O crescimento populacional vem prejudicando os ecossistemas aquáticos, e diversas pesquisas tem se concentrado nos efeitos dos contaminantes ambientais, especialmente os de preocupação emergente (CECs), que podem causar danos ambientais aos organismos a curto e longo prazo. Dentre os CECs destaca-se a carbamazepina (CBZ), um neurofármaco utilizado no tratamento de neuropatoloias e que quando no ambiente, pode afetar indiretamente o sistema neuroendócrino nos teleósteos. O objetivo deste projeto é investigar os efeitos da CBZ na regulação de genes encefálicos que controlam a reprodução em A. lacustris. Este estudo utilizará 2 abordagens: in vivo e ex vivo. In vivo: machos de A. lacustris sexualmente maduros (n = 96) serão expostos por 7 dias (n = 8 por aquário, em triplicata) à concentrações ambientalmente relevantes de CBZ nos seguintes grupos experimentais: 1) controle com veículo (DMSO - dimetil sulfóxido); 2) 250 ng L-1 de CBZ; 3) 500 ng L-1 de CBZ; 4) 1250 ng L-1 de CBZ. Ex vivo: será realizada exposição direta dos encéfalos para avaliar o efeito da CBZ em uma faixa de concentração crescente (0; 1; 10, 100, 1000 ng/L). Considerando-se a função neurológica da CBZ, serão avaliados biomarcadores de expressão gênica que participam tanto do estímulo, quanto da inibição da reprodução, situados no encéfalo, órgão que está no início do eixo do controle neuroendócrino da reprodução. Inicialmente será realizado o transcriptoma deste órgão para ter acesso às sequências específicas dos genes de interesse. Esses biomarcadores fornecerão insights sobre a ação da CBZ na regulação da expressão gênica, possibilitando a compreensão dos seus efeitos no encéfalo e no controle da reprodução de uma espécie não-alvo. (AU)

A corrosão é um processo natural que resulta na degradação gradativa de superfícies metálicas devido à sua reação com o ambiente circundante. O ambiente marinho possui características propícias para a progressão desse processo, tornando a corrosão marinha um dos maiores desafios da atualidade, tanto em questões econômicas como ambientais, e demandando estratégias para seu controle. Os inibidores de corrosão (IC) consistem em substâncias químicas usadas em revestimentos de proteção em navios, tubulações e equipamentos de elevado custo industrial visando mitigar os impactos causados pela corrosão. O 2-mercaptobenzotiazol (2-MBT) está entre os IC mais utilizados atualmente, enquanto o nitrito é uma biomolécula com propriedades anticorrosivas promissora e considerada menos tóxica para o ambiente do que outros IC. Os sedimentos marinhos são o destino final e principal da maioria dos contaminantes lançados nos corpos d'água costeiros, o que inclui os IC, mas os impactos sobre organismos bentônicos são pouco estudados. Para reduzir o potencial ecotoxicológico dos IC nos organismos aquáticos, foi proposto o aprisionamento dos IC em nanomateriais (NM), como os hidróxidos duplos lamelares (layered double hydroxydes - LDH), que surge como uma alternativa promissora. O objetivo desta pesquisa é avaliar se a imobilização de dois compostos usados como IC, o 2-MBT e o nitrito (NO2) em hidróxidos duplos lamelares será eficaz em reduzir a toxicidade dos compostos livres sobre microcustáceos bentônicos, considerando a taxa de reprodução do copépodo Nitokra sp. e a mortalidade do tanaidáceo Monokalliapseudes schubarti e do anfípode Tiburonella viscana. Ensaios ecotoxicológicos serão executados de modo a estimar a toxicidade do MBT e do NO2 nas formas livres assim como as respectivas formas nanoestruturadas, MgAl-LDH-MBT, e MgAl-LDH-NO2, além do nanomaterial vazio (MgAl-LDH). O sedimento será contaminado com os compostos seguindo o método proposto pela USEPA e os ensaios ecotoxicológicos seguirão os modelos propostos na literatura para cada espécie. Serão realizados testes preliminares para a determinação das faixas de concentração que causam efeito sobre as espécies testadas, e em seguida os testes "definitivos". Os dados obtidos serão inicialmente verificados quanto à normalidade, pelo teste de Shapiro-Wilk, e homodasticidade, pelo teste de Levene. A concentração letal a 50% dos organismos (CL50-10d) para T. viscana e M. schubartii será calculada pelo método Trimmed-Spearman-Karber ou pelo método dos Probitos. Os dados serão também submetidos à análise de variância (ANOVA) de uma via seguida pelo Teste de Dunnett, para comparar as mortalidades em cada concentração com os controles, visando estimar as concentrações de efeito não observado (CENO) e as concentrações de efeito observado (CEO). Já no teste com Nitokra sp., será realizada análise de variância ANOVA seguida pelo teste de Dunnet, e a concentração de efeito a 50% dos organismos (CE50-7d) será calculada pelo método dos probitos. Os resultados desses experimentos serão utilizados, dentro de um projeto maior, para avaliar os potenciais impactos ambientais desses novos nanomateriais inovadores, antes de sua introdução no mercado. (AU)

Inúmeras pesquisas estão sendo realizadas em diferentes países do mundo com o objetivo de compreender os motivos associados com as mudanças climáticas e buscar medidas de prevenção aos impactos produzidos por este fenômeno, que dentre os principais efeitos, destacam-se o aquecimento global, a acidificação dos oceanos e consequentemente a perda da biodiversidade. Em paralelo a crise climática global ocorre a expansão tecnológica e industrial, que pressionam os ecossistemas e recursos naturais. No Brasil, as atividades petrolíferas offshore aumentaram de forma significativa após a descoberta dos novos Campos do pré-sal, e apesar de apresentar aspectos econômicos e estratégicos importantes, possui diversos limitadores para sua expansão, sendo a questão ambiental um dos fatores de grande relevância. Tanto o petróleo, como a água produzida, apresenta hidrocarbonetos em sua composição. Dentre os principais HPAs, o Fenantreno é considerado o terceiro hidrocarboneto mais abundante do grupo dos petrogênicos. Estudos recentes têm relatado a importância em se avaliar os possíveis efeitos sinérgicos associados com a combinação das alterações nos níveis de pH da água do mar e outros contaminantes presentes no meio. A presente proposta pretende empregar uma abordagem integrada, que considera diferentes linhas de evidência para avaliar os potenciais impactos a biodiversidade marinha associados à contaminação por Fenantreno, e à acidificação oceânica, com ênfase nos recifes de corais. Para isso, serão realizados ensaios de toxicidade, bioacumulação e biomarcadores. Os resultados obtidos neste estudo contribuirão com uma melhor compreensão dos possíveis impactos associados a tais problemáticas e fornecerão informações importantes aos Órgãos Ambientais Nacionais e Internacionais, gerando subsídios para suas tomadas de decisão. (AU)

Microplásticos (MPs), são um dos mais graves problemas ambientais da atualidade atingindo níveis de impacto similares aos reportados para as mudanças climáticas. A identificação e quantificação de MPs em matrizes ambientais biológicas permite aferir a exposição de organismos a esse relevante estresso ambiental. Nesse sentido, moluscos bivalves filtradores têm sido utilizados como sentinelas da contaminação por MPs por estudos globais. Avanços recentes na Europa, foram conquistados através de amplos programas de monitoramento que viabilizaram a adoção de políticas para fazer frente ao problema dos MPs. No Brasil, os poucos estudos conduzidos até o momento indicaram níveis recordes de contaminação nas proximidades de áreas urbanizadas. Entretanto, poucos estudos investigaram esse tipo de contaminação ao longo da costa Brasileira denotando um baixo nível de conhecimento nacional sobre a distribuição espacial e fontes de MPs. Essa lacuna de conhecimento é relevante se considerada que a poluição é um dos principais drivers contemporâneos de perda de espécies. Portanto, avaliações da distribuição espacial da contaminação por MPs são imprescindíveis para nortear planos que viabilizem medidas mitigadoras. Dessa forma, a seguinte proposta tem como objetivo avaliarníveis ambientais e potenciais efeitos provocados pela contaminação por MPs identificados no litoral Brasileiro, utilizando moluscos bivalves como organismos modelo. Primeiramente, através de amostragens realizadas em regiões de zonas costeiras e estuários, serão identificadas as concentrações e os tipos de MPs mais frequentes em condições ambientais. Posteriormente, serão estabelecidos ensaios em condições laboratoriais utilizando ostras (Crassostrea brasiliana), empregando concentrações de MPs identificados à níveis ambientais, com a finalidade de analisar os efeitos toxicológicos à longo prazo. Além disso, serão analisados diversos biomarcadores, relacionados a atividades enzimática e metabólica, citotoxicidade e genotoxicidade, e morfologia. (AU)

A significativa presença de microplásticos (MPs) nos ecossistemas aquáticos dulcícolas, associada aos agrotóxicos provenientes de fontes pontuais e difusas, tem sido descrita como uma nova preocupação no cenário agrícola, pois os efeitos ecotoxicológicos desta interação ainda são desconhecidos. Diante desse cenário, esta proposta visa avaliar os efeitos resultantes da interação entre partículas de MPs e os agrotóxicos imidacloprido (inseticida) e tebuconazol (fungicida), isolados e em mistura, sobre o invertebrado Chironomus sancticaroli, uma espécie representativa da comunidade bentônica. Os experimentos serão conduzidos em condições laboratoriais e de semicampo (mesocosmos), avaliando efeitos agudos (mortalidade) e crônicos (sobrevivência, crescimento, biomassa e deformidades no mentum), além da análise de diferentes biomarcadores de efeito neurológico, de estresse e dano oxidativo. Em nível laboratorial, a espécie será submetida aos testes de toxicidade com diferentes concentrações dos agrotóxicos, isolados e em mistura, determinando CL50, CEO e CENO, o mesmo ocorrendo para a exposição da espécie ao MP. Posteriormente, testes de toxicidade com as misturas de MPs e agrotóxicos serão realizados. Nos mesocosmos (tanques de 1.500L) serão utilizados os mesmos contaminantes, considerando os agrotóxicos isolados e em mistura com os MPs, sendo que os organismos serão expostos em câmaras-teste dentro de cada unidade experimental, com avaliação dos efeitos antes e após a aplicação dos contaminantes, em diferentes unidades de tempo. Nas unidades experimentais, serão coletadas amostras de água e sedimento para a realização de testes de toxicidade em condições controladas. Essas amostras serão analisadas quanto às suas características físicas e químicas, o que viabilizará a realização de uma Análise de Risco Ambiental (ARA) em conjunto com os testes de toxicidade. Os resultados deste estudo têm o potencial de aprofundar a compreensão sobre os efeitos ecotoxicológicos decorrentes da interação entre partículas de MPs e agrotóxicos sobre organismos aquáticos.

A contaminação do meio ambiente por partículas de plástico [isto é, partículas < 5 mm de tamanho conhecidas como microplásticos (MPs)] emergiu como uma das questões mais proeminentes atualmente enfrentadas pelas agências ambientais governamentais em todo o mundo. Embora essas partículas geralmente tenham baixa toxicidade, elas são altamente persistentes e sua capacidade de sorver substâncias tóxicas e lixiviar seus aditivos tem potencial para alterar o destino ambiental e a ecotoxicidade dessas substâncias. Os materiais plásticos utilizados no setor agrícola são uma das principais fontes de MPs em águas doces, e substâncias como pesticidas podem estar associadas a essas partículas gerando consequências desconhecidas no meio ambiente. Os agrotóxicos estão entre os maiores desafios à sustentabilidade no modelo do agronegócio e as implicações ambientais dos agrotóxicos provavelmente são afetadas pela presença de MPs. Um desafio contínuo para entender o destino ambiental dos pesticidas são os processos que influenciam sua sorção em partículas na fase aquosa, e essas partículas agora incluem a presença de MPs. Neste projeto, propomos uma abordagem multidisciplinar para investigar como pesticidas e microplásticos influenciam mutuamente e individualmente seu destino, transporte e toxicidade no solo e nos ecossistemas de água doce. Tanto os agrotóxicos quanto os MPs são contaminantes ambientais de alta relevância em águas doces de países como o Brasil, que combinam grandes regiões de produção agrícola intensiva que têm fortes impactos na prestação de serviços ecológicos desses ambientes. O projeto experimental integrativo e inovador incluirá (1) experimentos de laboratório e mesocosmos para entender melhor a sorção/dessorção de pesticidas a MPs sob diferentes condições ambientais, presença de biofilmes, aditivos plásticos, etc. e (2) testes toxicológicos chave para avaliar biodisponibilidade, efeitos comportamentais e concentração letal causados pela associação desses contaminantes aos organismos, além dos efeitos sobre funções e serviços ecossistêmicos.

A presença de microplásticos (MPs) nos compartimentos ambientais é um fenômeno amplamente documentado pela comunidade científica, refletindo o uso intensivo e o descarte inadequado de materiais plásticos. Essa forma de poluição despontou como uma das ameaças ambientais mais significativas do século XXI, suscitando crescentes preocupações entre especialistas, autoridades governamentais e a sociedade em geral. Em ambientes de água doce, os MPs são uma preocupação crescente devido à sua lenta degradação e capacidade de adsorver contaminantes, como metais, nutrientes e agrotóxicos. O inseticida imidacloprido, por exemplo, é amplamente utilizado na agricultura em culturas como cana-de-açúcar, soja e algodão. Este inseticida pode contaminar os corpos d'água por meio do escoamento superficial, carreamento e lixiviação e ao entrar em contato com MPs pode ser adsorvido, aumentando sua persistência e toxicidade nos ecossistemas aquáticos. Este cenário pode impactar de forma deletéria diversos organismos aquáticos, como o cladócero Daphnia similis, responsável pela ciclagem de nutrientes, produção secundária e filtragem da água. A fotodegradação dos microplásticos pela radiação UV intensifica tais desafios, aumentando a capacidade dos MPs de transportar os contaminantes. No entanto, pesquisas em ecotoxicologia têm se concentrado principalmente nos efeitos de MPs em organismos marinhos. Sendo assim, esta proposta de pesquisa objetiva investigar a influência da fotodegradação na toxicidade dos MPs de polietileno de forma isolada e em mistura ao inseticida imidacloprido sobre a espécie D. similis. Para isso, micropartículas de polietileno serão submetidas a fotodegradado para posterior avaliação da sua toxicidade antes e após a degradação, isto de forma isolada e em combinação com o inseticida imidacloprido. Os resultados possibilitarão a análise dos aspectos morfológicos e moleculares da fotodegradação dos MPs, além de compreender seus efeitos tóxicos isolados e em combinação com o inseticida imidacloprido. Isso possibilitará a compreensão da influência da fotodegradação e da interação entre MPs e agrotóxico sobre a espécie D. similis.

No Brasil existem poucos modelos bentônicos usados em testes de toxicidade de sedimentos, e para aqueles já amplamente utilizados, o conhecimento é incipiente sobre os mecanismos de toxicidade ativados a partir da exposição no teste, e que geram os efeitos nos diferentes níveis de organização biológica. Como importantes modelos, destacam se o anfípodo escavador Tiburonella viscana, que apresenta elevada sensibilidade a contaminantes, e o tanaidáceo Monokalliapseudes schubarti, que possui tolerância a diferentes compostos. Para essas espécies, os protocolos padronizados focam apenas em parâmetros de efeitos letais, sem detalhar de forma elucidativa, quais os mecanismos responsáveis pela toxicidade. Com isso, o objetivo contemplado neste plano de trabalho é investigar a performance da sensibilidade de T. viscana e M. schubarti quando expostos a sedimentos de amostras ambientais de áreas portuárias e também a contaminantes de preocupação emergentes, como o biocida DCOIT. A partir da exposição em laboratório, o RNA total será isolado e a quantidade de transcritos avaliada por meio de reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (qPCR). A escolha dos alvos moleculares será feita partir de identificação de genes de interesse nas respostas biológicas obtida por anotação funcional, gerada no projeto principal a que esta proposta está vinculada. Em seguida, biomarcadores bioquímicos serão empregados com o objetivo de avaliar as respostas em diferentes níveis de organização biológica, corroborando assim os eventos iniciadores de efeitos tóxicos e validando também as vias de efeito adverso, que serão desenvolvidas e integradas para ambas as espécies por meio da abordagem AOP (do inglês Adverse Outcome Pathways). (AU)

No contexto dos ecossistemas aquáticos, a presença de poluentes emergentes, como agrotóxicos e inseticidas domissanitários, tem resultado na exposição da fauna e flora a efeitos cujas ramificações frequentemente permanecem desconhecidas. Em ensaios ecotoxicológicos,especialmente envolvendo peixes, o modelo baseado no zebrafish (Danio rerio) é amplamentevalidado devido à notável semelhança anatômica, fisiológica e de desenvolvimento com vertebrados superiores, sendo reconhecido como um modelo representativo nos ecossistemas aquáticos. Nesse contexto, o presente projeto propõe investigar e comparar os efeitos de três diferentes formulações de Diflubenzuron (DFB), sendo duas de aplicação veterinária e uma voltada para a produção agrícola. A pesquisa se concentrará na análise dos impactos individuais de cada formulação, considerando aspectos histopatológicos no fígado, brânquias, gônadas, rins e intestino de machos e fêmeas de D. rerio, por meio de exposições subcrônicas em diferentes concentrações (0,025 - 2,5 mg/L). Os resultados dessas análises, ao proporcionarem uma compreensão aprofundada das alterações provocadas por esse praguicida, não apenas contribuirão para o campo da toxicologia ambiental, mas também fornecerão insights valiosos sobre os impactos das diferentes formulações deste xenobiótico, extrapolando não só para as interações com a biota aquática, mas também para os efeitos ecossistêmicos e na população humana. Esta investigação visa não apenas à conservação das espécies aquáticas, mas também à geração de dados cruciais poderão contribuir para reformulação e atualização das políticas regulatórias brasileiras relacionadas ao DFB.

Nos últimos anos, os semicondutores têm sido amplamente utilizados em processos fotocatalíticos. Os compostos contendo molibdênio em sua base têm atraído bastante atenção devido às suas propriedades ópticas e estruturais. O molibdato de níquel (NiMoO4) é considerado um potencial catalizador ativo para tratamento de efluentes industriais. Já o molibdato de zinco (ZnMoO4) possui uma notável capacidade anticorrosiva, sendo uma ótima escolha para substituir agentes anticorrosivos tóxicos como cromato, chumbo e cobalto, além de possuírem capacidade fotocatalítica. O aumento da utilização desses compostos tem gerado preocupação quanto ao destino dos efluentes, uma vez que não há dados ecotoxicológicos destes compostos para microalgas. Este trabalho objetiva investigar os possíveis efeitos tóxicos de NiMoO4 e ZnMoO4, de forma isolada e em mistura, sobre a clorofícea de Raphidocelis subcapitata. Serão avaliados os efeitos sobre o crescimento, atividade fotossintética e determinação de espécies reativas de oxigênio (EROs) e classes lipídicas. Os dados obtidos neste estudo irão subsidiar a elaboração de normativas para proteção dos ambientes aquáticos e no desenvolvimento de materiais funcionais mais seguros ao meio ambiente.