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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.85.2013.tde-31052013-093710
Document
Author
Full name
Giovana Teixeira Gimiliani
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2013
Supervisor
Committee
Rogero, José Roberto (President)
Azevedo, Juliana de Souza
Pereira, Camilo Dias Seabra
Title in Portuguese
Comparação ecotoxicológica de princípios ativos de repelentes para invertebrados aquáticos irradiados e não irradiados com radiação gama
Keywords in Portuguese
Dietiltoluamida
ecotoxicidade
óleo essencial de capim-limão
radiação gama
Abstract in Portuguese
Nas últimas décadas, a introdução de produtos de uso diário nos ambientes aquáticos tem sido uma das questões mais discutidas no que se refere ao monitoramento ambiental. Estes produtos não são totalmente removidos pelos processos convencionais de estações de tratamento de esgoto e de água e são continuamente inseridos no ambiente aquático. O Dietiltoluamida, um princípio ativo de repelente de insetos bastante utilizado mundialmente, é um composto ambientalmente persistente e sua toxicidade para alguns organismos aquáticos tem sido comprovada. Em substituição aos produtos sintéticos, a população tem optado em utilizar produtos naturais, sendo cada vez mais comum o uso de repelentes com óleos essenciais de gramíneas. O óleo essencial de capim-limão é um dos mais utilizados nas formulações de cosméticos e de cuidados pessoais. Entretanto, nenhum estudo tem comprovado a sua toxicidade para a biota aquática. Além dos poluentes químicos, os organismos aquáticos podem estar sujeitos à exposição da radiação ionizante proveniente de fontes naturais (background radiation) ou nas proximidades de instalações de usinas nucleares. O presente estudo avaliou a reprodução de invertebrados aquáticos C. silvestrii após a exposição à radiação gama e posteriormente submetidos aos princípios ativos de repelente sintético e natural. Para isso, avaliou-se a citotoxicidade in vitro bem como a ecotoxicidade aguda e crônica dos princípios ativos e o efeito da radiação gama para D. similis e C. silvestrii. Os ensaios com radiação gama foram realizados sob as mesmas condições dos testes de ecotoxicidade, utilizando o irradiador Gamma-Cell com fonte de Co60. De acordo com os resultados obtidos, o óleo essencial apresentou efeito citotóxico igual a 50 mg.L-1 enquanto para o dietiltoluamida, foi de 420 mg.L-1. O efeito tóxico agudo na sobrevivência (CE50) foi encontrado na concentração de 7,2 mg.L-1 e 3,8 mg.L-1 de óleo essencial para D. similis e C. silvestrii, respectivamente. Concentrações de 64,9 e 53,9 mg.L-1 de dietiltoluamida apresentaram efeito agudo na sobrevivência de D. similis e C. silvestrii, respectivamente. 3,4 mg.L-1 foi estabelecida como a concentração de inibição (CI25) de óleo essencial para o dietiltoluamida correspondeu a 16,4 mg.L- 1, ambos para C. silvestrii. As doses letais de radiação gama que causaram efeito agudo na sobrevivência (DL50) foram de 242 Gy para D. similis e 525 Gy para C. silvestrii. A reprodução de C. silvestrii apresentou redução de 25% na dose de 29 Gy. Depois de determinar a ecotoxicidade dos princípios ativos e o efeito da radiação gama, os organismos foram irradiados com dose de 25 Gy, sendo a maior dose que não causou efeito na reprodução de C. silvestrii, e posteriormente foram expostos às mesmas concentrações utilizadas para os princípios ativos. Os resultados mostraram que a reprodução de C. silvestrii não foi afetada significativamente após a irradiação dos organismos testados quando comparada com os organismos não irradiados.
Title in English
Ecotoxicological comparison of active ingredients of repellents for aquatic invertebrates irradiated and non-irradiated with gamma radiation
Keywords in English
Diethyltoluamide
ecotoxicity
gamma radiation
lemongrass essential oil
Abstract in English
Over the last decades, the introduction of personal care products in aquatic environments has been one of the most discussed issues regarding environmental monitoring. These products are not completely removed by conventional sewage and water treatment processes and are continuously inserted into the aquatic environment. Diethyltoluamide an active ingredient in insect repellents widely used worldwide is an environmentally persistent compound and its toxicity to some aquatic organisms has been proven. In order to replace synthetic products, people have opted to use natural products which made more common the use of repellents with essential oils of grasses. The essential oil of lemongrass is one of the most used in the formulations of cosmetics and personal care. However, no study has proven its toxicity to aquatic biota. In addition to chemical pollutants, aquatic organisms may be subject to exposure of ionizing radiation from natural sources (background radiation) or near nuclear installations. The present study evaluated the reproduction of aquatic invertebrates C. silvestrii after exposure to gamma radiation and further submitted to synthetic and natural repellents. On this account, we evaluated the in vitro cytotoxicity as well as acute and chronic ecotoxicity of the diethyltoluamide and lemongrass oil, as well as the effect of gamma radiation over D. similis and C. silvestrii. Irradiation experiments were carried out under the same conditions as performed for ecotoxicity assays, using a Gamma-Cell irradiator with a Co60 source. According to the results, the essential oil presented a cytotoxic effect at concentrations of 50 mg.L-1 whereas diethyltoluamide at 420 mg.L-1. The acute toxic effect on survival (EC50) was found at concentrations of 7.2 mg.L-1 for essential oil to and 3.8 mg.L-1 for D. similis and C. silvestrii respectively. Concentrations of 64.9 and 53.9 mg.L-1 of diethyltoluamide showed acute effect on survival of D. similis and C. silvestrii, respectively. 3.4 mg.L-1 of essential oil was established as the inhibition concentration (IC25) while for diethyltoluamide such value corresponded to 16.4 mg.L-1, both over C. silvestrii. The lethal doses induced by gamma radiation revealed an acute effect on survival (LD50) at 242 Gy for D. similis and 525 Gy for C. silvestrii. The reproduction C. silvestrii decreased by 25% at a dose of 29 Gy. After determining the ecotoxicity of the active ingredients and the effect of gamma irradiation, the organisms were irradiated at 25 Gy, which corresponded to the higher dose which caused no effect over the reproduction C. silvestrii and were subsequently exposed to the same concentrations used for the active ingredients. The results showed that reproduction C. silvestrii was not significantly affected after irradiation of the assayed organisms when compared to non-irradiated organisms.
 
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Publishing Date
2013-06-06
 
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