Efeitos de nanopartículas metálicas biogênicas (Ag, TiO2, Fe) para duas espécies dulcícolas: o bivalve Anodontites trapesialis e o teleósteo Prochilodus lineatus

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dc.contributor.advisorMartinez, Cláudia Bueno dos Reis
dc.contributor.authorTesser, Maria Eduarda
dc.contributor.bancaCazenave, Jimena
dc.contributor.bancaLoureiro, Susana Patrícia Mendes
dc.coverage.extent111 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-07-22T17:41:47Z
dc.date.available2024-07-22T17:41:47Z
dc.date.issued2021-08-31
dc.description.abstractNanopartículas de prata, de dióxido de titânio e de ferro, sintetizadas a partir do fungo Trichoderma harzianum, possuem uso agrícola promissor. No entanto, possíveis efeitos devem ser avaliados em animais aquáticos, os quais podem entrar em contato com contaminantes agrícolas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos subletais da exposição de curto período (24 h) a nanopartículas de prata (AgNP), de dióxido de titânio (TiO2NP) e de ferro (FeNP), sintetizadas com T. harzianum, para o bivalve Anodontites trapesialis e para o teleósteo Prochilodus lineatus, ambas espécies dulcícolas e nativas. Foram realizados experimentos independentes para cada espécie. Bivalves adultos ou teleósteos juvenis foram divididos em quatro grupos: grupo controle, mantido apenas em água; grupo exposto às AgNP; grupo exposto às TiO2NP; e grupo exposto às FeNP. Os bivalves expostos às AgNP acumularam prata e apresentaram diminuição de sódio e cloreto na hemolinfa, enquanto as exposições às TiO2NP e às FeNP levaram ao acúmulo de titânio e de ferro, respectivamente, sem evidências de efeitos adicionais. Para teleósteos, as AgNP provocaram acúmulo de prata, alterações histológicas nas brânquias, aumento de glicose, lactato e potássio plasmáticos, diminuição de cálcio plasmático, diminuição na contagem de leucócitos circulantes e redução da concentração de glutationa (GSH) e da atividade da glutationa S-transferase (GST) no fígado. As TiO2NP provocaram acúmulo de titânio, diminuição de cálcio plasmático, diminuição da GST e aumento de glicogênio no fígado. As FeNP provocaram acúmulo de Fe em todos os tecidos e fluidos avaliados (brânquias, fígado, rim posterior, cérebro, músculo, plasma e bile), aumento na contagem de leucócitos circulantes, diminuição de GSH e aumento de lipoperoxidação (LPO) nas brânquias, diminuição da GST e aumento de glicogênio no fígado. As alterações histológicas nas brânquias se relacionam com o aumento de glicose, lactato e K+ plasmáticos, indicando o comprometimento das trocas gasosas associado às AgNP. Nesse grupo, a diminuição de GSH pode estar relacionada à ligação da prata com grupamentos sulfidrila. Por outro lado, nos teleósteos expostos às FeNP, a diminuição de GSH e aumento da LPO evidencia estresse oxidativo nas brânquias, e o acúmulo de Fe em diversos tecidos indica biodisponibilidade do Fe quando na forma de FeNP. Todas as NPs levaram à diminuição da GST no fígado, o que pode comprometer a biotransformação. Entre os tecidos, as brânquias foram o principal órgão-alvo da toxicidade das AgNP e FeNP, enquanto que o fígado foi o principal órgão-alvo das TiO2NP. Todas as nanopartículas provocaram acúmulo de metal no rim posterior, plasma, e hemolinfa, o que aponta para a sensibilidade desse tecido e fluidos ao acúmulo. O bivalve A. trapesialis apresentou potencial de bioacumulação, mas se mostrou menos sensível às nanopartículas do que o teleósteo P. lineatus. Os resultados indicam que as nanopartículas não se mostraram seguras nas concentrações avaliadas. As AgNP provocaram o maior número de efeitos, o que sugere que são mais prejudiciais do que as TiO2NP e FeNP, dentro das condições avaliadas. Mais estudos são necessários para o uso seguro de nanopartículas biológicas na agricultura.
dc.description.abstractother1Silver, titanium dioxide and iron nanoparticles synthesized from the fungus Trichoderma harzianum have promising agricultural use. However, possible effects should be evaluated in aquatic animals, which may encounter agricultural contaminants. Thus, the objective of this work was to evaluate the sublethal effects of short-term exposure (24 h) to silver (AgNP), titanium dioxide (TiO2NP) and iron (FeNP) nanoparticles synthesized with T. harzianum on the bivalve Anodontites trapesialis and on the teleost Prochilodus lineatus, both freshwater and native species. Independent experiments were carried out for each species. Adult bivalves or juvenile teleosts were divided into four groups: control group, kept only in water; group exposed to AgNP; group exposed to TiO2NP; and group exposed to FeNP. Bivalves exposed to AgNP accumulated silver and showed a decrease in sodium and chloride in the hemolymph, while exposures to TiO2NP and FeNP led to the accumulation of titanium and iron, respectively, without evidence of additional effects. For teleosts, AgNP caused silver accumulation, histological changes in the gills, increased plasma glucose, lactate and potassium, decreased plasma calcium, decreased circulating white blood cell count and reduced glutathione (GSH) and glutathione S-transferase (GST) activity in the liver. TiO2NP caused titanium accumulation, decreased plasma calcium, decreased GST and increased liver glycogen. FeNP caused Fe accumulation in all tissues and fluids evaluated (gill, liver, posterior kidney, brain, muscle, plasma, and bile), increased circulating leukocyte count, decreased glutathione and increased lipoperoxidation (LPO) in the gills, decreased GST and increased liver glycogen. Histological changes in the gills were related to the increase in plasma glucose, lactate and K+, indicating impairment in gas exchange associated with AgNP. In this group, the decrease in GSH may be related to silver binding with sulfhydryl groups. On the other hand, in teleosts exposed to FeNP, the decrease in GSH and increase in LPO evidence oxidative stress in the gills, and the accumulation of Fe in various tissues indicate bioavailability of Fe as FeNP. All NPs lead to a decrease in GST in the liver, which can compromise biotransformation. Among tissues, the gills were the main target organ for AgNP and FeNP toxicity, while the liver was the main target organ for TiO2NP. All nanoparticles caused metal accumulation in the posterior kidney, plasma, and hemolymph, which points to the sensitivity of this tissue and fluids to bioaccumulation. The bivalve A. trapesialis showed bioaccumulation potential, but was less sensitive to nanoparticles than the teleost P. lineatus. The results indicate that nanoparticles were not safe at the concentrations evaluated. AgNP caused most effects, which suggests that they are more harmful than TiO2NP and FeNP, under the conditions evaluated. More studies are needed for the safe use of biological nanoparticles in agriculture.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17058
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCB - Departamento de Ciências Fisiológicas
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas
dc.subjectEcotoxicologia
dc.subjectAgrotóxico
dc.subjectSíntese verde
dc.subjectBiomarcadores
dc.subjectEstresse oxidativo
dc.subjectOsmorregulação
dc.subjectHistopatologia
dc.subjectMexilhão
dc.subjectPeixe
dc.subjectAnimais aquáticos
dc.subjectToxicologia ambiental
dc.subjectMarcadores biológicos
dc.subjectEstresse oxidativo
dc.subjectProdutos químicos agrícolas
dc.subject.capesCiências Biológicas - Fisiologia
dc.subject.keywordsEcotoxicology
dc.subject.keywordsPesticide
dc.subject.keywordsGreen synthesis
dc.subject.keywordsBiomarkers
dc.subject.keywordsOxidative stress
dc.subject.keywordsOsmoregulation
dc.subject.keywordsHistopathology
dc.subject.keywordsMussel
dc.subject.keywordsFish
dc.subject.keywordsAquatic animals
dc.subject.keywordsEnvironmental toxicology
dc.subject.keywordsBiological markers
dc.subject.keywordsOxidative stress
dc.subject.keywordsAgricultural chemicals
dc.titleEfeitos de nanopartículas metálicas biogênicas (Ag, TiO2, Fe) para duas espécies dulcícolas: o bivalve Anodontites trapesialis e o teleósteo Prochilodus lineatus
dc.title.alternativeEffects of biogenic metallic nanoparticles (Ag, TiO2, Fe) for two freshwater species : the bivalve Anodontites trapesialis and the teleost Prochilodus lineatus
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Biológicas

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