Tesis
Study of the toxic effects of insecticide diflubenzuron its metabolite p-chloroaniline and their mixtures in tilapia and zebrafish, in the presence and absence of soil = Estudo dos efeitos tóxicos do inseticida diflubenzuron seu metabólito p-cloroanilina e suas misturas em tilápia e zebrafish, na presença e ausência de solo
Estudo dos efeitos tóxicos do inseticida diflubenzuron seu metabólito p-cloroanilina e suas misturas em tilápia e zebrafish, na presença e ausência de solo
Registro en:
DANTZGER, Darlene Denise. Study of the toxic effects of insecticide diflubenzuron its metabolite p-chloroaniline and their mixtures in tilapia and zebrafish, in the presence and absence of soil = Estudo dos efeitos tóxicos do inseticida diflubenzuron seu metabólito p-cloroanilina e suas misturas em tilápia e zebrafish, na presença e ausência de solo . 2017. 1 recurso online (115 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP.
Autor
Dantzger, Darlene Denise, 1980-
Institución
Resumen
Orientadores: Hiroshi Aoyama, Claudio Martin Jonsson Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O inseticida Diflubenzuron (DFB), utilizado por muitos piscicultores pela sua eficácia contra parasitas de peixes, quando metabolizado ou degradado produz a p-cloroanilina (PCA) um composto extremamente tóxico. Uma vez no ambiente aquático, esses compostos podem formar misturas e sua biodisponibilidade depende de fatores como a presença de solo. Diante desta problemática o objetivo geral desta tese foi avaliar os efeitos tóxicos dos compostos, DFB e PCA, individualmente e em diferentes proporções de suas misturas, na presença e ausência de solo, nos peixes Oreochromis niloticus (tilápia) e Danio rerio (zebrafish). Nos ensaios com as tilápias, inicialmente foram obtidas as concentrações dos compostos isolados e de suas misturas que foram letais para 50% dos peixes (CL50-96h) na presença e ausência de solo. As misturas do DFB com PCA foram testadas nas proporções contendo 75%, 50% e 25% de PCA. Com estes resultados, foram realizados os cálculos de índice de aditividade que nos forneceram o tipo de interação que ocorreu entre cada mistura dos compostos. Os mesmos valores de CL50-96h serviram de base para o cálculo das concentrações subletais dos compostos isolados e suas misturas, sendo as tilápias expostas por 96h para a avaliação enzimática. As atividades das enzimas fosfatases ácida (AcP), alcalina (AlP) e catalase (CAT) foram avaliadas nas brânquias destes peixes e as mesmas enzimas, incluindo a alanina (ALT) e aspartato (AST) aminotransferases, foram dosadas do fígado destes organismos. Resumidamente, o solo diminuiu a biodisponibilidade dos compostos em água e ocorreu uma relação antagonística para a mistura com 25% PCA e sinérgica para a mistura com 75% deste composto. Os peixes apresentaram estresse oxidativo e possíveis danos nas brânquias e fígados com alterações na atividade das enzimas CAT, AcP, AlP, AST e ALT. Para os testes com o zebrafish, inicialmente os embriões com 1 hora pós-fertilização (hpf), larvas (96 hpf) e adultos foram expostos a 0, 2.2, 4.4, 9.7, 21.3, 46.8 e 100 mg/L dos compostos isolados e suas misturas durante 96 horas. Após as 96h os organismos mortos foram anotados para determinar a CL50-96h e alterações no desenvolvimento do embrião até a fase larval foram observadas. Dentre as misturas avaliadas a com 75% de PCA causou mais mortalidade dos organismos, seguida das misturas com 50% e 25% de PCA. Os embriões com 1 hora pós-fertilização (hpf) expostos a misturas de DFB e PCA por 96 h apresentaram atraso na eclosão e anormalidades como edema pericárdico, edema de saco vitelino e malformação da coluna vertebral. As larvas com 144 hpf expostas ao PCA e às misturas com 50% e 75% de PCA apresentam alterações na morfologia do fígado, no intestino e na bexiga natatória. A presença de DFB diminuiu os efeitos tóxicos da PCA para os organismos e a mistura contendo 25% de PCA mostrou efeitos antagônicos. Os compostos estudados mostraram efeitos deletérios sobre os organismos teste e, portanto, podem causar danos ao ambiente aquático e, consequentemente, aos seres humanos. Os resultados desta pesquisa contribuirão para uma melhor compreensão da toxicidade dos compostos e suas misturas, no ambiente aquático Abstract: The insecticide Diflubenzuron (DFB), used by many fish farmers due its effectiveness against fish parasites, when metabolized or degraded produces p-chloroaniline (PCA) an extremely toxic compound. Once in the aquatic environment, these compounds can form mixtures and their bioavailability depends on factors such as the presence of soil. The objective of this work was to evaluate the toxic effects of the compounds, DFB and PCA, individually and in different proportions of their mixtures, in the presence and absence of soil, on fish Oreochromis niloticus (tilapia) and Danio rerio (zebrafish). For the assays with tilapia, the concentrations of the isolated compounds and their mixtures that were lethal to 50% of the fish (LC50-96h) were obtained in the presence and absence of soil. The mixtures of DFB with PCA were tested in proportions containing 75%, 50% and 25% of PCA. With these results, the additivity index calculations were performed to provide the type of interaction that occurred between each mixture of the compounds. The LC50-96h values were used for calculating the sublethal concentrations of the isolated compounds and their mixtures in which tilapia were exposed for 96 hours for the enzymatic evaluation. The activities of the acid (AcP), alkaline phosphatase (AlP) and catalase (CAT) enzymes were evaluated in the gills of these fish and these same enzymes, including alanine (ALT) and aspartate (AST) aminotransferases, were dosed in the liver of the animals. Summarizing the results, the soil decreased the bioavailability of the compounds in water and an antagonistic relationship occurred for the mixture with 25% PCA and synergistic for mixture with 25% of this compound. The fish presented oxidative stress and possible damages in the gills and livers with alterations in the activity of CAT, AcP, AlP, AST and ALT enzymes. For zebrafish assays, embryos with 1-hour post-fertilization (hpf), larvae (96 hpf) and adults were exposed to 0, 2.2, 4.4, 9.7, 21.3, 46.8 and 100 mg/L of the isolated compounds and mixtures thereof for 96 hours. After 96h the number of dead organisms was noted to determine the LC50-96h and alterations were observed in embryonary development and larval stage. Among the mixtures evaluated 75% of PCA caused more mortality of larvae and adults zebrafish, followed 50% and 25% PCA. The embryos with 1hour post fertilization exposed to mixtures of DFB and PCA for 96 h presented a delay in hatching and abnormalities such as pericardial edema, yolk sac edema, and, spine malformation. The larvae (144 hpf) exposed to PCA and of the mixtures with 50% and 75% PCA have changes in liver morphology, gut, and swim bladder. The presence of DFB decreased the toxic effects of PCA to the organisms and the mixture containing 25% of PCA showed antagonistic effects. The compounds studied have shown deleterious effects on the test organisms and therefore can cause damage to the aquatic environment and, consequently, to humans. The results of this research will contribute to a better understanding of the toxicity of the compounds DFB, PCA and their mixtures, in the aquatic environment Doutorado Bioquimica Doutora em Biologia Funcional e Molecular CAPES