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Evaluation of genotoxicity and cytotoxicity of water samples from the Sinos River Basin, southern Brazil
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Brazilian Journal of Biology

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Mai 2015, Volume 75 Nº 2 Páginas 68 - 74

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

Alguns corpos d’água da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos (BHRS) vêm sofrendo os efeitos da poluição por efluentes domésticos, industriais e agroindustriais. A presença de compostos citotóxicos e genotóxicos pode comprometer a qualidade da água e o equilíbrio desses ecossistemas. Neste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a genotoxicidade e a citotoxicidade da água em quatro pontos ao longo da BHRS (Santo Antônio da Patrulha, Parobé, Campo Bom e Esteio), utilizando bioensaios em peixes e em cultura celular. As amostras de água de superfície foram coletadas e avaliadas <italic>in vitro</italic> utilizando a espécie de peixe <italic>Astyanax jacuhiensis</italic> (teste de micronúcleo e ensaio cometa) e a linhagem celular tipo Vero (ensaio cometa e os testes de citotoxicidade vermelho neutro - VN e tetrazólio MTT). O teste de micronúcleos em peixes não apresentou diferenças significativas entre os pontos de coleta, assim como o ensaio cometa e os testes VN e MTT nas células Vero. O ensaio cometa demonstrou aumento nos danos genéticos em peixes expostos às amostras de água coletadas nos trechos médio e inferior da bacia (Parobé, Campo Bom e Esteio) em relação ao trecho superior da bacia (Santo Antônio da Patrulha). Os resultados indicam contaminação por substâncias genotóxicas a partir do trecho médio da BHRS.

Some water bodies in the Sinos River Basin (SRB) have been suffering the effects of pollution by residential, industrial and agroindustrial wastewater. The presence of cytotoxic and genotoxic compounds could compromise the water quality and the balance of these ecosystems. In this context, the research aimed to evaluate the genotoxicity and cytotoxicity of the water at four sites along the SRB (in the cities of Santo Antônio da Patrulha, Parobé, Campo Bom and Esteio), using bioassays in fish and cell culture. Samples of surface water were collected and evaluated <italic>in vitro</italic> using the <italic>Astyanax jacuhiensis</italic> fish species (micronucleus test and comet assay) and the Vero lineage of cells (comet assay and cytotoxicity tests, neutral red - NR and tetrazolium MTT). The micronucleus test in fish showed no significant differences between the sampling sites, and neither did the comet assay and the MTT and NR tests in Vero cells. The comet assay showed an increase in genetic damage in the fish exposed to water samples collected in the middle and lower sections of the basin (Parobé, Campo Bom and Esteio) when compared to the upper section of the basin (Santo Antônio da Patrulha). The results indicate contamination by genotoxic substances starting in the middle section of the SRB.

https://doi.org/10.1590/1519-6984.1913 4236 downloads

Evaluation of phytotoxicity of municipal landfill leachate before and after biological treatment
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Klauck, CR

; Rodrigues, MAS

; Silva, LB

Brazilian Journal of Biology

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Mai 2015, Volume 75 Nº 2 Páginas 57 - 62

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

No presente trabalho, a toxicidade do lixiviado (chorume) de um aterro sanitário municipal, localizado na região do Vale do Rio dos Sinos, foi avaliada utilizando bioensaios em plantas. A toxicidade do chorume foi analisada pelo teste de germinação e crescimento radicular de alface (<italic>Lactuca sativa</italic> L.) e rúcula (<italic>Eruca sativa</italic> Mill.) e pelo teste de crescimento radicular em cebola (<italic>Allium cepa</italic> L.). Os bioensaios foram realizados com a exposição de sementes de <italic>L. sativa</italic> e <italic>E. sativa</italic> e raízes de <italic>A. cepa</italic> a amostras de chorume bruto, tratado por processo biológico e controle negativo (água de abastecimento público). Os níveis de metais detectados nas amostras de chorume foram baixos, e o chorume bruto apresentou valores elevados de nitrogênio amoniacal e nitrogênio Kjeldahl total. Ocorreu redução nos valores de vários parâmetros físico-químicos, demonstrando a eficiência do tratamento biológico. Os resultados indicam fitotoxicidade do chorume em <italic>L. sativa</italic> e <italic>A. cepa,</italic> evidenciada pela redução do crescimento radicular. Entretanto, as respostas destas duas espécies diferiram. O crescimento radicular foi significativamente inferior em <italic>A. cepa</italic> exposta ao chorume tratado quando comparado ao controle negativo, mas não apresentou diferença quando comparado ao chorume bruto. Em <italic>L. sativa</italic>, a exposição das sementes ao chorume bruto causou redução no crescimento radicular quando comparado com o chorume tratado e controle negativo. Não foram observadas diferenças entre os tratamentos para o parâmetro germinação de sementes. Os resultados deste trabalho indicam que as espécies de plantas estudadas são diferentes em suas respostas e que o chorume apresenta toxicidade, mesmo após o tratamento biológico.

In the present study, leachate toxicity of a municipal solid waste landfill located in the Sinos River Valley region (southern Brazil) was evaluated using plant bioassays. Leachate toxicity was assessed by analysis of seed germination and root elongation of lettuce (<italic>Lactuca sativa</italic> L.) and rocket plant (<italic>Eruca sativa</italic> Mill.) and root elongation of onions (<italic>Allium cepa</italic> L.). Bioassays were performed by exposing the seeds of <italic>L. sativa</italic> and <italic>E. sativa</italic> and the roots of <italic>A. cepa</italic> to raw leachate, treated leachate (biological treatment) and negative control (tap water). The levels of metals detected in both samples of leachate were low, and raw leachate showed high values for ammoniacal nitrogen and total Kjeldahl nitrogen. There is a reduction in the values of several physicochemical parameters, which demonstrates the efficiency of the treatment. Both <italic>L. sativa</italic> and <italic>A. cepa</italic>showed a phytotoxic response to landfill leachate, showing reduced root elongation. However, the responses of these two plant species were different. Root elongation was significantly lower in <italic>A. cepa</italic> exposed to treated leachate, when compared to negative control, but did not show any difference when compared to raw leachate. In <italic>L. sativa</italic>, seeds exposed to the raw leachate showed significant reduction in root elongation, when compared to treated leachate and negative control. Seed germination showed no difference across the treatments. The results of the study show that plant species respond differently and that municipal solid waste landfill leachate show phytotoxicity, even after biological treatment.

https://doi.org/10.1590/1519-6984.1813 4136 downloads

Moving beyond classical markers of water quality: detection of enteric viruses and genotoxicity in water of the Sinos River
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Brazilian Journal of Biology

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Mai 2015, Volume 75 Nº 2 Páginas 63 - 67

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

É amplamente reconhecido que os marcadores biológicos e químicos clássicos para a poluição ambiental não necessariamente indicam a presença ou ausência de ameaças emergentes à saúde pública, tais como vírus transmitidos pela água e genotoxicantes. Este estudo preliminar teve por objetivo detectar material genético de enterovírus (EV), rotavírus (RV) e adenovírus (AdV) e genotoxicidade em amostras de água de pontos de monitoramento de rotina da qualidade da água no curso principal do rio dos Sinos. Os pontos são classificados em níveis diferentes de poluição, de acordo com as normativas federais brasileiras. Genomas virais de EV, RV e RV foram detectados em dois dos quatro pontos de coleta, independente do nível de urbanização das áreas adjacentes. Por outro lado, não foi observada genotoxicidade em alevinos de piava (<italic>Leporinus obtusidens</italic>) cultivados nestas mesmas amostras de água. Os resultados são comparados com marcadores físicos, químicos e microbiológicos clássicos, não há nenhuma evidência clara da associação entre qualquer um dos marcadores clássicos e da presença de genomas virais nas amostras de água testadas.

It is well recognized that the classical biological and chemical markers of environmental pollution do not necessarily indicate the presence or absence of emerging threats to public health, such as waterborne viruses and genotoxicants. The purpose of this preliminary study was to evaluate the presence of material of enteroviruses (EV), rotavirus (RV) and adenovirus (AdV) and genotoxicity in water samples from points of routine monitoring of water quality in the main course of the Sinos River. The points are classified into different levels of pollution in accordance to the Brazilian federal regulations. Viral genomes from EV, AdV were detected in two of the 4 collection points regardless of the level of urbanisation of the surrounding areas. In contrast, genotoxicity was not observed in piava (<italic>Leporinus obtusidens</italic>) fingerlings cultivated on these same water samples. Results were compared with classical physical, chemical and microbiological parameters. There was no clear evidence of association between any of the classical markers and the presence of viral genomes in the water samples tested.

https://doi.org/10.1590/1519-6984.1713 2055 downloads

Cytotoxicity assays as tools to assess water quality in the Sinos River basin
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Mai 2015, Volume 75 Nº 2 Páginas 75 - 80

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

Os ensaios de citotoxicidade utilizando culturas de células constituem uma alternativa para avaliar a toxicidade biológica de águas de superfície e podem auxiliar no controle da qualidade da água. Este estudo comparou dois métodos de preparação dos meios de cultura com amostras de água coletadas no rio Rolante, um importante afluente do Rio dos Sinos, para a exposição de células Hep-2. A toxicidade foi avaliada usando os ensaios do MTT e do vermelho neutro (VN). Dois métodos foram utilizados para preparar os meios de cultura. No método 1, a amostra foi diluída a 1:1, 1:10, 1:100, 1:1000 e 1:10.000 (v/v, amostra/ meio de cultivo) em um meio de cultura padrão; no método 2, as amostras de água foram utilizados como solventes para o meio de cultura, o qual foi preparado em concentração de 100% e nas diluições de 80, 60, 40 e 20%. Culturas semi-confluentes foram então expostas aos meios teste durante 24 horas, e a citotoxicidade foi determinada imediatamente usando os ensaios MTT e VN. A atividade mitocondrial (MTT) foi significativamente menor em todas as concentrações em ambos os métodos, exceto na diluição 1:1000 do método 1. No entanto, os resultados de viabilidade lisossomal (VN) revelaram citotoxicidade apenas no na diluição 1:1 do método 1. Ambos os métodos de preparação do meio cultura foram eficientes e sensíveis para o ensaio do MTT, mas o método 2 foi mais adequado para o ensaio do VN. O rio Rolante possui contaminantes citotóxicos para as células Hep-2, o que pode ser uma das explicações para a baixa qualidade da água da Bacia do Rio dos Sinos.

Cytotoxicity assays using cell cultures may be an alternative to assess biological toxicity of surface waters and may help to improve the control of water quality. This study compared two methods to prepare culture media for the exposure of Hep-2 cells to water samples collected from the Rolante River, an important affluent of the Sinos River. The toxicity was evaluated using the MTT and neutral red assays. Two methods were used to prepare culture media. In method 1, the sample was diluted at 1:1, 1:10, 1:100, 1:1000, 1:10.000 (v/v, sample/medium) in a standard culture medium; in method 2, water samples were used as the solvent for the culture medium, which was prepared at concentrations of 100, 80, 60, 40 and 20%. Semi-confluent cultures were then exposed to the media test for 24 hours, and cytotoxicity was determined immediately using the MTT and NR assays. Mitochondrial activity (MTT) was significantly lower at all concentrations in both methods, except at 1:1000 in method 1. However, the lysosome viability (NR) results revealed cytotoxicity only in the 1:1 sample of method 1. Both culture preparation methods were efficient and sensitive to the MTT assay, but method 2 seemed to be more adequate for the NR assay. The Rolante River has cytotoxic contaminants to Hep-2 cells, which may be one of the explanations for the poor water quality of the Sinos River basin.

https://doi.org/10.1590/1519-6984.0113 3638 downloads

Diretrizes brasileiras de antiagregantes plaquetários e anticoagulantes em cardiologia
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Set 2013, Volume 101 Nº 3 Páginas 01 - 95

Resumo: Pt | Texto: Pt | PDF: Pt

https://doi.org/10.5935/abc.2013S009 158119 downloads

Comparative analysis of the leaf anatomy in two Parodiolyra species (Poaceae: Olyreae) occurring on forests in Eastern Brazil
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Jesus Junior, LA

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Brazilian Journal of Biology

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Fev 2012, Volume 72 Nº 1 Páginas 205 - 210

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

Parodiolyra está inserido em Olyreae, tribo de bambus herbáceos pertencente à Poaceae, e apresenta cinco espécies, sendo quatro delas previamente consideradas como parte de Olyra L. O gênero tem distribuição neotropical e apenas duas espécies ocorrem nas florestas do leste do Brasil: P. micrantha (Kunth) Zuloaga & Davidse e P. ramosissima (Trin.) Soderstr. & Zuloaga; a primeira, amplamente distribuída no Neotrópico, e a última, endêmica do Estado da Bahia. A anatomia foliar dessas duas espécies foi analisada através de microscopia de luz, com o objetivo de descrever seus caracteres microscópicos e avaliar se os mesmos podem ser úteis para a taxonomia do gênero. A estrutura anatômica observada não se diferencia daquela dos demais gêneros de bambus herbáceos, mas alguns caracteres do mesofilo e da epiderme foram úteis para delimitar as duas espécies.

Parodiolyra is a member of Olyreae, a tribe of herbaceous bamboo species within the Poaceae. The genus has five species, four of which were previously regarded as belonging to Olyra L. Parodiolyra has a Neotropical distribution and only two species occur on forests in Eastern Brazil: P. micrantha (Kunth) Zuloaga & Davidse and P. ramosissima (Trin.) Soderstr. & Zuloaga, the first widely distributed in the Neotropics while the second is endemic to the state of Bahia. Leaf anatomy of the two species was analysed with the aid of an optical microscope. The objective was to describe the microscopic characters and evaluate if they can be useful for the taxonomy of the genus. The observed anatomical structures did not differ from other genera of herbaceous bamboos, however some characters, both from the mesophyll and the epidermis, were useful to delimit the two species.

3517 downloads Citado 2 vezes em SciELO

Evaluation of Sinos River water genotoxicity using the comet assay in fish
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Dez 2010, Volume 70 Nº 4 Páginas 1217 - 1222

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

O rio dos Sinos, no sul do Brasil, é poluído tanto por descargas industriais como por resíduos urbanos não tratados. Os biomarcadores de genotoxicidade em peixes são parâmetros valiosos para a determinação de risco ambiental. Neste estudo, utilizamos o ensaio cometa em sangue periférico de um peixe nativo (Hyphessobrycon luetkenii) para detectar a genotoxicidade devido a múltiplas fontes de poluição. Além disso, analisamos a possível influência da contaminação por alumínio, chumbo, cromo, cobre, níquel, ferro e zinco sobre o dano de DNA. Amostras de água foram coletadas sazonalmente em três pontos de coleta e os peixes foram expostos sob condições de laboratório. A análise química da água mostrou níveis elevados de alumínio e ferro na maioria das amostras dos pontos 2 e 3, localizados nos cursos médio e inferior do rio, respectivamente. O índice de dano de DNA estimado pelo ensaio cometa não demonstrou diferenças significativas tanto entre estações como entre pontos de coleta, enquanto que a frequência de células com dano de DNA apresentou valores superiores nas amostras de água coletadas durante a primavera nos pontos 1 e 2. Nenhum dos metais estudados parece estar associado com o aumento na frequência de células com dano de DNA observado durante a primavera. Os resultados deste estudo indicam que o rio dos Sinos está contaminado com substâncias genotóxicas para os peixes, incluindo as águas próximas à nascente do rio.

The Sinos River, in southern Brazil, is polluted by industrial discharges and untreated urban wastes. Fish genotoxicity biomarkers are valuable parameters for environmental risk assessment. In this study, we used the comet assay to detect genotoxicity due to multiple sources of pollution in the peripheral blood of a native fish species (Hyphessobrycon luetkenii). In addition, we analysed possible DNA damage from aluminum, lead, chromium, copper, nickel, iron and zinc contamination. Water samples were collected seasonally from three sampling sites and the fish were assessed under laboratory conditions. Water chemical analysis showed an increased level of aluminum and iron in most of the samples at sites 2 and 3, located in the middle and lower river course, respectively. The index of DNA damage assessed by the comet assay demonstrated no significant differences in different seasons or at the different sampling sites, while the frequency of cells with DNA damage was higher in water samples collected at sites 1 and 2 during the spring season. None of the metals studied seems to be associated with the increase in the frequency of cells with DNA damage observed during the spring season. The results of this study indicate that the Sinos River is contaminated with substances that are genotoxic to fish, including the waters near the river spring.

5908 downloads Citado 8 vezes em SciELO

Water quality assessment of the Sinos River, Southern Brazil
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Dez 2010, Volume 70 Nº 4 Páginas 1185 - 1193

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

A Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos localizada a nordeste do Estado do Rio Grande do Sul, entre as coordenadas geográficas de 29º 20' a 30º10' de latitude Sul e de 50º 15' a 51º 20' de longitude Oeste. As províncias geomorfológicas abrangidas são o planalto meridional e a depressão. Compondo a Região Hidrográfica do Guaíba, ocupa, aproximadamente, uma área de 800 km², abrangendo 32 municípios. O objetivo deste trabalho foi monitorar a qualidade da água do rio dos Sinos, principal rio da bacia hidrográfica do rio dos Sinos. Foram realizadas coletas em quatro pontos selecionados do rio, sendo realizadas análises de pH, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), turbidez, coliformes fecais, sólidos dissolvidos totais, temperatura, nitrato, nitrito, fosfato, cromo, chumbo, alumínio, zinco, ferro e cobre. Os resultados do trabalho foram analisados com base na resolução CONAMA nº 357 de 2005 em relação a suas restrições de uso. Outra análise foi feita empregando o Índice de Qualidade das Águas (IQA), índice usado pelo comitê de gerenciamento desta bacia (COMITESINOS). A baixa qualidade da água do rio dos Sinos observada deslumbra um cenário preocupante para a região que usa este rio como a principal fonte de abastecimento público. As condições sanitárias encontradas no rio dos Sinos, principalmente no trecho inferior, são preocupantes sendo forte indicativo das atividades antrópicas na bacia.

The Sinos River basin is located Northeast of the state of Rio Grande do Sul (29º 20' to 30º 10' S and 50º 15' to 51º20'W), Southern Brazil, covering two geomorphologic provinces: the Southern plateau and central depression. It is part of the Guaíba basin and has an area of approximately 800 km², encompassing 32 municipalities. The objective of this study was to monitor water quality in the Sinos River, the largest river in this basin. Water samples were collected at four selected sites in the Sinos River, and the following parameters were analysed: pH, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand (BOD5), turbidity, fecal coliforms, total dissolved solids, temperature, nitrate, nitrite, phosphorous, chromium, lead, aluminum, zinc, iron, and copper. The results were analysed based on Resolution No. 357/2005 of the Brazilian National Environmental Council (CONAMA) regarding regulatory limits for residues in water. A second analysis was performed based on a water quality index (WQI) used by the Sinos River Basin Management Committee (COMITESINOS). Poor water quality in the Sinos River presents a worrying scenario for the region, since this river is the main source of water supply for the urban core. Health conditions found in the Sinos River, mainly in its lower reaches, are worrying and a strong indicator of human activities on the basin.

6752 downloads Citado 21 vezes em SciELO

A multibiomarker approach in rats to assess the impact of pollution on Sinos River, Southern Brazil
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; Rodrigues, MAS.

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Dez 2010, Volume 70 Nº 4 Páginas 1223 - 1230

Resumo: Pt En | Texto: Pt En | PDF: Pt | PDF: En

O objetivo deste estudo foi determinar a viabilidade de combinar a análise da qualidade da água com o estudo de biomarcadores para caracterizar a relação entre contaminação antropogênica e resposta biótica no rio dos Sinos, sul do Brasil. Ratos Wistar machos foram estudados usando três biomarcadores combinados com análises físicas, químicas e microbiológicas para determinar os efeitos da poluição em quatro locais de amostragem de água. A indução do estresse oxidativo foi quantificada pelos níveis de MDA no sangue periférico, o dano do DNA linfocitário foi determinado usando o ensaio cometa, e as alterações histopatológicas foram analisadas no fígado. As amostras da água do rio dos Sinos (dos quatro pontos selecionados) foram administradas por via oral (como água para beber) por 48 horas. Nenhum aumento do estresse oxidativo ou do dano do DNA foi observado. Entretanto, dano do tecido hepático foi verificado nos animais expostos à ingestão das amostras da água, indicando que o rio dos Sinos está contaminado com substâncias hepatotóxicas. As análises das amostras de água confirmaram a redução da qualidade da água em direção à foz do rio.

The aim of this study was to determine the feasibility of combining water quality analysis with different biomarkers to characterise the relationship between anthropogenic contamination and biotic response in the Sinos River, southern Brazil. Wistar rats were studied using three biomarkers combined with physical, chemical and microbiological analysis to assess the effects of pollution at four sampling sites. The induction of oxidative stress was quantified by MDA levels in peripheral blood, lymphocyte DNA damage was determined using the comet assay, and histopathological changes were analysed in the liver. After sampling, animals were allowed to drink the river water during a 48 hours period. No increase in oxidative stress and DNA damage was observed. However, liver damage was observed in the animals exposed to water samples, indicating that the Sinos River is contaminated with hepatotoxic substances. Water analyses confirmed that water quality decreased downriver.

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