Please use this identifier to cite or link to this item:
https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/30870
AVALIAÇÃO ECOTOXICOLÓGICA DO INSETICIDA ACETAMIPRIDA ANTES E APÓS FOTOCATÁLISE HETEROGÊNEA POR TIO2/UV
Santo, Danielli Gundes do Espírito | Date Issued:
2018
Alternative title
Food, health and culture: a study of feeding practices in a remaining quilombo community in the Brazilian AmazonAdvisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Escola Nacional de Saúde Pública Sergio Arouca. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Dentre os diversos tipos de agrotóxicos, uma classe que vem ganhando destaque é a dos neonicotinóides, que atua como agonista seletivo de receptores nicotínicos de acetilconina em insetos, com consequente hiperatividade nervosa e colapso do sistema nervoso. Apesar de melhorarem a produção agrícola, os agrotóxicos proporcionam
impactos diretos à saúde humana e ao meio ambiente. Uma alternativa para a remediação ambiental de locais contaminados com este composto seria o tratamento com fotocatálise heterogênea com TiO2, uma vez que este processo tem se destacado pela sua elevada capacidade destrutiva de moléculas orgânicas. Concomitantemente, ensaios ecotoxicológicos com organismos-modelo podem ser realizados para indicarem se o tratamento resultará na redução da toxicidade do composto. Sendo assim, o
objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade do inseticida acetamiprida antes e depois da fotocatálise heterogênea por TiO2/UV no organismo terrestre Eisenia andrei. O estudo consistiu na degradação do acetamiprida por fotocatálise heterogênea com TiO2/UV em diferentes tempos da reação. Na sequência, ensaios ecotoxicológicos com minhocas Eisenia andrei (ensaio de contato em papel de filtro, teste de fuga e ensaio da
toxicidade aguda e crônica em solo natural) foram realizados para avaliação da atividade enzimática da GST e CAT e do quantitativo de GSH, relacionados ao estresse oxidativo, além de análises celulares, bem como determinação da variação de biomassa e taxa reprodutiva. Nos ensaios de contato, a CL50 foi 1,12 mg L -1, todas as minhocas morreram na maior concentração (10 mg L -1) após 24 horas de exposição e, as que
sobreviveram em concentrações intermediárias, apresentaram alterações morfológicas, como inchaço, nódulos, partição e deformações clitelares, antes e após o tratamento com TiO2/UV. Nos tempos zero e quinze minutos da reação de degradação, todos os indivíduos morreram após 72 horas, indicando uma possível toxicidade dos fotoprodutos gerados durante a degradação. No ensaio crônico com o acetamiprida, houve redução no número de ovos em 100 % para a concentração 0,05 mg kg-1 e em
33,3% para a concentração 0,1 mg kg-1 e, no número de filhotes, redução de 91,3% para a concentração 0,05 mg kg-1 e em 50 % para a concentração 0,1 mg kg-1 em comparação com o controle. A atividade enzimática da catalase aumentou em relação ao controle após 45 dias na concentração 0,05 mg kg-1. Quanto ao ensaio crônico com os fotoprodutos, os tempos 0 e 15 minutos apresentaram inibição de 100 % no quantitativo de ovos e o tempo 0 minuto apresentou inibição de 100 % no número de filhotes. Nos testes de fuga, obtiveram-se respostas líquidas positivas nas maiores concentrações, ou seja, as minhocas apresentaram uma tendência de fugirem do lado do solo contaminado com o composto. No teste de fuga com o acetamiprida, as concentrações 0,1 e 1 mg kg-1
apresentaram respostas líquidas de 0,8667 e 0,6, respectivamente. Já no ensaio com os fotoprodutos, os tempos 10 e 30 minutos tiveram respostas líquidas de 0,433 e 0,1667, respectivamente. Também foram observadas alterações morfológicas na maior concentração (1 mg kg-1) após 48 horas no ensaio com o inseticida. Logo, o composto mostrou ser tóxico para as minhocas Eisenia andrei, o que levanta discussões acerca dos limites seguros para exposição humana e ambiental.
Abstract
Among the various types of pesticides, a class that has been gaining
prominence is the neonicotinoids, which act as a selective agonist of nicotinic acetylconin receptors in insects, with consequent nervous hyperactivity and collapse of the nervous system. Despite improving agricultural production, agrochemicals have a direct impact on human health and the environment. An alternative for the environmental remediation of sites contaminated with this compound would be the
treatment with heterogeneous photocatalysis with TiO2, since this process has been highlighted by its high destructive capacity of organic molecules. Concomitantly, ecotoxicological tests with model organisms may be performed to indicate whether the treatment will result in the reduction of toxicity of the compound. Thus, the objective of this work was to evaluate the toxicity of acetamiprid insecticide before and after heterogeneous TiO2/UV photocatalysis in the Eisenia andrei terrestrial organism. The
study consists of the degradation of acetamiprid by heterogeneous photocatalysis with TiO2/UV at different reaction times. Following, ecotoxicological tests with Eisenia andrei earthworms (filter paper contact test, avoidance test and acute and chronic toxicity test in natural soil) were performed to evaluate the enzymatic activity of GST and CAT and the quantitative of GSH, related to oxidative stress, in addition to cellular
analysis, as well as determination of biomass variation and reproductive rate. In the contact tests, LC50 was 1.12 mg L-1, all worms died at the highest concentration (10 mg L-1) after 24 hours of exposure, and those that survived at intermediate concentrations showed morphological changes, such as swelling, nodules, partition and clitoral deformations before and after treatment with TiO2/UV. At zero and fifteen minutes of
the degradation reaction, all individuals died after 72 hours, indicating a possible toxicity of the photoproducts generated during the degradation. In the chronic test with acetamiprid, there was a reduction in the number of eggs at 100 % for the concentration 0.05 mg kg-1 and in 33.3 % at the concentration 0.1 mg kg-1 and, in the number of pups, at 91.3 % for the concentration 0.05 mg kg-1 and 50 % for the concentration 0.1 mg kg-1
as compared to the control. The enzymatic activity of the catalase increased in relation to the control after 45 days at the concentration 0.05 mg kg-1. As for the chronic test with the photoproducts, the 0 and 15 minute times showed 100 % inhibition in the egg quantitative and the time 0 minute showed 100 % inhibition in the number of juveniles. In the avoidance tests, positive net responses were obtained at the highest concentrations, that is, the worms showed a tendency to flee from the soil side contaminated with the compound. In the avoidance test with acetamiprid, concentrations
of 0.1 and 1 mg kg-1 showed net responses of 0.8667 and 0.6, respectively. In the test with the photoproducts, times 10 and 30 minutes had net responses of 0.433 and 0.1667, respectively. Morphological changes were also observed at the highest concentration (1 mg kg-1) after 48 hours in the test with the insecticide. Therefore, the compound proved to be toxic to the Eisenia andrei worms, which raises discussions about the safe limits for human and environmental exposure.
Share