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Evaluation of the influence of humic substances on As(III) and As(V) toxicity by bioassays with Artemia salina
Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
UFAL
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Crie um tópicoNatural and anthropogenic activities are increasing the concentration of arsenic (As) species in the environment so that, according to the Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR), this element is at the top of the priority list of potentially toxic substances1 . Considering the evident interaction between As species and humic substances (HS) that can alter the characteristics of As species in the natural environment2 , this work aimed to evaluate the influence of humic substances (HS) on As(III) and As(V) toxicity to the microcrustacean Artemia salina. The experiments were performed in 10 mL test tubes containing 10 model organisms in the larval phase, under different concentrations of As(III) or As(V) standard solution (0.5 - 20 mg L-1 ), and fixed HS concentration (10 mg L-1 ). After times of 24, 48 and 72 h, the number of live larvae was checked by manual counting using a Pasteur pipette. For both As assays the control assay was performed. Afterwards, the effect of HS was evaluated, varying concentrations in 10, 20, and 40 mg L -1 , as well as the concentrations of As(III) standard solution, in a fixed time of 72 h. All experiments were performed in quadruplicate. According to the obtained results, the presence of HS in the Artemia salina cultures caused a reduction in the toxicity of the arsenic species to the microcrustacean, since the lethal concentration (LC50) was increased (Fig 1). For As(III), this difference was only verified significantly after 48 h of exposure, while for As(V) there was a difference in the first 24 h. Finally, it was verified that the presence of HS promotes a positive effect to systems containing Artemia salina due to the reduction of the toxicity of the evaluated As species due to the As-HS complexation. Thus, it can be inferred that the interaction between humic substances and As(III) and As(V) present in aquatic environments, positively influences this type of environment.
Maria Célia Tavares
Olá, Aryana! Parabéns pelo trabalho!
Gostaria de saber qual a relação do LC50 para a espécie avaliada com toxicidade de arsênio para humanos?
Maria Célia Tavares
Olá, Aryana!
Pensando em mimetizar as condições ambientais, a utilização de um sistema empregando água rica em matéria orgânica, ou água de sistemas reais com diferentes teores de matéria orgânica, ao invés de adicionar matéria orgânica de outra matriz seria algo interessante para estudos de toxicidade envolvendo essas espécies?
Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
Olá, Maria!
Concordo perfeitamente com sua colocação. No entanto, a mimetização das condições ambientais com a utilização dos sistemas que você citou, não irá garantir uma maior/menor toxicidade dessas espécies. Uma vez que a complexação da MON com as espécies de As está relacionada, majoritariamente, com a caracterização das SH e não ao fato de estar se empregando uma determinada MO de uma mesma ou diferente matriz. Nesse caso, seria de elevado interesse para avaliarmos um determinado local especifico, e ressalto, que é de grande contribuição. Em nosso presente trabalho, conseguiu-se confirmar que as SH podem diminuir a toxicidade das espécies inorgânicas de As diante das condições mencionadas no trabalho. Mas segue a dica para trabalhos seguintes.
Ah, saliento que os estudos de toxicidade, foram realizados empregando água de sistemas reais (água do mar) com diferentes concentrações das SH.
Mais uma vez, espero ter respondido e estou à disposição.
Abraços,
Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
Olá, Maria!
Concordo perfeitamente com sua colocação. No entanto, a mimetização das condições ambientais com a utilização dos sistemas que você citou, não irá garantir uma maior/menor toxicidade dessas espécies. Uma vez que a complexação da MON com as espécies de As está relacionada, majoritariamente, com a caracterização das SH e não ao fato de estar se empregando uma determinada MO de uma mesma ou diferente matriz. Nesse caso, seria de elevado interesse para avaliarmos um determinado local especifico, e ressalto, que é de grande contribuição. Em nosso presente trabalho, conseguiu-se confirmar que as SH podem diminuir a toxicidade das espécies inorgânicas de As diante das condições mencionadas no trabalho. Mas segue a dica para trabalhos seguintes.
Ah, saliento que os estudos de toxicidade, foram realizados empregando água de sistemas reais (água do mar) com diferentes concentrações das SH.
Mais uma vez, espero ter respondido e estou à disposição.
Abraços,
Thatiane Veríssimo dos Santos
Olá Ary, excelente apresentação! Parabéns pelo trabalho!!!
Qual foi o critério para a escolha das diferentes concentrações utilizadas no seu trabalho? Existe algum estudo anterior no seu grupo de pesquisa que influenciou a escolha dessas condições?
Abraços!!
Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
Oi Tathi, Muito obrigada!!
Olha, tomamos como critério a legislação CONAMA 430/2011. De maneira geral, a fim de simular uma condição de contaminação, adotamos concentrações de Arsênio acima do permitido por essa legislação vigente. Quanto às concentrações das Substâncias Húmicas, tomamos como referência os trabalhos realizados pelo professor Wander (professor colaborador do nosso grupo) e que estes tomam como referência as concentração de matéria orgânica no ambiente natural.
Espero ter respondido, mas qualquer coisa estou à disposição.
Abraços.
Ari Souza Guimarães
Olá Aryanna, Parabéns pelo trabalho! ótima apresentação!
Tenho algumas duvidas. Qual o critério de escolha da Artemia como modelo para os estudos ecotoxicologicos? Por que apenas as espécies inorgânicas de arsênio foram avaliadas frente a esses estudos? Há algum teste in vitro que possa substituir ou corroborar os estudos in vivo?
Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
Olá Ari! Muito Obrigada!!
Vamos lá. A Artemia salina, assim como outros crustáceos, é muito utilizada em testes de toxicidade por vários motivos, como a resistência às diferentes condições ambientais ( facilmente cultivadas em laboratório), esses ovos são facilmente encontrados em lojas que vendem mercadorias para aquários, por serem fontes de alimentos para peixes, sendo essa uma consequência subsequente (faz parte de uma cadeia alimentar) para os ensaios toxicológicos. Ciclo de vida e pequeno tamanho também contemplam a escolha. Quanto ao critério da escolha das espécies para os testes ecotoxicológicos, inicialmente, foi considerado o grau de toxicidade dessas. De modo geral, as espécies inorgânicas são altamente conhecidas pelo elevado potencial toxicológico comparadas às espécies orgânicas. Mas saliento que, estudos vêm mostrando que as espécies momo e di metiladas de As podem apresentar toxicidade similar ou até maior que As(III) e As(V). Logo, as espécies orgânicas (mono e di metiladas) devem ser consideradas. Por fim, há estudos que adotam testes in vitro para determinação de toxicidade de metais, como a utilização de tecidos de camundongos, bactérias, dentre outros. No entanto, a escolha se dará, principalmente, ao tipo de estudo que deseja-se realizar. Em nosso caso, por exemplo, como tínhamos o objetivo de avaliar a toxicidade das espécies inorgânicas de As em uma condição mais próxima do ambiente natural, a escolha por um organismo que faça parte desse meio, acreditemos que seja mais representativa. Mas ressalto, que com essa escolha, conseguiu-se pensar nos critérios ambientalistas, ficando evidenciado pela não necessidade da aprovação de um comitê de ética para essa finalidade.
Espero ter respondido. Qualquer coisa estou à disposição!!
Abraços.
ISIS FIGUEIREDO
Parabéns Aryanna, brilhante trabalho com alto impacto p sociedade! Ótima apresentação
Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
Muito Obrigada!! Fico feliz por saber do fator de impacto para a sociedade.
Thamilla Maria Silva Maciel
Parabéns Ary, ótima apresentação? Já pensaram em realizar estudos de interação com DNA ou outra macromolécula para avaliar como as espécies de arsênio podem modificar tais estruturas?
Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
Muito Obrigada, Thami!!
Inicialmente pesamos no âmbito ambiental, assim, a escolha pela macromolécula HS. Contudo, sua indagação é de grande relevância para estudos posteriores.
Karlly Thayanny de Oliveira Pimentel
Parabéns Aryanna!! Ótimo trabalho = )
Por que a metilação nas espécies pentavalente (slide 7) desfavorece a interação com a substância húmica? E no slide 8, o que faz com que a melhor interação seja com espécies iônicas?
Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
Muito obrigada, Karlly!!
A baixa interação das espécies orgânicas de As com as HS pode está relacionado com a metilação, em que o fator impedimento estérico pode influenciar fortemente. Quanto a melhor interação das espécies inorgânicas, o comportamento pode está relacionado com a forte interação entre íons de arsênio com grupos nitrogenados e grupos sulfidrilas, de acordo com a teoria ácido-base de Pearson.
Josué Carinhanha Caldas Santos
Olá Aryanna,
Excelente trabalho e apresentação!
Abraços,
Josué
Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
Muito obrigada, professor.
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Aryanna Sany Pinto Nogueira Costa
Muito obrigada, Maria Célia!
Não posso te afirmar que há uma relação direta entre o LC50, referente a toxicidade das espécies de arsênio avaliadas (As(III) e As(V)), com nós humanos. No entanto, essas espécies de As são as principais, dentre as existentes, no ambiente aquático. E como risco subsequente, estas são as formas mais tóxicas e são bioacumuláveis por muitos frutos do mar e diferentes tipos de peixes, sendo estes, vastamente consumidos por pessoas de diferentes regiões que dispõem desses organismos. Cito aqui como exemplo o camarão (organismo modelo utilizado no presente estudo, sendo na sua fase larval), sururu, massunim, peixes, dentre outros. Assim, ao constatar que um determinado efeito, como no caso das SH, a toxicidade dessas espécies é diminuída, consequentemente, tanto o ambiente quanto o homem estão menos expostos aos riscos inerentes a sua toxicidade.
Espero ter respondido, mas caso não tenha ficado claro, estou à disposição, tá!?
Abraços,