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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2018.tde-13092018-172144
Documento
Autor
Nome completo
Ana Letícia Madeira Sanches
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2018
Orientador
Banca examinadora
Espíndola, Evaldo Luiz Gaeta (Presidente)
Dornfeld, Adrislaine da Silva Mansano
Fernandes, Marisa Narciso
Freitas, Juliane Silberschmidt
Oliveira, Rhaul de
Título em português
Avaliação do efeito ambiental do inseticida Kraft 36EC® (abamectina) e do fungicida Score 250EC® (difenoconazol) por meio de análises ecotoxicológicas em diferentes estágios de vida do Danio rerio
Palavras-chave em português
Zebrafish
Agrotóxicos
Biomarcadores
Misturas
Resumo em português
O Kraft 36EC® (i.a. abamectina) e o Score 250EC® (i.a. difenoconazol) são agrotóxicos intensamente utilizados nas culturas de morango em regiões de clima tropical, embora sejam compostos classificados como extremamente tóxicos e muito perigosos ao ambiente. Misturas de agrotóxicos são aplicadas nas culturas agrícolas e a presença destes compostos na água pode potencializar os efeitos tóxicos a organismos aquáticos não alvos. A ocorrência do escorrimento superficial (runoff) contaminado com agrotóxico e a contaminação por aspersão direta (spray drift) em ecossistemas tropicais próximo aos corpos hídricos também podem comprometer o ecossistema aquático local devido à toxicidade desses compostos a organismos não alvos. Considerando os riscos ecológicos inerentes ao uso destes agrotóxicos, o objetivo principal desta pesquisa foi avaliar o efeito ambiental dos praguicidas Kraft 36EC® e Score 250EC® e de seus princípios ativos, abamectina e difenoconazol, respectivamente. Foram realizados testes de toxicidade aguda em laboratório a partir de exposições dos compostos isolados e em misturas utilizando como organismo teste embriões e adultos de Danio rerio. Experimentos in situ (mesocosmos) foram realizados a fim de avaliar os efeitos do runoff e spray drift contaminados com os agrotóxicos Kraft 36EC® e Score 250EC®, isolados e em misturas. Tanto nos mesocosmos quanto em experimentos de laboratório analisou-se, além da mortalidade, biomarcadores bioquímicos. Pelos resultados obtidos verifica-se que não foram observadas diferenças significativas entre a toxicidade isolada dos ingredientes ativos e suas respectivas formulações comerciais em testes agudos. Nos testes de toxicidade com as misturas dos ingredientes ativos, observou-se que a mistura de abamectina + difenoconazol promoveu um efeito tóxico sinérgico a adultos de Danio rerio em exposições agudas. Observou-se também a ausência do mesmo efeito nas exposições com as misturas das formulações comerciais neste mesmo estágio de vida. A exposição dos embriões às misturas de Kraft 36EC® e Score 250EC® mostrou um efeito antagônico nas baixas concentrações e efeito sinérgico nas mais altas. Verificou-se um aumento significativo na atividade da enzima de biotransformação 7-etóxiresorufina-0-deetilase (EROD) e nos níveis de malondialdeído MDA nas brânquias de peixes expostos à formulação comercial da abamectina. Houve um aumento na atividade da glutationa-S-transferase (GST), glutationa peroxidase (GPx) e níveis de MDA, e diminuição da glutationa redutase (GR) nas brânquias dos peixes expostos ao difenoconazol e sua formulação comercial. Também foi observado um aumento nas respostas dos biomarcadores analisados nas brânquias dos organismos expostos às misturas tanto dos princípios ativos quanto das formulações comerciais. A exposição ao Kraft 36EC® spray drift em campo promoveu os maiores efeitos deletérios no metabolismo de Danio rerio, seguido das exposições ao runoff contaminado com Kraft 36EC® e Score 250EC®. As formulações comerciais Kraft 36EC® e Score 250EC® e as misturas das mesmas promoveram alterações significativas no metabolismo de detoxificação, e causam estresse oxidativo em peixes. Diferenças no padrão de respostas dos biomarcadores entre os experimentos realizados em mesocosmos e em laboratório ficam evidentes devido à influência das concentrações utilizadas, das interações ecológicas entre as comunidades presentes no meio e das variáveis ambientais nos experimentos em mesocosmos. A avaliação da toxicidade de agrotóxicos, especialmente em países tropicais, e indicações para futuras pesquisas são discutidos.
Título em inglês
Analysis of the environmental effect of the insecticide Kraft 36EC® (abamectin) and the fungicide Score 250EC® (difenoconazole) by means of ecotoxicological analyzes in different Danio rerio life stages
Palavras-chave em inglês
Biomarkers
Mixtures
Pesticides
Zebrafish
Resumo em inglês
Kraft 36EC® (a.s. abamectin) and Score 250EC® (a.s. difenoconazole) are intensely used pesticides in strawberry crops in tropical regions, even though they are classified as extremely toxic and very dangerous to the environment. Mixtures of agrochemicals are applied to agricultural crops and the presence of these compounds in water may potentiate toxic effects to non-target aquatic organisms. The contamination of edge-of-field water bodies through runoff and spray drift may compromise the local aquatic ecosystem due to the toxicity of these compounds to non-target organisms. Considering the potential ecological risks related with the use of these pesticides, the main objective of this research was to evaluate the environmental effects of the pesticides Kraft 36EC® and Score 250EC® and its active ingredients abamectin and difenoconazole, respectively. Acute toxicity tests were performed in the laboratory with the isolated compounds and their mixtures using zebrafish (Danio rerio) embryos and adults as test organism. A mesocosm experiment was also performed to evaluate the effects of simulated runoff and spray drift containing Kraft 36EC® and Score 250EC® individually and in mixtures. Besides lethality, selected biomarkers were also evaluated in the fish from the mesocosm and laboratory experiments. No significant differences were observed in effects of the active ingredients and their respective commercial formulations in acute fish tests after single exposure to each test compound. The acute mixture toxicity tests with the active ingredients showed that this mixture exerts a synergistic toxic effect to adult fish. The absence of the synergistic effect on exposures with the commercial formulations mixtures was also observed. Embryo exposure to Kraft 36EC® and Score 250EC® mixtures showed an antagonistic effect at low concentrations and synergistic effect at the highest. A significant increase was observed in the activity of the EROD biotransformation enzyme and in the levels of MDA in fish gills after exposure to Kraft 36EC®. An increase in GST activity, GPx and MDA levels, and a decrease of GR in fish gills was noted after fish exposure to difenoconazole and its commercial formulation. An increase in the responses of the biomarkers analyzed in the gills of the organisms exposed to the mixtures of both the active ingredients and the commercial formulations as compared to single-compound exposure was also observed. Exposure to simulated spray drift of Kraft 36EC® in the mesocosms promotes the greatest deleterious effects on metabolism of Danio rerio followed by exposures to the runoff contaminated with a Kraft 36EC® and Score 250EC® mixture. The commercial formulations Kraft 36EC® and Score 250EC® and their mixtures lead to significant changes in the detoxification metabolism resulting in oxidative stress to fish. Differences in biomarkers responses between the experiments performed in the mesocosms and the laboratory were noted and are due to the different concentrations tested; the ecological interactions between the communities present in the mesocosms and differences in environmental variables. The need and indications for future research related with the evaluation of pesticide toxicity, especially in tropical countries, are discussed.
 
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Data de Publicação
2018-09-17
 
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