (pátio, indicando que os compostos orgânicos voláteis provenientes de combustível de aeronaves (QAV) apresentaram componentes capazes de causar mutagenicidade em nosso estudo. / The worthiness of this study lies on the fact that, within the scenario of the multiplication of various kinds of transportation means resulting from the economical development, the growing use of air transportation means has been quite significant. The aim of this study was to verify a mutagenic potential effects caused by aircraft fuel on a vegetable indicator. The locations selected to carry out this research are the São Paulo International Airport Guarulhos (points: tower, apron, runway L and runway R), an adjoining district which lies within the route of the aircrafts, and Parque Estadual da Cantareira (a public park), 16 km away from the airport and apparently not impacted by the aircraft traffic (reference point). The airport lies at an altitude of 749 meters, with average winds of 129 degrees and average speed of five knots, average temperature of 19 degrees centigrade and air relative humidity of 80 per cent. The vegetal bioindicator propos, the Tradescantia pallida, with 15 flowerbeds placed in each of the locations mentioned above, which were used for the observation of the mutagenic potential through the analysis of the amounts of micronuclei (Trad-MCN) and heavy metals accumulated on the leaves. The inflorescences and leaves were collected on monthly basis within a period of eighteen months. For to characterize the study area was analyzed the particulate material in the various locations, using mini-vol sample collectors, with 24 hour exposure through a one year period. For the analysis of the volatile organic compounds (VOCs), three collections were made with the use of canisters. The greatest concentrations of gases resulting from the burning of kerosene were found on the locations: apron, runway L and district. The result showed a positive correlation (p=0,034) between the VOCs and micronuclei in the location with greatest concentration (apron) indicating that the organic compounds from aircraft fuel (AVK) have mutagenic able components.

O presente estudo foi desenvolvido para testar a viabilidade do Bioensaio Trad- MCN com Tradescantia pallida cv. purpurea Boom em situações naturais, ou seja, plantada em diferentes tipos de solo em sete Parques Urbanos da cidade de São Paulo. Em cada Parque foi plantado um grupo de T. pallida na borda próxima a uma via de grande circulação de veículos e outro grupo de T. pallida no centro, com intuito de verificar possíveis gradientes de poluição, visto que o tráfego de veículos automotores é um dos principais responsáveis pela poluição do ar na cidade. Além da quantificação de micronúcleos em células-mãe de grão de pólen (Trad-MCN), foi analisado com a técnica EDX-RF o acúmulo de elementos traço nas folhas de T. pallida e no solo, tanto na borda e como no centro. Medidas de O3 e NO2 também foram realizadas nos diversos pontos amostrados. Foi verificada diferença estatística significante no Bioensaio de Trad-MCN entre borda e centro somente nos Parques Toronto t = 2,631; p = 0,020 e Guarapiranga t = 2,631; p = 0,019. O menor fluxo de veículos no entorno aliado a presença de grande extensão florestal no centro do Parque teve relação direta com as maiores médias registradas O3 que foi no Parque Guarapiranga. O intenso fluxo de veículos na região central da cidade pode ser um dos fatores para justificar altos índices de chumbo (Pb) acumulado, tanto nas folhas como no solo na borda do Parque Independência. Em conclusão o Bioensaio Trad-MCN em condições naturais necessita maiores estudos para verificar se além da poluição do ar, as condições de estresse climático podem induzir mutações genéticas em T. pallida, e as análises de elementos traços com técnica de EDX-RF mostraram presença de diversos elementos traços registrados nas folhas, sendo alguns deles com maior concentração na borda em relação ao centro dos parques estudados. / This current study was designed to test the viability of the Trad-MCN bioassay with Tradescantia pallida cv. purpurea Boom in natural situations, planted in different soil types in seven urban parks in the city of São Paulo. In each Park one group of T. pallida was planted on fringe, next to a path of movement of large vehicles, and another group of T. pallida in the center, aiming to investigate possible gradients of pollution, since the traffic of motor vehicles is a major driver of air pollution in the cities. Besides the quantification of micronuclei in mother cells of pollen grain (Trad-MCN), was analyzed with EDX-RF technique the accumulation of trace elements in the leaves of T. pallida and the soil, as both the fringe and the center. Measurements of O3 and NO2 were also performed in the various sampling points. Statistically significant difference was found in the Trad-MCN bioassay between fringe and center only in Toronto Park t = 2.631; p = 0.020 and Guarapiranga Park t = 2.631; p = .019. The highest averages recorded of O3 was found in the center of Chico Mendes Park, the lowest flow of vehicles in the vicinity ally the presence of large forest extension in the center of the park had a direct relationship with the major averages recorded O3. The heavy flow of vehicles in the central city can be a factor to justify high levels of lead (Pb) accumulated in both the leaves and soil at the edge of Independência Park. In conclusion, the Trad-MCN bioassay in natural conditions requires further studies to determine whether addition of air pollution, the conditions of environmental stress can induce genetic mutations in T. pallida, and the analysis of trace elements with EDX-RF technique showed the presence of several trace elements reported in the leaves and in soil, some of them with the highest concentration at the fringe from the center of the parks studied.

A Câmara de Topo Aberto, CTA, foi adaptada para gerar um gradiente da concentração da poluição atmosférica ambiente por material particulado fino, capaz de ser utilizado em experimentos toxicológicos. Uma vez que os aerossóis urbanos são composições quimicamente complexas, com comprovada toxicidade na saúde e mecanismos de ação sobre o homem ainda pouco conhecidos, a utilização conjunta da CTA com sistemas sentinela simples e de baixo custo, capazes de detectar efeitos tóxicos agudos, constituem alternativa para avaliação desse ambiente. A Câmara de Topo Aberto, CTA, foi documentada em termos de dimensões, especificações e características operacionais, e avaliada durante 60 dias. A concentração ambiental média diária de material particulado fino no período foi de 28,6 ug/m3 e a redução média dessa concentração obtida no interior da CTA foi de 75%. Tradescantia clone 4430, KU20 e pallida cv. Purpurea foram colocadas dentro e fora da CTA para avaliar a resposta de bioensaios nesse gradiente de exposição. O protocolo de mutação em inflorescência (Trad-MCN) foi aplicado nos três espécimes vegetais, e detectou uma menor quantidade de micronúcleos no interior da CTA (p=0,002). Nos clones foram aplicados os protocolos de mutação em pêlo estaminal (Trad-SHM) e aborto em grão de pólen, tendo sido detectada menor resposta para as plantas colocadas no interior da CTA (p=0,007 para pêlo estaminal e p= 0,041 para grão de pólen). Folhas dos três espécimes foram coletadas e submetidas à análise por fluorescência de raio-X. Foi detectada redução na concentração de titânio nas folhas coletadas dentro da CTA (p=0,049). A análise fatorial identificou a presença de fontes de solo e automotiva, com menor concentração observada nas folhas colhidas dentro da CTA. A utilização da CTA com bioensaios no ambiente urbano mostrou ser capaz de detectar efeitos agudos em plantas frente ao gradiente de exposição obtido. / Open Top Chamber was modified to obtain a differential concentration on environmental pollution capable to be used on toxicological studies. Since urban aerosol constitutes a very complex chemical composition, with well known toxic action on health but requesting clarification about their biological mechanisms, the use of Open Top Chamber with low cost sentinel systems seems to be an alternative to detect acute toxic effects on such environment. Open Top Chamber was described on its dimensional and operational characteristics, and operated on a 60 days campaign. During this campaign the daily average concentration of fine particles was 28,6 ug/m3 and inside the Open Top Chamber it was obtained a reduction about 75% on such concentration. Tradescantia clone 4430, KU20 and pallida cv. Purpurea were placed inside and outside the chamber to evaluate bioassay response on each pollution concentration. The Trad-MCN bioassay detected a lower micronuclei count on plants inside the chamber (p=0,002). Clones were submitted to stamen hair mutation (Trad-SHM) and pollen mother cell abortion protocols, detecting also a lower effect on plants inside the chamber (p=0,007 for stamen hair mutation and p=0,041 for pollen mother cells abortion). Leaves of all spices were collected and submitted to X-ray fluorescence analysis. The titanium concentration was lower on samplers collected inside the chamber (p=0,049). The factorial analysis identified the presence of elements from soil and automotive sources with a lower concentration on samples collected inside the chamber. The combined use of Open Top Chamber with bioassay on urban environment is capable to detect acute effects on plants when submitted to the obtained particulate concentration reduction.