Blood antioxidant nutrients in riparian villagers of the Brazilian Amazon: its associations with wet/dry seasons and modulation by sociodemographic determinants / Antioxidantes sanguíneos provenientes da dieta em ribeirinhos da Amazônia Brasileira: suas relações com sazonalidade e determinantes sociodemográficos

Abstract This study associates blood antioxidants like copper (Cu), manganese (Mn), selenium (Se), zinc (Zn), β-carotene, lycopene and vitamins (A and E) to sociodemographic features and seasonality in communities from the Tapajós River region, Brazilian Amazon. We observed increased Mn, Se and Zn levels compared to the average Brazilian population, whereas this is only the case for β-carotene in the rainy season. Lycopene levels fall within the reference range, although lower than those found in other Brazilian regions. Cu, Se, Zn, β-carotene, lycopene and vitamin E levels vary among seasons. β-carotene, Mn and Se vary among communities. Se and Zn vary with smoking habits and sex, respectively. In addition, β-carotene and vitamins (A and E) are altered by alcohol consumption. Villagers who both farmed and fished present higher Cu and lower β-carotene levels than participants with a single occupation. Vitamin E levels depend upon the individual state of origin. These data provide important baseline information for antioxidant status in this Amazonian riparian population.

Resumo O presente estudo reporta as concentrações plasmáticas dos antioxidantes cobre (Cu), manganês (Mn), selênio (Se), zinco (Zn), β-caroteno, licopeno e vitaminas (A e E) em moradores da região do Rio Tapajós, Pará, Amazônia, e as relaciona com características sociodemográficas e sazonalidade (seca e cheia). Os teores de Mn, Se e Zn foram acima dos valores de referência (VR) e daqueles achados em outras regiões do Brasil, enquanto para o β-caroteno tal achado ocorreu apenas na estação da cheia. Os valores de licopeno foram dentro dos VR, porém abaixo dos achados em outras regiões do Brasil. Os níveis de Cu, Se, Zn, β-caroteno, licopeno e vitamina E variaram entre as estações. Variação intercomunitária foi constatada para β-caroteno, Mn e Se. Os teores de Se e Zn foram alterados, respectivamente, por tabagismo e sexo. Os níveis de β-caroteno e vitaminas (A e E) alteraram-se com o consumo de bebida alcoólica. A vitamina E foi dependente do estado de origem. Participantes que desempenhavam ambas as profissões de agricultor e pescador apresentavam teores de Cu superiores e de β-caroteno inferiores comparativamente àqueles que desempenhavam uma única profissão. Esses dados fornecem informações sobre os teores de antioxidantes para essa população amazônica.

Spatial and temporal evolution of family-farming land use in the Tapajós region of the Brazilian Amazon / Evolução espacial e temporal do uso da terra para agricultura familiar na região do Tapajós, Amazônia Brasileira

Pressures on the Brazilian Amazon forest have been accentuated by agricultural activities practiced by families encouraged to settle in this region in the 1970s by the colonization program of the government. The aims of this study were to analyze the temporal and spatial evolution of land cover and land use (LCLU) in the lower Tapajَs region, in the state of Parل. We contrast 11 watersheds that are generally representative of the colonization dynamics in the region. For this purpose, Landsat satellite images from three different years, 1986, 2001, and 2009, were analyzed with Geographic Information Systems. Individual images were subject to an unsupervised classification using the Maximum Likelihood Classification algorithm available on GRASS. The classes retained for the representation of LCLU in this study were: (1) slightly altered old-growth forest, (2) succession forest, (3) crop land and pasture, and (4) bare soil. The analysis and observation of general trends in eleven watersheds shows that LCLU is changing very rapidly. The average deforestation of old-growth forest in all the watersheds was estimated at more than 30% for the period of 1986 to 2009. The local-scale analysis of watersheds reveals the complexity of LCLU, notably in relation to large changes in the temporal and spatial evolution of watersheds. Proximity to the sprawling city of Itaituba is related to the highest rate of deforestation in two watersheds. The opening of roads such as the Transamazonian highway is associated to the second highest rate of deforestation in three watersheds.

As pressões sobre a Floresta Amazônica Brasileira têm sido acentuadas por atividades agrícolas de muitas famílias que foram estimuladas a se estabelecer nessa região durante o Programa de Colonização do Governo Federal, na década de 1970. Os objetivos deste presente estudo foram de analisar a evolução espacial e temporal em termos de mudanças de cobertura da terra e uso da terra (CTUT) na região do baixo Tapajós, no Estado do Pará. Contrastam-se 11 bacias que são geralmente representativas do processo de colonização regional por agricultores familiares, e para tanto imagens de satélite Landsat de três diferentes anos (1986, 2001, e 2009) foram analisadas utilizando-se um Sistema de Informação Geográfica. Imagens individuais não-supervisionadas foram classificadas usando-se GRASS, e o algoritmo de classificação de Probabilidade Máxima, para todos os comprimentos de onda do espectro visível e infravermelho (1 a 5 e 7). As classes retidas para a representação do CTUT nesse estudo foram: (1) floresta primária levemente alterada; (2) floresta de sucessão; (3) terra agricultável e pastagem; e (4) solo nu. A análise e observação de tendências gerais em 11 bacias mostram que o CTUT tem mudado rapidamente. O desmatamento médio de floresta primária em todas as bacias foi estimado em mais de 30% no período de 1986 a 2009. A análise em escala local de bacias revela a complexidade do CTUT, notavelmente em relação a grandes mudanças na evolução espacial e temporal das bacias. A proximidade com a cidade de Itaituba, que se encontra em plena expansão, está relacionada com a maior taxa de desmatamento em duas bacias hidrográficas, ao passo que a abertura de estradas, como a Rodovia Transamazônica, está associada à segunda maior taxa de desmatamento em três bacias hidrográficas.

Presence of oOrganophosphate Insecticides in fish of the Amazon River

Trace levels of three organophosphate insecticides (OPI) were detected in eight fish species from the region of Santarém, State of Pará, Brazil. Individual concentrations of OPI in fish ranged from less than the detection limit to 2,1 ppb. Mean concentrations of chlorpyrifos, malathion, and methyl-parathion were 0,3 ± 0,3, 0,1 ± 0,1, and 0,3 ± 0,3 ppb, respectively. Pellona flavipinnis, the largest and fattest piscivorous species analyzed, was the most contaminated. Since an inhabitant of this Amazonian region consumes 220 g of fish per day on average, ingested doses of chlorpyrifos, malathion, and methyl-parathion may reach up to 308, 220, and 462 ng·d-1, respectively. Compared to acceptable daily intakes (ADI), quantities of OPI absorbed via fish consumption on a daily basis are far below deleterious levels. We estimated that even considering the highest OPI contents detected, the average daily fish consumption of anadult of 60 kg would have to increase by ca. 1 950, 5 450, and 2 600 times to reach ADI of chlorpyrifos, malathion, and methyl-parathion, respectively. Neither fish diet nor fish lipid content enabled us to completely explain the interspecific differences observed.

As concentrações de três inseticidas organofosforados (IOF) foram determinadas em oito espécies de peixes da região de Santarém, Estado do Pará, Brasil. As concentrações individuais de IOF dos peixes situam-se entre abaixo da limite de detecção e 2,1 ppb. As concentrações médias de clorpirifós, malathion e metil parathion foram respectivamente de 0,3 ± 0,3, 0,1 ± 0,1 e 0,3 ± 0,3 ppb. Pellom Flavipinnis, a espécie piscívora de maior tamanho e mais gordurosa, apresentou as concentrações mais elevadas. Considerando que um morador dessa região da Amazônia brasileira consome em média 220 g de peixe por dia, as doses de clorpirifós, malathion e metil parathion podem atingir respectivamente 308, 220 e 462 ng·d-1. Tendo em conta as "doses diárias aceitáveis" (acceptable daily intakes - ADI), as quantidades diárias de IOF absorvidas via consumo de peixe estão muito abaixo dos níveis perigosos para a saúde humana. Nós estimamos que mesmo com o teor mais elevado de IOF detectado, o consumo diário médio de peixe de um adulto de 60 kg teria que aumentar cerca de 1 950, 5 450 e 2 600 vezes para atingir as respectivas ADI de clorpirifós, malathion e metil parathion. Nem o hábito alimentar dos peixes e nem o seu teor de gorduras podem explicar completamente as diferenças interespecíficas observadas.

Cytogenetic damage related to low levels of methyl mercury contamination in the Brazilian Amazon

The mercury rejected in the water system, from mining operations and lixiviation of soils after deforestation, is considered to be the main contributors to the contamination of the ecosystem in the Amazon Basin. The objectives of the present study were to examine cytogenetic functions in peripheral lymphocytes within a population living on the banks of the Tapajós River with respect to methylmercury (MeHg) contamination, using hair mercury as a biological indicator of exposure. Our investigation shows a clear relation between methylmercury contamination and cytogenetic damage in lymphocytes at levels well below 50 micrograms/gram, the level at which initial clinical signs and symptoms of mercury poisoning occur. The first apparent biological effect with increasing MeHg hair level was the impairment of lymphocyte proliferation measured as mitotic index (MI). The relation between mercury concentration in hair and MI suggests that this parameter, an indicator of changes in lymphocytes and their ability to respond to culture conditions, may be an early marker of cytotoxicity and genotoxicity in humans and should be taken into account in the preliminary evaluation of the risks to populations exposed in vivo. This is the first report showing clear cytotoxic effects of long-term exposure to MeHg. Although the results strongly suggest that, under the conditions examined here, MeHg is both a spindle poison and a clastogen, the biological significance of these observations are as yet unknown. A long-term follow-up of these subjects should be undertaken.

Characterization of pesticide consumption in the county of Santarém, Pará, Brazil

Many potentially harmful pesticides for both human health and the environment are used in Brazilian Amazon. However, no scientific datum on pesticide usage is presently available for this region. Consequently, it is difficult to assess which substances arc used and in which quantities. As an important premise for future work on pesticide contamination in the county of Santarém (State of Pará, Brazil), a survey was conducted in order to qualify and quantify the use of some pesticides in this region. This investigation was made between January and March 1997 and August and October 1998 and revealed use of several organophosphates, synthetic pyrethroids and carbamates insecticides. Furthermore, many herbicides and fungicides were listed. These pesticides are used for agriculture, domestic, and sanitary programs. This paper also provides a first estimation of quantities of some insecticides commonly used in agriculture (chlorpyrifos, malathion, metamidophos and methyl-parathion). The annual consumption for these four compounds is estimated at ca. 1 910 kg. Organophosphate insecticide consumption in the county of Santarém seems to be lower than the Brazilian average in terms of «per capita¼ and «per agricultural area¼ consumptions. Nevertheless, this county uses toxic substances on sensitive environments such as floodplains (várzeas), making relevant a thorough study on the potential contamination of this environment and its biota.

Muitos pesticidas potencialmente nocivos para a saúde humana e meio ambiente são usados na Amazônia brasileira. Apesar desse fato, nenhum dado científico sobre sua utilização está disponível para esta região. Por isto, torna-se extremamente difícil uma avaliação qualitativa e quantitativa dos produtos usados. Desta forma, como uma premissa importante para futuros trabalhos visando a contaminação por pesticidas, um levantamento sobre o comércio e o uso desses agroquímicos foi realizado no Município de Santarém, Pará, Brasil. A pesquisa, feita entre janeiro e março de 1997 e entre agosto e outubro de 1998, revelou o uso de vários inseticidas pertencentes aos grupos organofosforados, piretróides sintéticos c carbamatos. Além disso, foram achados muitos herbicidas e fungicidas. Observou-se que esses pesticidas são empregados na agricultura, em programas sanitários e uso doméstico. Cálculos das quantidades de alguns inseticidas importantes usados na agricultura (clorpirifós, malathion, metamidophos, parathion metil) indicam um consumo anual de 1 910 kg para estes quatro produtos. Os consumos «per capita¼ e «por superfície agrícola¼ de inseticidas organofosforados em Santarém são inferiores às médias brasileiras. No entanto, visto que este município usa substâncias tóxicas em ambientes sensíveis, como várzeas, seria apropriado efetuar estudos sobre a contaminação potencial do ambiente e da biota nesta região.