Valoración del riesgo en salud en un grupo de población de Cali, Colombia, por exposición a plomo, cadmio, mercurio, ácido 2,4-diclorofenoxiacético y diuron, asociada al consumo de agua potable y alimentos / Evaluation of human health risk for a population from Cali, Colombia, by exposure to lead, cadmium, mercury, 2,4-dichloro-phenoxyacetic acid and diuron associated with water and food consumption

Introducción. La exposición a contaminantes como plaguicidas y metales pesados, se asocia a problemas de salud. Diversos estudios revelan la presencia de estos contaminantes en Cali; sin embargo, no existe información sobre las rutas principales de esa exposición y su riesgo implícito. Objetivo. Estimar los riesgos asociados a la exposición a cadmio, plomo y mercurio, y a los plaguicidas ácido 2,4-diclorofenoxiacético y diuron, debida al consumo de agua potable y alimentos en un grupo de población de Cali. Materiales y métodos. Se obtuvieron datos ambientales e información sobre la población, y se valoró el riesgo empleando los modelos de la Environmental Protection Agency (EPA) de los Estados Unidos. Resultados. Las concentraciones de los contaminantes evaluados estuvieron por debajo de las permisibles establecidas por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial de Colombia (3 µg/L -1 de cadmio; 10 µg/L -1 de plomo; 1 µg/L -1 de mercurio; 1 µg/L - 1 de ácido 2,4 diclorofenoxiacético; 1 µg/L -1 de diuron). En las muestras de pescado "manteco" ( Peprilus snyderi ), se detectaron concentraciones de cadmio entre 20 y 80 µg/kg -1 por debajo del límite permisible establecido por la Organización Mundial de la Salud (100 µg/kg -1 ). Los resultados de la valoración mostraron que el riesgo cancerígeno y no cancerígeno atribuible a la ingestión de alimentos y de agua potable con presencia de los contaminantes evaluados, estaba por debajo de los valores máximos admisibles según la EPA. Conclusiones. Se cree que los hallazgos sobre contaminantes en estudios anteriores, pueden deberse a eventos puntuales de contaminación y se recomienda vigilar la bocatoma de agua y emitir alertas tempranas. El reporte sobre la presencia de cadmio en las muestras de pescado, sugiere que el control de la calidad de los alimentos por parte de las entidades reguladoras debe mejorar.

Introduction: Exposure to pollutants such as pesticides and heavy metals has been linked to health problems. Several studies have revealed the presence of these contaminants in Cali; however, there is no information available about the main routes of exposure and risk of these contaminants. Objective: To estimate the risk associated with the intake of cadmium, lead and mercury, and pesticides 2,4-D and diuron through the consumption of water and food in a population in Cali. Materials and methods: Population and environmental data were obtained, and a risk assessment was performed using United States Environmental Protection Agency guidelines. Results: The concentrations of the evaluated pollutants were below permissible levels as established by the Colombian Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (3 µg/L -1 of cadmium; 10 µg/L -1 of lead; 1 µg/L -1 of mercury; 1 µg/L -1 of 2,4 D; 1 µg/L -1 of diuron). Salema butterfish ( Peprilus snyderi ) samples contained levels of cadmium between 20 and 80 µg/kg -1 , which are below the permissible limit set by the World Health Organization (100 µg/kg -1 ). The results of the risk assessment indicated that the carcinogenic and non-carcinogenic attributable risk to population health from the intake of food contaminants was below the maximum level permitted by the United States Environmental Protection Agency. Conclusions: It is believed that the findings in previous studies on pollutants may have been due to specific contamination events; therefore, monitoring and early warning about water intake is recommended. Furthermore, the report of cadmium being found in fish consumed as food suggests the need for quality control by regulators.

The effect of inhibitors on photosynthetic electron transport chain in canola leaf discs / Efeito de inibidores na cadeia de transporte de elétrons fotossintética em discos foliares de canola

The mechanisms of photosynthetic electron transport can be elucidated by inhibition of electron flow through the use of specific substances that, when combined with the chlorophyll chlorophyll a fluorescence emission was measured to investigate the effect of several inhibitors of the photosynthetic electron transport chain in canola leaf discs. Leaf discs were incubated in the dark for 2 hours in different solutions: (a) water ­ control; (b) DCMU at 500 µM; (c) phenanthroline at 10 mM; and (d) hydroxylamine at 10, 50, 100 and 200 mM. Similar effects were observed between DCMU and phenanthroline, the initial fluorescence value was altered, but not the maximum fluorescence, with the disappearance of the IP phase. Hydroxylamine interacted and inhibited the oxygen evolving complex and caused an imbalance between the rate of QA reduction by photosystem II and the rate of QA oxidation by photosystem I.

Os mecanismos de transporte de elétrons podem ser elucidados pela inibição do fluxo de elétrons pelo uso de substâncias específicas que, juntamente com a técnica de fluorescência da clorofila, torna-se uma ferramenta importante para detalhar a cadeia de transporte de elétrons. Neste trabalho, a emissão da fluorescência da clorofila foi mensurada para investigar o efeito dos diferentes inibidores da cadeia de transporte de elétrons fotossintéticos de discos foliares de canola. Os discos foliares foram incubados no escuro durante 02 h em diferentes soluções: (a) água - controle, (b) 500 uM de DCMU, (c) 10 mM de fenantrolina, e (d) 10, 50, 100 e 200 mM de hidroxilamina. Foram observados efeitos similares entre DCMU e fenantrolina, o valor da fluorescência inicial foi alterado, contudo a fluorescência máxima não se alterou, havendo o desaparecimento da fase de IP. Hidroxilamina interagiu e inibiu o complexo de evolução de oxigênio e causou desequilíbrio entre a taxa de redução QA pelo fotossistema II e a taxa de oxidação QA pelo fotossistema I.

Avaliação da toxicidade de herbicidas usados emcana-de-açúcar para o Paulistinha (Danio rerio) / Toxicity evaluation of herbicides used in sugarcane crops toZebrafish (Danio rerio)

Na natureza, os organismos são constantemente expostos a mais de um agente tóxico e, apesar do fenômeno de interaçõesquímicas ser conhecido há tempos, são poucos os estudos realizados que privilegiam a observação dos efeitosdecorrentes da exposição a duas ou mais substâncias. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito combinado damistura dos herbicidas Gesapax 500® (ametrina 500 g/L) e Velpar K® (diuron 468 g/kg + hexazinone 132 g/kg) sobreo paulistinha (Danio rerio). O ensaio foi baseado no teste FET da OECD, com duração de 96 horas. As concentraçõestestadas foram 0, 21,22, 29,52, 41,08, 57,17 e 79,56 mg/L de Gesapax 500 vs. 0, 15,21, 21,17, 29,46, 40,99 e 57,04mg/L de Velpar K. Os testes foram conduzidos em triplicata e avaliados diariamente. As CL50-96h determinadas foram41,705 ± 8,373 mg/L para o Gesapax 500 e 55,460 ± 20,826 mg/L para o Velpar K. O modelo da mistura que melhordescreve a relação entre os dois componentes é a ação independente, sendo a toxicidade dose-dependente, ou seja,em baixas doses ocorre antagonismo e, em altas doses, sinergismo. Os endpoints edemas, atraso no desenvolvimentoembrionário (delay) e na absorção do saco vitelínico e diminuição na frequência de cardíaca foram observados apartir das concentrações mais baixas da mistura. Pelos dados obtidos, concluiu-se que a mistura de Gesapax 500 eVelpar K é medianamente tóxica para o paulistinha e que os endpoints avaliados foram úteis na determinação de suatoxicidade.

In nature, organisms are constantly exposed to more than one toxic agent, and although the phenomenon of chemical interactionsare known for some time, there are few previous studies that emphasize observation of the effects resulting fromexposure to two or more substances. The aim of this study was to evaluate the combined effect of the mixture of herbicideGesapax 500® (ametrina 500 g/L) and Velpar K® (diuron 468 g/kg + hexazinone 132 g/kg) on zebrafish (Danio rerio). The testwas based on the Fish Embryo Toxicity (FET) from OECD, lasting 96 hours. The concentrations tested were: 0, 21.22, 29.52,41.08, 57.17 and 79.56 mg/L Gesapax 500 vs. 0, 15.21, 21.17, 29.46, 40.99 and 57.04 mg/L Velpar K. Tests were conductedin triplicate and evaluated daily. LC50-96h was determined to 41.705 ± 8.373 mg/L to Gesapax 500 and 55.460 ± 20.826 mg/Lto Velpar K. The mixture model that best describes the relationship between the two components is independent action andtoxicity of the mixture is dose-dependent, occurring antagonism at low doses and synergism at high doses. The endpointsedema, delay in general development and in yolk sac absorption and decrease in frequency of heart-beat rate were observedfrom the lower concentrations of the mixture. From the data obtained, it is concluded that the mixture of Velpar K and Gesapax500 is moderately toxic to zebrafish and that the endpoints evaluated were useful in determining its toxicity.

Halotolerance, ligninase production and herbicide degradation ability of basidiomycetes strains

Fungi have been recently recognized as organisms able to grow in presence of high salt concentration with halophilic and halotolerance properties and their ligninolytic enzyme complex have an unspecific action enabling their use to degradation of a number of xenobiotic compounds. In this work, both the effect of salt and polyols on growth of the basidiomycetes strains, on their ability to produce ligninolytic enzyme and diuron degradation were evaluated. Results showed that the presence of NaCl in the culture medium affected fungal specimens in different ways. Seven out of ten tested strains had growth inhibited by salt while Dacryopinax elegans SXS323, Polyporus sp MCA128 and Datronia stereoides MCA167 fungi exhibited higher biomass production in medium containing 0.5 and 0.6 mol.L-1 of NaCl, suggesting to be halotolerant. Polyols such as glycerol and mannitol added into the culture media improved the biomass and ligninases production by D. elegans but the fungus did not reveal consumption of these polyols from media. This fungus degraded diuron in medium control, in presence of NaCl as well as polyols, produced MnP, LiP and laccase.

Toxicidade aguda dos herbicidas Diuron e hexazinona à Danio rerio / Acute toxicity of herbicides diuron and hexazinone to Danio rerio

O objetivo deste trabalho foi avaliar a toxicidade de herbicida comercial aplicado extensivamente nacana-de-açúcar, composto por diuron, hexazinona e ingredientes inertes, usando-se Daniorerio como organismo-teste. Os ensaios foram realizados em laboratório e seguiram recomendações da ABNT (2004) e USEPA (2002). Os parâmetros de controle da água foram pH, dureza total, condutividade, oxigênio dissolvido e temperatura, observando-se a atividade natatória e a mortalidade dos organismos. A CL50 do herbicida comercial para Daniorerio foi de 581,50 mg.L-1. Em concentrações a partir de 50 mg.L-1 do herbicida comercial foram observadas alterações comportamentais significativas, como hipoatividade relacionada ao movimento natatório em mais de 50% dos organismos. Para avaliação da toxicidade dos ingredientes inertes, responsáveis por 40% (m/m) da composição do herbicida, foram testados os compostos hexazinona e diuron separadamente.Nas concentrações estudadas, a hexazinona e o Diuron não resultaram em mortalidade ou alteração ao movimento natatório. Concluiu-se que os ingredientes inertes da composição do herbicida comercial foram os principais causadores da toxicidade aguda causada ao Danio rerio.

Potential application of urea-derived herbicides as cytokinins in plant tissue culture.

Various urea-derived herbicides and different cytokinin analogues were used to determine their effects on callusing response and shoot regenerating capacity of alfalfa (Medicago sativa L.) and Coleus (Coleus forskohlii Briq.). The herbicides monuron and diuron evoked profuse callusing response from Coleus leaf segments and alfalfa petiole explants on Murashige and Skoog medium. Shoot regeneration by monuron (2.0 mg/l) showed a maximum of 3 multiple shoots both in alfalfa and Coleus with a frequency of 92% and 75%, respectively. Whereas diuron (0.5 mg/l) showed a high frequency of shoot regeneration (89%)with a mean number of 5 shoots in alfalfa, in C.forskohlii, the frequency of regeneration was 90%with a mean number of 6 shoots. Diuron with two chloride groups in the phenyl ring showed significantly higher cytokinin-like activity than single chloride substitution monuron. This study demonstrates the potential use of monuron and diuron as cytokinins in plant tissue culture.

Desenvolvimento de método simples para a determinação de resíduos de Diuron por cromatografia a líquido em amostras de laranja / Development of simple method for determination of Diuron residues by liquid chromatography in orange samples

Este artigo apresenta método simples para a extração e determinação de diuron em amostras de laranja (compreendendo casca e polpa). O método consistiu na extração do pesticida com acetona em agitador mecânico. O extrato foi filtrado em Celite e particionado com n-hexano. Evaporou-se a fase hexânica sob N2, sendo o resíduo solubilizado em metanol. A análise foi realizada por Cromatografia a Líquido de Alta Eficiência (CLAE) com detecção por Ultra-Violeta (UV) em 230nm. Obtiveram-se recuperações médias entre 109 e 110 por cento para amostras fortificadas nos níveis 0,1 e 0,5 mg Kg-1. Os Limites DE qUANTIFICAÇÃO (lq) e de Detecção (ld) foram 0,1 mg Kg-1 e 0,004mg Kg-1, respectivamente. As amostras analisadas não apresentaram resíduos de diuron nas condições experimentais estudadas

Lixiviação dos herbicidas Tebutiuron e Diuron em colunas de solo / Tebuthiuron and diuron leaching in soil columns

Desenvolveu-se estudo em lisímetro para determinar a lixiviação dos herbicidas Tebutiuron e Diuron em colunas de solos com diferentes texturas coletados em área típica de recarga do Aquífero Guarani em Ribeirão Preto, São Paulo (Brasil). O método analítico utilizado para determinação dos resíduos desses produtos na água foi a cromatografia a líquido de alta eficiência (CLAE), após extração por agitação com diclorometano:isopropanol (9:1). Os resultados mostraram maior lixiviação de ambos produtos em Neossolo, sendo a do Tebutiuron mais acentuada. Esse resultado sugere que o teor de carbono orgânico, além da associação entre a baixa capacidade asortiva do Tebutiuron e sua longa persistência podem ser os responsáveis pela diferença. Os herbicidas estudados podem apresentar potencial de risco de contaminação do lençol freático da região da microbacia do Córrego do Espraiado, embora dificilmente alcançando a zona saturada do Aquífero Guarani (situada, bem abaixo do perfil estudado neste trabalho)

Identificação de áreas de exposição ao risco de contaminação de águas subterrrâneas pelos herbicidas Atrazina, Diuron e Tebutiuron / Identification of exposure areas to groundwater contamination risk by the herbicides Atrazine, Diuron and Tebuthiuron

O objetivo deste trabalho foi elaborar mapas identificando áreas de maior exposição ao risco de contaminação das águas subterrâneas da Microbacia do Córrego Espraiado, em Ribeirão Preto - São Paulo - Brasil (área de recarga do Aquífero Guarani), utilizando o simulador CMLS-94 e o Sistema de Informações Geográficas IDRISI. A área de estudo conta com intensa atividade de monocultivo de cana-de-açucar, exigindo constantes aplicações de herbicidas. Foram realizadas simulações para o período de quatro anos, no intuito de analisar a movimentação vertical dos herbicidas Atrazina, Diuron e Tebutiuron e a consequente tendência futura de risco de contaminação da água subterrânea local. Foram simulados cenários para cada herbicida, nas respectivas dosagens máximas aplicadas na região (pior caso), em Latossolo vermelho Eutroférrico, Latossolo vermelho Distrófico e o Neossolo Quartzarênico. Os dados obtidos pelas simulações foram posteriormente cruzados com os de uso das terras, de níveis de profundidades dos lençóis subterrâneos e dos solos na área da Microbacia, previamente digitalizados no IDRISI. O cruzamento das informações possibilitou a geração de mapas de exposição do local ao risco de contaminação da água subterrânea pelos herbicidas estudados. O resultado da avaliação indicou que cerca de 5,6 por cento da área de estudo apresenta alta exposição ao risco de contaminação da água subterrânea para Atrazina, 3,9 por cento para Diuron e 13,1 por cento para Tebutiuron. Entretanto, não foi constatado indicativo de concentrações de risco para a saúde humana nos cenários analisados

Indução da enzima Pirocatecase por Acinetobacter baumanii envolvida na biodegradação do herbicida Diuron / Pyrocathecase induced by Acinetobacter baumanii involved in the biodegradation of the herbiicide Diuron

Uma linhagem de Acinetobacter baumanii, isolada da rizosfera de cana-de-açúcar, cultivada em solos tratados com Diuron foi incubada em diferentes substratos para verificar a presença de catecol 1,2--dioxigenase (pirocatecase). Diferentes indutores foram adicionados ao meio de cultura (glicose, benzoato de sódio, Diuron, dicloroanilina, benzoato de sódio + glicose). As células bacterianas, obtidas pelo processo fermentativo, foram coletadas após centrifugação e rompidas por sonificação para extração da enzima intracelular. A linhagem apresentou alta atividade enzimática quando benzoato de sódio ou benzoato de sódio + glicose ou benzoato de sódio + dicloroanilina foram adicionados ao meio de cultura. A atividade enzimótica acompanhou a produção de biomassa. No estudo da cinética de crescimento, usando Diuron como fonte de carbono e em tres diferentes pH, essa linhagem apresentou melhor resultado quando cultivada em pH6.8. Verificou-se pela avaliação da capacidade de A. baumanii transformar o Diuron, que o metabólito 3,4-dicloroanilina (3,4-DCA) não foi produzido

Hepato-toxic effect of diuron in albino rats.

Tumour initiating/promoting effect of diuron, a widely used substituted urea herbicide, was studied in rats using liver tumour model. Chronic exposure to diuron at a dose of 250 mg/kg body wt resulted in high mortality and weight loss in treated animals. The animals which received diuron + HCH treatment showed an increase in size and weight of liver as compared to controls. Liver tumours were not observed in any of the treated group whereas some significant histological changes were seen in diuron treated rat liver. Diuron thus has been found to be hepatotoxic albeit neither tumour initiating nor promoting in rat liver tumorigenesis assay system.

Effect of diuron on germ cells of mice.

Diuron in both, acute (340 and 170 mg/kg body wt) and chronic (3400 ppm) doses induced dominant lethal mutations in male Swiss albino mice. The results suggest that diuron is mutagenic in dominant lethal test system.

Effect of DCMU on the assimilation of urea by scenedesmus obliques under aerobic and anaerobic conditions

The assimilation of [14]C-urea under light aerobic [LA], light aerobic [LA], [LA+DCNU]+DcMU light anaerobic [LN], and light anaerobic +DCMU [LN+DCNIU] treatments by the unicellular, fresh-water green alga Scenedesmus obliquus was studied. Changes in free and protein amino acids were followed up in the N-starved algal cells after incubation with[14]C-urea under the prevailing conditions. Amino acids were determined in the ethanol-soluble and ethanol-soluble fractions of the algal cells which have been fed -with [14]C-urea. Determination of amino acids by the amino acid analyzer is a good measure of total amino acids [labeled or non-labeled]. The alga was characterized by the predominance of protein synthesis over the free amino acids. Nitrogen starvation stimulated urea metabolism by algal cells. Following the injection with urea, the acids amino acids increased while free amino acids decreased. Nevertheless, the amino acid composition varied in response to treatment. Assimilation of urea was the higuest under light aerobic treatments. Addition of DCMU to illuminated, aerobic cell suspensions resulted in a great decrease of assimilation and an inhibition of amino acids biosynthesis. Transferring illuminated, DCMU-treated illuminated cells to anaerobic conditions had no further inhibitory effect on the amino acid content; on the contrary, an increase in protein amino acids was observed. The present study show clearly that the interaction of photosynthesis and respiration is a prerequisite for inducing urea assimilation by S. obliquus. Some of the major conversions in free and protein amino acids under various experimental treatments were also suggested