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Previous issue date: 2007 / ABSTRACT According to the Environmental Protection Agency (EPA), for an organism to be selected for toxicology tests it is necessary to know: the distribution of the species, its nutritional place in the trophic structure, its biology, its habits, its physiology, and finally that laboratory culture techniques have been developed for it. Based on these guidelines, this project was divided into four parts. In the first study, Hyalella curvispina was collected monthly from September 2003 to August 2005, in Gentil Lagoon, Tramandaí, Rio Grande do Sul, Brazil, and the level of biochemical parameters and lipoperoxidation were measured. The results suggest that these animals have seasonal storage and degradation of the energy substrates investigated. During summer, glycogen, total lipids, and triglycerides were stored, and were utilized especially during autumn and winter. Females stored proteins especially in spring and used them in summer; whereas males stored proteins especially in spring and used them in winter. The levels of lipoperoxidation during the year differed between females and males. These variations may be related to biotic factors (e. g. , reproduction period) and to abiotic factors (e. g. , water temperature, salinity). In the second study, we compared the effect of seasonal variations in the energy metabolism and in the levels of lipoperoxidation of two sympatric species of amphipods, H. pleoacuta and H. castroi. The animals were collected monthly from April 2004 through March 2006, in the Vale das Trutas in the Municipality of São José dos Ausentes.Statistical analyses revealed significant seasonal differences in biochemical composition, as well as differences among sexes and species. Environmental conditions (e. g. , trophic conditions) and reproduction appeared to be the main processes influencing the seasonal patterns of variation in biochemical composition. In the third study, we compared variations in the energy metabolism and in the levels of lipoperoxidation, and also reproductive parameters of two species of amphipods, H. pleoacuta and H. curvispina maintained on two different diets. The animals were collected in the winter of 2004 and 2005. In the laboratory, the animals were kept submerged in aquariums under controlled conditions; they were fed ad libitum, for 30 days with diet 1 or diet 2. Statistical analysis revealed significant differences in biochemical composition between the sexes and diets. Diet 1 (macrophytes only) mimicked caloric restriction, because this showed a depletion of the glycogen and total proteins in the two species and sexes, as reinforced by a decrease in the levels of lipoperoxidation. In amphipods fed on Diet 2 (macrophytes and ration), these metabolic patterns were reversed, and Diet 2 provided valuable information concerning adequate maintenance in the laboratory for toxicology experiments. The caloric requirements of both species were only supplied with Diet 2, which provided more carbohydrates, proteins, and lipids. The fourth study investigated the effects of carbofuran on the energy metabolism, lipoperoxidation and Na+/K+ATPase activity, and reproductive parameters in the amphipods H. pleoacuta and H. curvispina. The animals were collected in the winter of 2006.In the laboratory, the animals were kept submerged in aquariums under controlled conditions and exposed to carbofuran at a dose of 5 or 50μg/L for a period of 7 days. Statistical analysis revealed that carbofuran induces significant decreases in glycogen, proteins, lipids, triglycerides, and Na+/K+ATPase, as well as a significant increase in lipoperoxidation levels. Studies of all the biochemical parameters seem to be quite promising, in order to assess and predict the effects of toxicants on non-target organisms. The results also suggest that the reproductive parameters (formation of couples, ovigerous females and mean number of eggs) may provide sensitive criteria for assessing ecotoxicological effects. Furthermore, H. pleoacuta and H. curvispina are suitable organisms for use in toxicity tests, and we suggest that they are sensitive species that could be used in monitoring studies. / Segundo a Environmental Protection Agency (EPA) para um organismo ser selecionado para testes de toxicológicos é necessário que se conheça: a distribuição da espécie, sua localização dentro da estrutura trófica, sua biologia, seus hábitos nutricionais, sua fisiologia e por fim que sejam desenvolvidas técnicas de manutenção de cultivo destes organismos em laboratório. Visando estas regras este trabalho foi dividido em quatro partes: No primeiro trabalho o amphipoda Hyalella curvispina foi coletado mensalmente de setembro 2003 a agosto 2005, na lagoa de Gentil, Tramandaí, Rio Grande do Sul, Brasil, e diferentes parâmetros bioquímicos e a lipoperoxidação foram medidos. Os resultados sugerem que estes animais armazenam e degradam de forma sazonal as reservas energéticas investigadas. Durante o verão, o glicogênio, os lipídios totais, e os triglicerídeos foram armazenados, e utilizados durante o outono e o inverno. As fêmeas armazenam proteínas na primavera e usam no verão; enquanto que os machos armazenam as proteínas na primavera e usam no inverno. Os níveis do lipoperoxidação durante o ano diferiram entre fêmeas e machos. Estas variações podem estar relacionadas aos fatores bióticos (ex. período reprodutivo) e aos fatores abióticos (ex. temperatura de água, salinidade). No segundo trabalho foi comparado o efeito de variações sazonais no metabolismo energético e nos níveis de lipoperoxidação de duas espécies simpátricas de amphipoda, H. pleoacuta e H. castroi. Os animais foram coletados mensalmente de abril 2004 a março 2006, no Vale das Trutas no município de São José dos Ausentes.As análises estatísticas revelaram diferenças sazonais significativas na composição bioquímica, bem como, diferenças entre sexos e espécies. Os fatores ambientais (ex. , condições tróficas) e a reprodução pareceram ser os principais processos que influenciam os padrões sazonais da composição bioquímica. No terceiro trabalho nós comparamos variações no metabolismo energético, nos níveis de lipoperoxidação e de parâmetros reprodutivos de duas espécies de amphipoda, H. pleoacuta e H. curvispina mantido com duas dietas diferentes. Os animais foram coletados no inverno de 2004 e de 2005. No laboratório, os animais foram mantidos submersos em aquários sob circunstâncias controladas, alimentados ad libitum por 30 dias com dieta 1 (somente macrófitas) ou dieta 2 (macrófitas e ração). A análise estatística revelou diferenças significativas na composição bioquímica entre os sexos e as dietas. A dieta 1 mimetizou a restrição calórica, pois ocorreu uma depleção do glicogênio e das proteínas totais nas duas espécies e sexos, este fato é reforçado por uma diminuição nos níveis do lipoperoxidação. Nos amphipoda alimentados com a dieta 2, estes padrões metabólicos foram revertidos. A dieta 2 forneceu informações valiosas a respeito da manutenção adequada em laboratório para experimentos toxicológicos. As exigências calóricas das espécies foram supridas somente com a dieta 2, que forneceu mais carboidratos, proteínas e lipídios. O quarto estudo investigou os efeitos do Carbofuran no metabolismo energético, na lipoperoxidação e na atividade do Na+/K+ATPase, e em parâmetros reprodutivos nos amphipoda H. pleoacuta e H. curvispina. Os animais foram coletados no inverno de 2006.No laboratório, os animais foram mantidos submersos em aquários sob circunstâncias controladas e expostos ao Carbofuran numa dose de 5 ou 50μg/L por um período de 7 dias. A análise estatística revelou que o pesticida induz diminuições significativas no glicogênio, nas proteínas, nos lipídios, nos triglicerídeos, e na Na+/K+ATPase, bem como, um aumento significativo nos níveis de lipoperoxidação. O estudo dos parâmetros bioquímicos parece ser promissor, a fim de avaliar e predizer os efeitos dos pesticidas em organismos do não-alvo. Os resultados sugerem também que os parâmetros reprodutivos (formação dos pares, fêmeas ovígeras e número médio dos ovos) podem ser critérios sensíveis para avaliar efeitos ecotoxicológicos. Além disso, H. pleoacuta e H. curvispina são organismos apropriados para o uso em testes de toxicidade, e nós sugerimos que são espécies sensíveis que poderiam ser usadas para monitorar estudos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_PUC_RS:oai:meriva.pucrs.br:10923/5418 |
| Date | January 2007 |
| Creators | Dutra, Bibiana Kaiser |
| Contributors | Oliveira, Guendalina Turcato |
| Publisher | Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da PUC_RS, instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, instacron:PUC_RS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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