Resumo Os metais e agroquímicos estão entre os principais contaminantes aquáticos, podendo desencadear estresse oxidativo em organismos expostos. O objetivo deste trabalho foi avaliar uma possível correlação entre o nível de biomarcadores de estresse oxidativo em Aegla (Crustacea, Anomura) com (i) o conjunto de metais presentes no sedimento e (ii) com os usos da terra, em três bacias hidrográficas distintas. O estudo foi realizado em riachos (≤ 2ª ordem) de bacias hidrográficas do Sul do Brasil (Bacias do Rio Suzana, do Rio Ligeirinho-Leãozinho e do Rio Dourado), as quais foram caracterizadas em função do percentual de usos da terra e do nível de Cu, Cr, Cd, Fe, Mn e Zn no sedimento. As enzimas Catalase (CAT) e Glutationa Redutase (GR), bem como o nível de peroxidação lipídica das membranas (TBARS), foram analisadas em fêmeas adultas. Uma análise de PCA mostrou que a distribuição de metais foi distinta entre as bacias. Cd, Cr e Fe no sedimento correlacionaram positivamente com a CAT e negativamente com TBARS e GR. Entretanto, a bacia do Dourado apresentou os menores níveis destes três metais e os maiores níveis de TBARS, o que pode ser justificado pelo predomínio da agricultura nesta bacia, já que o TBARS correlacionou positivamente com o percentual de uso agrícola. Nesta bacia, a atividade da GR foi mais alta do que nas outras, indicando uma resposta compensatória em relação a inibição da CAT. As bacias do rio Suzana e rio Ligeirinho-Leãozinho apresentaram valores menores de TBARS, o que pode decorrer da indução da CAT em função dos metais acumulados no sedimento. Em síntese, este trabalho indica que nas bacias com maior concentração de metais tóxicos ocorre uma resposta adaptativa de indução da CAT, o que reduz os níveis de TBARS em Aegla. Por outro lado, na bacia com menor contaminação metálica os níveis de TBARS foram primariamente influenciados pelo uso agrícola.

Abstract Metals and agrochemicals are among the main aquatic contaminants, being able to trigger oxidative stress in exposed organisms. The objective of this work was to evaluate the correlation between the level of oxidative stress biomarkers in Aegla crabs (Crustacea, Anomura) with (i) the set of metals present in the streams sediment and (ii) with land uses of three hydrographic basins. The study was carried out in streams (≤ 2nd order) of hydrographic basins in southern Brazil (Basins of Rio Suzana, Rio Ligeirinho-Leãozinho and Rio Dourado). In these streams were quantified the land uses and Cu, Cr, Cd, Fe, Mn and Zn concentrations in the sediment. The enzymes Catalase (CAT) and Glutathione Reductase (GR), as well as the level of membrane lipid peroxidation (TBARS), were analyzed in adult females. The PCA analysis showed that the distribution of metals was different between the basins. Cd, Cr and Fe were correlated positively with CAT and negatively with TBARS and GR. The Dourado basin had the lowest concentrations of these three metals and the highest levels of TBARS. However, in Dourado basin there is predominance of agriculture land use, and TBARS was positively correlated with agricultural land use. Besides in Dourado basin, GR activity was higher than in the others basins, indicating a compensatory response in relation to CAT inhibition. The basins of Suzana and Ligeirinho-Leãozinho rivers had lower TBARS values, which may be due to the induction of CAT in response to metals accumulated in sediment. In summary, this work indicates that in the basins with a higher concentration of toxic metals there is an adaptive response of CAT induction, which reduces TBARS in Aegla. On the other hand, in the basin with lower metallic contamination, TBARS occurrence was primarily influenced by agricultural land use.

Abstract The aim of this study was to investigate the effects of yerba mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) extract (YME) on oxidative stress parameters and pathological changes in the lungs of mice chronically exposed to hand-rolled cornhusk cigarette (HRC) smoke. Twenty-four male Swiss mice were divided into four groups exposed to the following treatments: control (ambient air), HRC, YME, and HRC plus YME. The animals were exposed to four HRCs per session, with 3 sessions/day, every day for 30 days. Twenty-four hours after the last inhalation, the mice were killed, and the left lungs were removed. The results showed that HRC contains elevated levels of tin and carbon oxide, but less arsenic, cobalt, manganese, and selenium than commercial cigarettes. YME administration reversed fibrosis, alveolar enlargement, and hemorrhage induced by HRC smoke. In addition, the YME and HRC significantly reduced the production of oxidants, oxidative damage and promoted a significant increase in total thiol. In conclusion, exposure to HRC smoke compromised pulmonary histoarchitecture by promoting structural changes and increasing oxidative stress in tissues. However, concomitant treatment with YME regulated the redox state and reduced the harmful effects of HRC smoke exposure in the lungs.

Resumo Em geral, as respostas ambientais ao nível de populações ou comunidades são precedidas pelas alterações nos níveis biológicos inferiores que podem ser eficientemente detectados pela análise de biomarcadores. Neste trabalho, foram analisados os biomarcadores oxidativos TBARS e Catalase em Aegla singularis, um crustáceo de água doce altamente sensível às mudanças ambientais. O objetivo foi investigar se há diferenças nestes biomarcadores relacionados com o gênero, bem como se eles são influenciados por parâmetros sazonais ou físico-químicos. Os resultados mostraram diferenças no perfil de biomarcadores relacionados com o gênero. Caranguejos fêmeas não foram sensíveis a variações sazonais ao longo do período de estudo. Nos machos, os biomarcadores avaliadas apresentaram níveis mais altos no inverno, em comparação com as demais estações e mostraram uma tendência de correlação negativa com a temperatura e pH da água. Este estudo destaca que o sexo, variações sazonais e variáveis físico-químicas podem influenciar os biomarcadores de estresse oxidativo em A. singularis. As fêmeas de A. singularis provavelmente são mais adequadas como um modelo para aplicação destes biomarcadores em estudos ambientais, uma vez que sua insensibilidade às variações sazonais podem facilitar as observações das respostas relacionadas especificamente com perturbações ambientais.

Abstract In general, environmental responses at level of populations or communities are preceded by alterations at lower biological levels which can be efficiently detected by the analysis of biomarkers. We analyzed the oxidative biomarkers TBARS and Catalase in Aegla singularis, a freshwater crustacean highly sensitive to environmental changes. The objective was to address if are differences in these biomarkers related to the gender as well if they are influenced by seasonal or water physicochemical variables. The results showed differences in biomarkers profile related to the gender. In female crabs were not sensitive to seasonal variations throughout the study period. However, in males the biomarkers evaluated were higher in the winter as compared to remaining seasons and showed tendency of negative correlation with water temperature and pH. This study highlights that gender, seasonal variations and physicochemical variables can influence oxidative stress biomarkers in A. singularis. Female crabs probably are better suited as a model for biomarker application in environmental studies, because their insensibility to seasonal variations can facilitate the observations of responses related specifically to environmental disturbances.

Resumo A erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil) é consumida principalmente como “chimarrão”, uma bebida quente muito apreciada no Brasil, Argentina, Paraguai e Uruguai. Este estudo avaliou o potencial antioxidante de extratos aquosos de I. paraguariensis precipitado com etanol. Folhas de erva-mate foram processados de maneira semelhante ao processamento do chá-preto (OX) e na forma de mate (TM). O potencial antioxidante foi avaliado sobre células de Saccharomyces cerevisiae deficientes para genes de defesa antioxidante. Três linhagens celulares foram estudadas: uma selvagem (EG) e duas mutantes (ctt1Δ e ctt1Δsod1Δ). As linhagens foram pré-tratadas com os extratos de erva-mate (TM e OX) e submetidos ao estresse oxidativo induzido por peróxido de hidrogênio. Nenhum dos extratos produziu perda de viabilidade celular. Os extratos exerceram atividade antioxidante, protegendo as linhagens (exceto a sod1Δctt1Δ). O extrato TM foi mais eficaz em relação ao OX. Extratos de I. paraguariensis apresentaram potencial para ser explorado no desenvolvimento de novas formulações.

Abstract Yerba-mate (Ilex paraguariensis St. Hil) is mainly consumed as “chimarrão”, a hot drink highly appreciated in Brazil, Argentina, Paraguay and Uruguay. This study evaluated the antioxidant potential of aqueous extracts of I. paraguariensis precipitated with ethanol. The leaves were processed as for tea product (TM) and oxidized (OX). The antioxidant potential was evaluated in cells of Saccharomyces cerevisiae deficient in antioxidant defense genes. Three strains evaluated were: a wild (EG) and two mutants (ctt1Δ e ctt1Δsod1Δ). These strains were pre-treated with the yerba-mate extracts (TM e OX) and submitted to oxidative stress induced by hydrogen peroxide. None of the extracts produced loss of cell viability. The extracts exerted antioxidant activity, protecting the strains (except sod1∆ctt1∆). The TM extract was more effective than OX. I. paraguariensis extracts showed a potential to be explored in the development of new products.