Biomarcadores para a avaliação e monitoramento dos recursos

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1 Biomarcadores para a avaliação e monitoramento dos recursos hídricos em áreas rurais Cláudia Bueno dos Reis Martinez Laboratório de Ecofisiologia Animal Universidade Estadual de Londrina

2 Venda Mundial de Agrotóxicos em 27 BRASIL 4º lugar no ranking mundial 8% do consumo da América Latina

3 Consumo Mundial Médio de Agrotóxico por Classe de Uso (de 2 a 27) NO BRASIL: em 28 o consumo de herbicidas correspondeu a mais de 59% do total de agrotóxicos principalmente nas culturas da soja, milho e cana-de-açúcar

4 DISTRIBUIÇÃO TERRITORIAL DAS VENDAS DE HERBICIDAS NO BRASIL Roraima Valor das Vendas de Herbicidas, por Estado, Brasil, 2. Amapá Amazonas Pará Maranhão Ceará Rio Gr. do Norte Acre Piauí Paraíba Pernambuco Rondônia Tocantins Bahia Alagoas Sergipe Mato Grosso Goiás Minas Gerais Mato Grosso do Sul Espírito Santo Paraná São Paulo Santa Catarina Rio de Janeiro Venda de herbicida por Estado limite de estado ,5 Em US$1 Rio Grande do Sul 47 ano Fonte: Ferreira et al., 22 Miles

5 (ARMAS, 25) Distribuição, no período de 4 anos (2 a 23), do consumo de agrotóxicos na sub-bacia do rio Corumbataí (SP). Armas et al, 25.

6 Volume de comercialização de herbicidas, classificados por princípio ativo, mais comercializados no Paraná, no ano de 2 Glifosato + Atrazina 5 % do total

7 Glifosato Soja, milho, arroz, café, Citrus, maçã, fumo, uva, pastagens Culturas RR Cana-de-açúcar Aumento do consumo

8 Herbicida Roundup Começou a ser produzido no Brasil em 1984; Classificado como pouco perigoso ao meio ambiente (Classe IV) 48% de glifosato (sal de isopropilamina) + polioxietilenoamino (POEA) Surfactante facilita a entrada do glifosato

9 Juvenis de Prochilodus lineatus foram expostos ao Roundup poraté96 h CL5 Roundup 1 cm CL 5 (96h): 13,69 mg L -1 7,5 (55%) e 1 (75%) mgl -1 Considerando-se as taxasde aplicaçãoatuais, corpos d águapodemapresentarconcentraçõesde até3,7 mg L 1 glifosato(giesyet al., 2), quecorresponde a cercade 9 mg L 1 de Roundup.

10 Langiano e Martinez, Comp Biochem Physiol. 147C(28)

11 Tecido hepático normal. Estagnação biliar (seta) e vacúolos no citoplasma(círculos) após 24 h em 1 ppmde Roundup. Degeneração citoplasmática (quadrado), degeneração nuclear (setas), hipertrofia celular (estrelas)-após 96 h em 1 ppmde Roundup. Langiano e Martinez, Comp Biochem Physiol. 147C(28)

12 GST Controle Roundup (1 mg.l -1 )

13 SOD GPx CAT GSH Controle Roundup (1 mg.l -1 ) Modesto e Martinez. Chemosphere 78 (21)

14 Peroxidaçãolipídica após 24 e 96 h de exposição Controle Roundup (1 mg.l -1 ) Modesto e Martinez. Chemosphere 78(21)

15 Controle AChE no cérebro Roundup (1 mg.l -1 ) AChE no músculo Roundup: promove inibição da acetilcolinesterase no cérebro e músculo de Prochilodus lineatus. Modesto e Martinez. Chemosphere 78 (21)

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17 ROUNDUP promoveu danos genotóxicos nas células de sangue e brânquia não promoveu danos mutagênicos nos eritrócitos Cavalcante et al. MutatRes655 (28) 41-46

18 Roundup Transorb Comercializado desde ,8% glifosato (sal de isopropilamina) + mistura de surfactantes (15% POEA) Classificado como perigoso ao meio ambiente (classe III) Tecnologia Transorb: translocação mais rápida do produto e em maiores quantidades nas plantas invasoras.

19 Juvenis de Prochilodus lineatus foram expostos ao Roundup Trasorb RoundupTransorb: 1 e 5 mg L -1 t: 6, 24 e 96 h GST 1 cm Controle RDT 1 mg L -1 RDT 5 mg L -1

20 DEFESAS ANTIOXIDANTES GSH Controle RDT 1 mg L -1 RDT 5 mg L -1 Modesto e Martinez. Chemosphere(21) in press

21 Peroxidaçãolipídica apenas no menor tempo de exposição (6 h) Controle RDT 1 mg L -1 RDT 5 mg L -1 Modesto e Martinez. Chemosphere(21) in press

22 AChEno cérebro Controle RDT 1 mg L -1 RDT 5 mg L -1 AChEno músculo Roundup Transorb: também promoveu inibição da acetilcolinesterase no cérebro e músculo de Prochilodus lineatus. Modesto e Martinez. Chemosphere(21) in press

23 Natália Moreno Roundup Transorb Células das brânquias Escore de Dano * * 6h 24h 96h Avaliação de danos no DNA Ensaio do Cometa Exposição in vivo Controle RDT 1 mg L -1 RDT 5 mg L -1 Escore de Dano Eritrócitos * * * * 6h 24h 96h

24 Roundup Transorb Escore de dano Avaliação de danos no DNA Eritrócitos Ensaio do Cometa Exposição in vitro * * * * * * 1h 3h 6h Controle RDT 1 mg L -1 RDT 5 mg L -1 RoundupTransorbpromoveu danos no DNA de eritrócitos expostos diretamente ao herbicida, in vitro, em todos os tempos de exposição testados (1, 3 e 6h)

25 GLIFOSATO Exposições in vivo Escore de Dano Escore de Dano * Brânquia 6h 24h 96h Eritrócitos * * * * 6h 24h 96h Juvenis de Prochilodus lineatus foram expostos apenas ao glifosato Controle Glifosato 1 mg L -1 Glifosato 5 mg L -1 Glifosato 1 cm Promove danos no DNA de células branquiais e de eritrócitos

26 Glifosato Avaliação de danos no DNA Ensaio do Cometa Exposição in vitro 15 Eritrócitos Controle Escore de Dano 1 5 * Glifosato 1 mg L -1 Glifosato 5 mg L -1 1h 3h 6h Glifosato promoveu danos no DNA de eritrócitos expostos diretamente ao herbicida, in vitro, apenas após 1 h de exposição a menor concentração testada

27 Roundup Eritrócitos Glifosato + Surfactante O polioxietilenoamino (POEA) é o surfactante usado na formulação de herbicidas a base de glifosato, como o Roundup Original. Células branquiais Escores danos no DNA em eritrócitos e células branquiais de P. lineatusexpostos apenas à água (CTR) ou a 4 mg.l -1 de POEA, durante 24 h. As barras representam a média e a linha vertical o erro padrão. * diferente do CTR (p <,1).

28 ATRAZINA cana-de-açúcar, milho, soja, entre outras introduzida na agricultura na década de 5 consumo mundial 7. a 9. t/ano consumo no Brasil: segundo herbicida mais consumido

29 Contaminação Aquática por Atrazina 1, a 18,9 µg.l -1 3 µg.l -1 2,7 µg.l µg.l -1-1,5 µg.l -1 (CEREJEIRA et al., 23; KONSTANTINOU (ARMAS (DAVIS et et et al., al., al., 26) 27) 27)

30 Efeitos da atrazinapara Prochiloduslineatus: genotoxicidade e defesas antioxidantes Peixes jovens expostos ao herbicidapor48 e 96 h Thaís Graciano Santos - Mestranda Duas[ATRAZINA] 2 µg.l -1 -Concentraçãolimite definidapeloconama (25) 1 µg.l -1 correspondeà metade da concentração indicada para uso na agricultura

31 a EROD b 48 h b a Atrazina inibiu as vias de biotransformação GST a CTR EXP 2 µg.l-1 b EXP 1 µg.l-1 48 h pmol resorufin.min -1.mg.ptn -1 nmol conjugated CDNB.min -1.mg.ptn -1

32 5 SOD 4 Enzimas antioxidantes primárias- FÍGADO U SOD. mg protein * * 5 GPx CTR 2 ppb 1 ppb tein -1 µmol min -1 mg prot * * CTR 2 ppb 1 ppb µmol min -1 mg protein CAT * * Atrazina inibiu SOD, CATe GPx CTR 2 ppb 1 ppb

33 35 3 Conteúdo de GSH µg GSH mg protein * * Atrazina promoveu redução significativa do conteúdo de GSHno fígado 5 CTR 2 ppb 1 ppb 3 TBARS Não houve indicação de peroxidaçãolipídica pelo ensaio TBARS µmol MDA mg protein * CTR 2 ppb 1 ppb

34 Peixes jovens (13 g) expostos a atrazina por 48 h nmol DTNB. min-1.mg protein AChE cérebro CTR 2 ppb 1 ppb AChE músculo Atrazina não interferiu na atividade da acetilcolinesterase nmol DTNB. min-1.mg protein CTR 2 ppb 1 ppb

35 Escore de dano 1 Danos no DNA em peixes expostos a atrazina por 48 h DNA damage Brânquias * Score of DNA damage Apoptose? Sangue * CTR 2 ppb 1 ppb 2 Score of 4 CTR 2 ppb 1 ppb 3 Score of DNA damage Fígado * CTR 2 ppb 1 ppb

36 HERBICIDA BIOQUÍMICOS BIOMARCADORES GENOTÓXICOS Danos DNA Teste do Cometa Biotrans Estresse Oxidativo AChE In vivo In vitro GLIFOSATO ROUNDUP GST SOD, CAT, = GPx, GSH LPO ROUNDUP TRANSORB GST SOD, CAT, GPx, GSH LPO POEA ATRAZINA EROD; GST SOD, CAT, GPx, GSH LPO = -

37 OBRIGADA!