Contaminación en el Lago de Tota, Colombia: toxicidad aguda en Daphnia magna (Cladocera: Daphniidae) e Hydra attenuata (Hydroida: Hydridae) / Pollution in Lago de Tota, Colombia: acute toxicity on Daphnia magna (Cladocera: Daphniidae) and Hydra attenuata (Hydroida: Hydridae)

Resumen La cuenca del Lago de Tota ha sido modificada por diversas actividades humanas, como deforestación, piscicultura y el monocultivo de cebolla larga (Allium fistulosum) con un elevado uso de agroquímicos y gallinaza cruda, causando deterioro de las características ecológicas del sistema léntico de alta montaña más grande de Colombia. En este trabajo se implementaron pruebas de toxicidad para determinar posibles efectos deletéreos sobre H. attenuata y D. magna. Se aclimataron los organismos y validaron los ensayos de toxicidad en condiciones de laboratorio, posteriormente se realizó la evaluación de agua y sedimentos (elutriados) provenientes de afluentes de la cuenca del lago: Hato Laguna, El Tobal, Los Pozos y Agua Blanca, durante dos periodos hidroclimáticos contrastantes. Se evidenció una mayor sensibilidad con los ensayos en H. attenuata, ya que señalan que aguas y elutriados de Hato Laguna, El Tobal y Los Pozos generaron respuestas de subletalidad (Kruskal-Wallis; P < 0.05) y letalidad. Se registra presencia positiva de al menos cinco plaguicidas no cuantificados antes en la cuenca (clorotalonilo, aldrin, dieldrin, DDT y congéneres). Estos resultados indicarían una potencial influencia negativa de las actividades antropogénicas sobre organismos acuáticos nativos, con posibles consecuencias sobre la composición, estructura y función de las comunidades hidrobiológicas.(AU)

Abstract Lago de Tota basin is currently being impacted by human activities like agriculture, deforestation, large-scale fish farming and monoculture of onion long (Allium fistulosum) with high use of agrochemicals and chicken manure that contaminate runoff to aquatic systems in the largest high mountain lake in Colombia. We implemented toxicity tests to evaluate possible deleterious effects of contaminants on H. attenuata and D. magna, model organisms commonly used in aquatic contamination assessment. Firstly, the organisms were acclimated and toxicity tests were validated in laboratory conditions. Later, water and sediments (elutriates) were evaluated from tributaries of Lago de Tota basin: Hato Laguna, El Tobal, Los Pozos, and Agua Blanca stream, during two contrasting hydroclimatic periods. In addition, pesticides in sediments were evaluated with chromatography, spectrometry and ultraviolet detection techniques. Acute toxicity tests showed that H. attenuata was more sensitive than D. magna, as it showed sublethal (Kruskal-Wallis; P < 0.05) and lethal responses to exposure to waters and elutriates from Hato Laguna, El Tobal, and Los Pozos. At least five pesticides not quantified before in the basin were detected in chemical analyses (chlorothalonil, aldrin, dieldrin, DDT y congeners). These results indicate that anthropogenic activities have a potentially negative influence in aquatic communities composition, structure, and function, it´s demand attention in future research.(AU)

Toxicities of Four Parabens and Their Mixtures to Daphnia magna and Aliivibrio fischeri

The objective of this study was to determine toxicities of four parabens (methyl paraben, MP; ethyl paraben, EP; n-propyl paraben, PP; and n-butyl paraben; BP) and their mixtures to two aquatic microorganisms, Daphnia magna and Aliivibrio fischeri. Parabens are one of the widely used preservatives for personal care products, such as cosmetics, pharmaceuticals and food also. First, each paraben was treated to D. magna to measure the toxicity levels as LC₂₀ and LC₅₀. The results showed their value of MP (25.2 mg/L, 73.4 mg/L), EP (18.4 mg/L, 43.7 mg/L), PP (10.4 mg/L, 21.1 mg/L) and BP (3.3 mg/L, 11.2 mg/L). Then, each of the parabens was treated to A. fischeri and calculated their EC₂₀ and EC₅₀ by bioluminescence inhibition test. The results showed the values of MP (2.93 mg/L, 16.8 mg/L), EP (1.18 mg/L, 6.74 mg/L), PP (0.51 mg/L, 5.85 mg/L) and BP (0.21 mg/L, 2.34 mg/L). These four parabens belong to the group classified as being ‘harmful to aquatic organisms’ (above 10 mg/L, below 100 mg/L). After measuring the toxicity, EC₂₀ values of two or more parabens were tested in order to investigate their toxicity. A total of ten combinations of four parabens were tested. As a result, the bioluminescence inhibition test of A. fischeri showed that the toxicity of mixture parabens was stronger than that of a single compound and combinations of three parabens showed the highest bioluminescence inhibition. These results showed that independent toxicity of paraben was maintained. Therefore, it can be predictable that the toxicity of paraben is getting stronger by the addition of other parabens.

Toxicities of Four Parabens and Their Mixtures to Daphnia magna and Aliivibrio fischeri

The objective of this study was to determine toxicities of four parabens (methyl paraben, MP; ethyl paraben, EP; n-propyl paraben, PP; and n-butyl paraben; BP) and their mixtures to two aquatic microorganisms, Daphnia magna and Aliivibrio fischeri. Parabens are one of the widely used preservatives for personal care products, such as cosmetics, pharmaceuticals and food also. First, each paraben was treated to D. magna to measure the toxicity levels as LC₂₀ and LC₅₀. The results showed their value of MP (25.2 mg/L, 73.4 mg/L), EP (18.4 mg/L, 43.7 mg/L), PP (10.4 mg/L, 21.1 mg/L) and BP (3.3 mg/L, 11.2 mg/L). Then, each of the parabens was treated to A. fischeri and calculated their EC₂₀ and EC₅₀ by bioluminescence inhibition test. The results showed the values of MP (2.93 mg/L, 16.8 mg/L), EP (1.18 mg/L, 6.74 mg/L), PP (0.51 mg/L, 5.85 mg/L) and BP (0.21 mg/L, 2.34 mg/L). These four parabens belong to the group classified as being ‘harmful to aquatic organisms’ (above 10 mg/L, below 100 mg/L). After measuring the toxicity, EC₂₀ values of two or more parabens were tested in order to investigate their toxicity. A total of ten combinations of four parabens were tested. As a result, the bioluminescence inhibition test of A. fischeri showed that the toxicity of mixture parabens was stronger than that of a single compound and combinations of three parabens showed the highest bioluminescence inhibition. These results showed that independent toxicity of paraben was maintained. Therefore, it can be predictable that the toxicity of paraben is getting stronger by the addition of other parabens.

"In vitro" evaluation of the bacterivore potential of three Cladoceran species occurring in tropical and subtropical regions / Avaliação "in vitro" do potencial baterívoro de três espécies de Cladocera de ocorrência tropical e subtropical

Abstract Cladocerans occupy an important position among the bacterial consumers in freshwater food webs, being relatively non-selective filter feeders that can exert a strong impact on microbial populations. We evaluated the bacterivory potential of three cladocerans species of subtropical and tropical occurrence (Ceriodaphnia silvestrii, Daphnia gessneri and Ceriodaphnia cornuta) at different life stages, by scanning electron microscopy (SEM) and by the quantification of their bacterial consumption rates using fluorescently labeled bacteria (FLB). All species showed filter mesh sizes sufficiently narrow to retain bacteria. The largest distance between setules was found in primiparous C. cornuta, and the smallest in neonate D. gessneri. The lowest ingestion (IR) and removal (RR) rates were observed in primiparous C. silvestrii and the highest values were observed in adults of D. gessneri. We conclude that bacteria may be considered an important food supplement, particularly for neonates who presented smaller intersetular distances and higher filtration rates than the other life stages.

Resumo Dentre os diversos consumidores de bactérias nas teias alimentares de ambientes dulcícolas, os cladóceros ocupam uma posição relevante, sendo filtradores relativamente não seletivos que podem exercer forte impacto na redução populacional microbiana. Avaliamos o potencial bacterívoro de três espécies de cladóceros de ocorrência tropical e subtropical (Ceriodaphnia silvestrii, Ceriodaphnia cornuta e Daphnia gessneri) em diferentes fases de vida, através do estudo microscópico de suas estruturas filtradoras e da quantificação de suas taxas de ingestão em experimentos de bacterivoria utilizando-se bactérias marcadas fluorescentemente (FLB). As espécies estudadas mostraram ter uma rede de malhas filtradoras suficientemente estreitas para reter bactérias. A maior distância entre as sétulas foi encontrada em primíparas de C. cornuta, e a menor em neonatos de D. gessneri. As menores Taxas de Ingestão (TI) e Remoção (TR) foram observadas em primíparas de C. silvestrii e as maiores em adultas de D. gessneri. Concluímos que as bactérias podem ser consideradas um importante suplemento alimentar, principalmente para neonatos, que apresentaram pequenas distâncias intersetulares e altas taxas de ingestão comparadas aos outros estágios de vida.

Spatial and temporal distribution of gerrid (Heteroptera) and predation on microcrustaceans from a tropical shallow lake / Distribuição espacial e temporal de gerrídeo (Heteroptera) e a predação sobre microcrustáceos de um lago tropical raso

Abstract Predator-prey interactions involving an aquatic insect and zooplanktonic prey of different sizes were investigated to quantify prey mortality exposed to predators. Laboratory experiments were undertaken with the young and adult gerrid Rheumatobates crassifemur to test predation and size selectivity on the cladocerans Daphnia gessneri, Ceriodaphnia richardi, and Bosmina tubicen. Population fluctuations and spatial distribution of the gerrid were also evaluated in a small and shallow Brazilian lake throughout 12 months in fortnightly samples. The insects were more abundant in the littoral (mean density 7.0 ± 1.2 ind.m-2) compared to the limnetic zone. The period with the highest densities was late January to June, in both zones. Predation by young instars on Daphnia and Ceriodaphnia was significant (mean ingestion rate of 1.3 ± 0.1 D. gessneri and 0.7 ± 0.1 C. richardi per predator per hour). Adult insect fed only the large-sized prey (mean ingestion rate of 1.0 ± 0.1 D. gessneri per predator per hour). Young gerrids have greater potential to prey on cladocerans than adults, and size selectivity occurred for both predators. Preference of adults by the larger prey is probably related to difficulties in manipulating smaller planktonic prey, such as Ceriodaphnia. Due to higher densities of insects in the littoral, higher predation on zooplankton in this zone is expected. This study does contribute to a better understanding of trophic interactions in tropical shallow lakes and is the first to investigate predation of a gerrid on cladocerans in laboratory experiments.

Resumo Foram investigadas as interações predador-presa, envolvendo inseto aquático e presas zooplanctônicas de diferentes tamanhos para quantificar a mortalidade das presas expostas a predadores. Experimentos de laboratório foram realizados com jovens e adultos do gerrídeo Rheumatobates crassifemur para testar a predação e a seletividade por tamanho das espécies de cladóceros Daphnia gessneri, Ceriodaphnia richardi e Bosmina tubicen. Flutuações populacionais e a distribuição espacial do gerrídeo também foram avaliadas em um lago brasileiro pequeno e raso durante 12 meses em amostras quinzenais. Os insetos foram mais abundantes no litoral (densidade média 7,0 ± 1,2 ind.m-2) em comparação com a zona limnética. Maiores densidades ocorreram de fim de janeiro a junho, em ambas as zonas. A predação dos jovens foi significativa sobre Daphnia e Ceriodaphnia (taxa de ingestão média 1,3 ± 0,1 D. gessneri and 0,7 ± 0,1 C. richardi por predador por hora). Adultos predaram somente a presa maior (taxa de ingestão média 1,0 ± 0,1 D. gessneri por predador por hora). Gerrídeos jovens têm um maior potencial para predar cladóceros que os adultos, e seletividade por tamanho ocorreu para ambos. A preferência dos adultos somente pela presa maior provavelmente está relacionada à dificuldade em manipular pequenas presas planctônicas como Ceriodaphnia. Devido às maiores densidades de insetos no litoral, é esperada maior predação sobre o zooplâncton nesta zona. Este estudo contribui para uma melhor compreensão sobre interações tróficas em lagos tropicais rasos e é o primeiro a investigar a predação de um gerrídeo sobre cladóceros em experimentos de laboratório.

Methods for selection of Daphnia resting eggs: the influence of manual decapsulation and sodium hypoclorite solution on hatching rates / Técnicas para seleção de ovos de resistência de Daphnia: influência do desencapsulamento manual e imersão em solução de hipoclorito nas taxas de eclosão

Abstract Cladocerans are able to produce resting eggs inside a protective resistant capsule, the ephippium, that difficults the visualization of the resting eggs, because of the dark pigmentation. Therefore, before hatching experiments, methods to verify viable resting eggs in ephippia must be considered. This study aimed to evaluate the number of eggs per ephippium of Daphnia from two tropical aquatic ecosystems and the efficiency of some methods for decapsulating resting eggs. To evaluate the influence of methods on hatching rates, three different conditions were tested: immersion in sodium hypochlorite, manually decapsulated resting eggs and intact ephippia. The immersion in hypochlorite solution could evaluate differences in numbers of resting eggs per ephippium between the ecosystems studied. The exposure to sodium hypochlorite at a concentration of 2% for 20 minutes was the most efficient method for visual evaluation and isolation of the resting eggs. Hatching rate experiments with resting eggs not isolated from ephippia were underestimated (11.1 ± 5.0%), showing the need of methods to quantify and isolate viable eggs. There were no differences between the hatching rate of resting eggs submitted to hypochlorite solution (47.2 ± 7.34%) and manually decapsulated (53.7 ± 13.24%). However, the immersion in hypochlorite was a more efficient technique, faster and not requiring manual ability.

Resumo Cladóceros são capazes de produzir ovos de resistência envoltos por uma cápsula protetora, o efípio, que dificulta a visualização do número de ovos, devido à pigmentação escura. Assim, antes da condução de experimentos de eclosão, métodos para determinar o número de ovos de resistência viáveis no interior do efípio devem ser utilizados. Este estudo teve como objetivo avaliar o número de ovos por efípio de Daphnia de dois ecossistemas aquáticos tropicais e a eficiência de alguns métodos de desencapsulamento de ovos de resistência. Para avaliar a influência dos métodos na taxa de eclosão foram testadas três condições: imersão em hipoclorito de sódio, ovos de resistência desencapsulados manualmente e efípios intactos. A imersão em solução de hipoclorito permitiu avaliar as diferenças no número de ovos de resistência por efípios entre os ecossistemas. A exposição ao hipoclorito de sódio a uma concentração de 2% durante 20 minutos foi o método mais eficiente para a avaliação visual e isolamento dos ovos de resistência. A taxa de eclosão de ovos não isolados de efípios foi subestimada (11,1 ± 5,0%), mostrando a necessidade de métodos para quantificação e isolamento dos ovos. Não foi verificada diferença de eclosão entre os ovos isolados a partir da imersão em solução de hipoclorito (47,2 ± 7,34%) e manualmente desencapsulados (53,7 ± 13,24%). Entretanto, a imersão em hipoclorito é uma técnica mais eficiente, pois além de mais rápida, não necessita de destreza manual.

Toxicidade aguda e risco ambiental do antibiótico oxitetraciclina para tilápia (Oreochromis niloticus), Daphnia magna e Lemna minor / Acute toxicity and environmental risk of oxytetracycline antibiotc for tilapia (Oreochromis niloticus), Daphnia magna, and Lemna minor

O objetivo deste estudo foi classificar o antibiótico Terramicina(r) de acordo com a toxicidade aguda e o risco de intoxicação ambiental para Oreochromis niloticus, Daphnia magna e Lemna minor, com base no seu ingrediente ativo oxitetraciclina (OTC). Além disso, observou-se a ocorrência de sinais de intoxicação aguda em peixes e o efeito da diluição do antibiótico sobre as variáveis de qualidade de água. Alevinos, neonatos e frondes foram expostos a concentrações de OTC. De acordo com os resultados dos testes de toxicidade aguda, a Terramicina(r) foi classificada pela toxicidade aguda e pelo risco de intoxicação ambiental. Para O. niloticus, a CL(I)50; 48h calculada foi de 6,92 mg L-1, para D. magna a CE(I)50; 48h foi de 0,17mg.L-1, enquanto para L. minor a CI(I)50;7d foi de 0,68 mg L-1. A Terramicina(r) foi classificada como muito tóxica para O. niloticus e extremamente tóxica para D. magna e L. minor e causa risco de intoxicação ambiental para os três organismos testados. Concentrações de 7,5 e 8,0 mg L-1 de OTC reduziram a concentração de oxigênio dissolvido na água. De acordo com este estudo, a Terramicina(r) não deve ser utilizada na aquicultura, pois é altamente tóxica e causa risco de intoxicação ambiental aos organismos teste.(AU)

The aim of this study was to classify the antibiotic Terramycin(r) according to acute toxicity and the environmental risk that it poses for Oreochromis niloticus, Daphnia magna, and Lemna minor based on its active ingredient oxytetracycline (OTC). In addition, the occurrence of acute poisoning signs in fish and antibiotic dilution effect in the water quality variables were observed. For this purpose, fingerlings, neonates, and while were exposed to the concentrations of OTC. According to OTC acute toxicity test results, the Terramycin(r) was classified by acute toxicity and environmental poisoning risk classes. To O. niloticus, the calculated LC(I)50;48h was 6.92 mg L-1, for D. magna the EC(I)50;48h was 0.17 mg L-1, while for L. minor, IC(I)50;7d was 0.68 mg L-1. Terramycin(r) was classified as very toxic to O. niloticus, and highly toxic to D. magna and L. minor and cause risk of environmental poisoning for the three organismis tested. Concentrations of 7.5 and 8.0 mg L-1 OTC reduce the concentration of dissolved oxygen in the water. According to this study, Terramycin(r) should not be used in aquaculture, as it is highly toxic and causes risk of environmental toxicity test organisms.(AU)

Establishment of An Alloxan-induced Diabetes Model in Daphnia Pulex / 中国医学科学院学报

Objective To establish a Daphnia model of alloxan-induced diabetes. Methods Daphnia were exposed to three different concentrations of alloxan (3, 5, and 10 mmol/L) for 30 minutes. Blood glucose and survival rate were recorded for 72 hours after alloxan insult. Sequence analysis and phylogenetic inference for glucose transporters (GLUT) were clustered with the maximum-likelihood method. Using reverse transcription and quantitative polymerase chain reaction techniques, we investigated the transcriptional changes of GLUT at 12 hours after alloxan (5 mmol/L) exposure. Results Compared with control, 3 mmol/L, and 5 mmol/L as well as 10 mmol/L alloxan initially induced transient blood glucose decline by 15% for 2 hours and 12 hours respectively. In Daphnia with 5 and 10 mmol/L alloxan, their blood glucose was persistently raised by about 150% since after 24-hour insult. Survival rate of Daphnia exposure to alloxan with concentrations of 3, 5, and 10 mmol/L were 90%, 75%, and 25% respectively. We predicted seven GLUT genes in the Daphnia genome and successfully amplified them using real-time polymerase chain reaction. Two of seven GLUT transcripts were down-regulated in Daphnia with 5 mmol/L alloxan-induced diabetes. Conclusion Alloxan-induced diabetes model was successfully established in the Daphnia pulex, suggesting diabetes-relevant experiments can be conducted using Daphnia.

Efficacy of fungal decolorization of a mixture of dyes belonging to different classes

Dyes are the most difficult constituents to remove by conventional biological wastewater treatment. Colored wastewater is mainly eliminated by physical and chemical procedures, which are very expensive and have drawbacks. Therefore, the advantage of using biological processes, such as the biotransformation of dyes, is that they may lead to complete mineralization or formation of less toxic products. To prove the possibility of using fungal processes for decolorization and other applications, the analysis of the toxicity of the processes' products is required. The decolorization of the mixture of two dyes from different classes - triphenylmethane brilliant green and azo Evans blue (GB - total concentration 0.08 g/L, proportion 1:1 w/w) - by Pleurotus ostreatus (BWPH and MB), Gloeophyllum odoratum (DCa), RWP17 (Polyporus picipes) and Fusarium oxysporum (G1) was studied. Zootoxicity (Daphnia magna) and phytotoxicity (Lemna minor) changes were estimated at the end of the experiment. The mixture of dyes was significantly removed by all the strains that were tested with 96 h of experimental time. However, differences among strains from the same species (P. ostreatus) were noted. Shaking improved the efficacy and rate of the dye removal. In static samples, the removal of the mixture reached more than 51.9% and in shaken samples, more than 79.2%. Tests using the dead biomass of the fungi only adsorbed up to 37% of the dye mixture (strain BWPH), which suggests that the process with the living biomass involves the biotransformation of the dyes. The best results were reached for the MB strain, which removed 90% of the tested mixture under shaking conditions. Regardless of the efficacy of the dye removal, toxicity decreased from class V to class III in tests with D. magna. Tests with L. minor control samples were classified as class IV, and samples with certain strains were non-toxic. The highest phytotoxicity decrease was noted in shaken samples where the elimination of dye mixture was the best.

Toxicity effects of nickel electroplating effluents treated by photoelectrooxidation in the industries of the Sinos River Basin / Avaliação do efeito tóxico de efluentes oriundos da indústria galvânica na região da Bacia do Rio dos Sinos após o tratamento pelo processo de fotoeletrooxidação

The Sinos river Basin is an industrial region with many tanneries and electroplating plants in southern Brazil. The wastewater generated by electroplating contains high loads of salts and metals that have to be treated before discharge. After conventional treatment, this study applied an advanced oxidative process to degrade organic additives in the electroplating bright nickel baths effluent. Synthetic rinsing water was submitted to physical-chemical coagulation for nickel removal. The sample was submitted to ecotoxicity tests, and the effluent was treated by photoelectrooxidation (PEO). The effects of current density and treatment time were evaluated. The concentration of total organic carbon (TOC) was 38% lower. The toxicity tests of the effluent treated using PEO revealed that the organic additives were partially degraded and the concentration that is toxic for test organisms was reduced.

A Bacia do Rio dos Sinos é uma região do Sul do Brasil que sedia um importante pólo da indústria coureiro-calçadista incluindo, desde o beneficiamento das peles, em curtumes, à fabricação dos acessórios, em indústrias metalúrgicas e de galvanoplastia. O efluente gerado por processos galvânicos contém carga elevada de sais e metais que devem ser tratados antes do descarte. Neste artigo foi avaliada a aplicação de um processo oxidativo avançado após o tratamento convencional do efluente, visando degradar os aditivos orgânicos presentes nos efluentes dos banhos de eletrodeposição de níquel brilhante. Um efluente sintético foi tratado pelo processo físico-químico de coagulação para a remoção do níquel. A amostra foi, então, submetida a testes de ecotoxicidade e, em seguida, o efluente foi tratado pelo processo de fotoeletrooxidação (FEO). A influência da densidade de corrente e o tempo de tratamento foram avaliados. Foi verificada uma redução de carbono orgânico total superior a 38%. Os ensaios de ecotoxicidade para o efluente tratado por fotoeletroxidação indicaram que a FEO degradou parcialmente os aditivos orgânicos e reduziu a concentração que provoca efeitos tóxicos para os organismos teste.

Seasonal dynamics of Daphnia laevis Birge, 1878 ephippia in a tropical lake with a description of a new methodology for in situ evaluation / Dinâmica sazonal de efípios de Daphnia laevis Birge 1878 em um lago tropical com a descrição de uma nova metodologia para avaliação in situ

The effect of dormancy in zooplankton populations is still unknown, largely because of the lack of methods to estimate hatching and production of the dormant stages. This study aimed to compare the production and hatching rates of ephippia of Daphnia laevis between thermal stratification and mixing periods in Jacaré Lake (Middle Rio Doce, Minas Gerais, Brazil). For this, we collected ephippia on the sediment with core sampler and we created a device called the “Ephippial Collector”. There was a significant difference in ephippia hatching in situ between stratification and mixing periods (Pearson's Chi-squared test p <0.001), being higher in the second one. Significant differences in the hatching rates between periods was observed in the laboratory only for ephippia collected with Ephippial Collectors (Pearson's Chi-squared test p <0.001), being higher during the mixing period (∼8%). The core sample allows the collection of a certain fraction of the sediment that may contain a mixture of ephippia produced in different periods, i.e., may contain old and not viable ephippia, which masks the hatching rate. Thus, seasonality in hatching rates of ephippia was reported only by Ephippial Collectors. The higher hatching rate observed during the mixing period in the lake suggests that individuals hatched from ephippia may contribute to the increase in the population of D. laevis in the water column at this time.

O efeito de dormência nas populações zooplanctônicas é ainda desconhecido, em grande parte devido à falta de metodologias para estimar a produção e eclosão de formas dormentes. Esse trabalho teve como objetivo comparar as taxas de produção e eclosão de efípios de Daphnia laevis entre períodos de estratificação térmica e de mistura na lagoa Jacaré (Médio Rio Doce, Minas Gerais, Brasil). Para isso, foi coletado efípios no sedimento com amostrador “corer” e foi criado um aparato denominado “Coletor de Efípios”. Houve diferença significativa na eclosão de efípios in situ entre período de estratificação térmica e de mistura (Pearson's Chi-squared test p<0.001), sendo maior no segundo. Diferenças significativas nas taxas de eclosão em laboratório entre os períodos foram observadas somente para os efípios coletados com os Coletores de Efípios (Pearson's Chi-squared test p<0.001), sendo maiores durante período de mistura (∼8%). O amostrador “corer” permite a coleta de determinada fração do sedimento que pode conter uma mistura de efípios produzidos em períodos distintos, ou seja, pode conter efípios antigos e não mais viáveis, o que mascara a taxa de eclosão. Dessa forma, a sazonalidade nas taxas de eclosão dos efípios foi constatada apenas pelos Coletores de Efípios. A maior taxa de eclosão observada em período de mistura do lago sugere que os indivíduos eclodidos dos efípios podem contribuir para o aumento da população de D. laevis na coluna de água nesta época.

Effects of Cylindrospermopsis raciborskii strains (Woloszynska, 1912) Senayya & Subba Raju on the mobility of Daphnia laevis (Cladocera, Daphniidae) / Efeitos de cepas de Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska, 1912), Senayya & Subba Raju na mobilidade de Daphnia laevis (Cladocera, Daphniidae)

Cylindrospermopsis raciborskii is a cyanobacterium distributed worldwide that is known to produce cyanotoxins. Some of the Brazilian strains can produce saxitoxins (STXs), which are classified as neurotoxins and can paralyze cladocerans .Daphnia laevis is a cladoceran with a wide distribution in the Americas and has been studied as a possible test-organism in toxicity bioassays. The present work tested the acute effect on D laevis mobility when fed a saxitoxin-producing (STX and neoSTX) C. raciborskii strain, CYRF-01, and compared the results with the effects of a non-toxic strain (NPCS-1). Neonates (6-24 hours after birth) were exposed to concentrations of C. raciborskii varying from 102 to 106 cells·mL–1 of each strain for up to three hours. The cladocerans were then transferred to a medium without toxic filaments for 24 hours. Only the organisms exposed to the STX-producing strain showed signs of the immobilization of swimming movements, confirming the effects of the toxins. There was a linear correlation between the time required to induce stopping the swimming movement, with a shorter time to needed to induce immobilization at a higher the concentration; this correlation was inverse to the time required to recover the swimming movements (longer at higher concentrations, p < 0.1). D. laevis is a tropical and subtropical species with great potential for use in toxicity tests for the detection of STXs, despite being native to and found in a great array of freshwater bodies. This is the first assay testing STX-producing and non-producing C. raciborskii strains on D. laevis, species that are both found in Brazilian ecosystems.

Cylindrospermopsis raciborskii é uma espécie de cianobactéria, difundida mundialmente, conhecida como produtora de cianotoxinas. Algumas linhagens brasileiras são conhecidas como produtoras de saxitoxinas (STXs), as quais são classificadas como neurotoxinas e podem induzir a paralização dos movimentos natatórios em cladóceros. Daphnia laevis é um cladócero de ampla distribuição nas Américas e tem sido estudado como um organismo teste para uso em ensaios de toxicidade. Neste sentido, o presente trabalho avaliou os efeitos agudos de C. raciborskii, de uma cepa produtora de STXs (STX e neoSTX) - CYRF-01 e outra não produtora de cianotoxinas (NPCS-1) sobre a mobilidade de D. laevis. Para tanto, neonatas entre 6-24 horas de idade foram submetidas a concentrações de C. raciborskii variando de 102 a 106 céls.mL–1 de ambas as cepas, por um período de 3 horas, e transferidos posteriormente para um meio isento de filamentos tóxicos por 24horas. Apenas os organismos expostos à cepa produtora de STXs apresentaram paralisia dos movimentos natatórios, confirmando o efeito da cianotoxina. Houve uma correlação linear entre o tempo de paralização e as concentrações, isto é, nas concentrações mais altas, os organismos paralisaram num curto período de tempo, e conseqüentemente, levaram mais tempo para se recuperar (p < 0,1). D.laevis é uma espécie de região tropical e subtropical com potencial uso em bioensaios para detecção de STXs. Trata-se dos primeiros relatos acerca da resposta de D.laevis quando submetida às cepas de C. raciborskii produtora e não produtora de STXs, ambas isoladas de ecossistemas brasileiros.

Avaliação da dissipação do inseticida malation utilizado em nebulização a ultrabaixo volume no controle da dengue: avaliação ecotoxicológica e de risco ambiental / Evaluation of malathion insecticides dissipation used in ultra-low volume nebulization in dengue control ecotoxicological assessment and environmental risk

A dengue é um dos principais problemas de Saúde Pública da atualidade. É transmitida por mosquitos do gênero Aedes, sendo a espécie Aedes aegypti o vetor responsável pela transmissão no Brasil. O principal alvo de controle da doença é seu vetor, sendo o controle químico amplamente utilizado em todas as regiões atingidas. Como forma de prevenção ou em períodos de epidemia, torna-se necessária a eliminação dos mosquitos adultos, sendo indicada a nebulização a ultrabaixo volume (UBV) a frio do organofosforado malation por meio do uso de equipamentos pulverizadores acoplados a veículos. Este inseticida utilizado pode sofrer desvios durante e após a aplicação a UBV, caracterizando-se como um potencial agente de desequilíbrio ecológico, podendo atingir e gerar efeitos danosos em organismos não alvos aquáticos e terrestres. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um método de análise para o malation em cromatografia líquida de alta eficiência e obter recuperação do inseticida em níveis aceitáveis em água e solo, avaliar seu período de dissipação e tempo de meia vida (t1/2) nestas matrizes e classificá-lo quanto à toxicidade aguda e ao risco ambiental de acordo com diferentes autores, para o microcustáceo Daphnia magna, para a minhoca Eisenia foetida, para o peixe mato grosso (Hyphessobrycon eques) e para a macrófita Lemna minor. O método foi considerado adequado para análise do malation. A recuperação obtida para água foi de 97 por cento e para solo, 96 por cento...

Dengue is one of the major public health problems nowadays. It is transmitted by mosquitoes of the genus Aedes, and the Aedes aegypti specie is the vector responsible for transmission in Brazil. The main target to control the disease is its vector, and the chemical control is widely used in all affected regions. As a preventive measure or in epidemic periods, it becomes necessary to eliminate adult mosquitoes, being indicated the ultralow volume nebulization of malathion organophosphate in cold way through the use of sprinklers attached to vehicles. This used insecticide can suffer deviation during and after application ULV, characterizing itself as a potential agent of environmental imbalance, with the possibility of reach and generate harmful effects on aquatic and terrestrial non-target organisms. This work had the objective to develop and validate a method of analysis for malathion in high performance liquid chromatography and obtain recovery of insecticide in acceptable levels in water and soil, evaluate its dissipation period and half-life time in these matrices and classify it on acute toxicity and environmental risk according to different authors, to the microcrustacean Daphnia magna, to the earthworm Eisenia foetida, to the fish Hyphessobrycon eques and to the macrophyte Lemna minor. The method was considered appropriate for analysis of malathion. The obtained recovery for water was 97 per cent and for soil, 96 per cent . Toxic effects resulting from exposure to...

Avaliação do efeito combinado de carbofurano e temperatura para Ceriodaphnia dubia / Evaluation of the combined effect of carbofuran and temperature to Ceriodaphnia dubia

Desde 2008, o Brasil ocupa a posição de maior consumidor de agrotóxicos do mundo. Em 2001 o grupo dos agrotóxicos mais usados foi o grupo dos inseticidas. O Carbofurano é um inseticida carbamato sistêmico de amplo espectro, utilizado em todo o mundo. O Carbofurano possui meia vida no meio ambiente relativamente curta e sendo relativamente estável em condições neutras ou ácidas. Ele possui baixa tendência a volatilizar e é altamente móvel no solo, podendo lixiviar para águas subterrâneas e cursos d’água. O Carbofurano inibe a colinesterase, estimulando o sistema nervoso e causa efeitos cancerígenos, teratogênicos e genotóxicos. Estresses físicos como a mudança de temperatura podem afetar a susceptibilidade dos organismos à químicos, alterando a toxicodinâmica da interação química com o organismo, a toxicocinética, o metabolismo e estado fisiológico dos mesmos. As mudanças climáticas e o aquecimento global causados pela emissão de gases de efeito estufa, representam estressores que afetam a ocorrência de espécies levando à redução da biodiversidade. Acredita-se o aumento de 1,5-2,5oC nas temperaturas médias globais aumentam em 20-30% o risco de extinção de espécies e estudos indicam que um aumento na escala de 3oC é passível de ocorrer até o ano de 2100. Para a liberação e avaliação dos efeitos ambientais de agrotóxicos, são geralmente exigidos testes de toxicidade e o monitoramento através da avaliação ecotoxicológica é recomendado por diversos autores. Ceriodaphnia dubia é um microcrustáceos zooplanctônico muito utilizado como bioindicador, são filtradores, vivem em água doce e ocupam uma posição chave na cadeia alimentar. Dentre os fatores ambientais que influenciam as comunidades zooplanctônicas, a temperatura altera o ciclo de vida de muitos organismos, podendo modificar a taxa de reprodução e de filtração de várias espécies. Alterações nestes fatores podem influenciar a toxicidade de contaminantes para bioindicadores planctônicos. Diversos estudos encontraram relação entre o aumento da temperatura e o aumento da sensibilidade dos organismos e, consequentemente, da toxicidade dos contaminantes químicos. No entanto, esta toxicidade depende do contaminante testado. Não foram encontrados estudos sobre a avaliação do efeito combinado de Carbofurano e Temperatura sobre Ceriodaphnia dubia. O presente estudo visa avaliar este efeito combinado. Os resultados deste estudo, corroboraram com os de outros estudos, demostrando que temperaturas fora da faixa ótima influenciam a reprodução, desenvolvimento e alimentação de C. dubia, assim como influenciam negativamente na sensibilidade do organismo ao Carbofurano. Este efeito não pode ser observado apenas através de testes agudos, no entanto, os testes crônicos possibilitaram a observação do efeito combinado. Independente da temperatura, os resultados obtidos no presente estudo demonstram que as CL50 estão em concentrações inferiores às encontradas em ambientes naturais no Brasil e às estabelecidas pela OMS como padrão. Assim, conclui-se que os testes crônicos podem ser ferramentas interessantes para aplicação e uso rotineiro por agências ambientais. Esta avaliação deve ser realizada de acordo com as características ambientais locais e estes fatores devem ser levados em consideração durante a compilação de legislações, já que legislações nacionais podem não ser suficientes para evitar impactos a nível local.

Effects of propofol, etomidate and ethanol on GPCR mRNA expression in Daphnia pulex / 生物医学工程学杂志

The mechanisms of general anesthesia, which was introduced about 170 years ago, remain poorly under- stood. Even less well understood are the effects of general anesthesia on the human body. Recently we identified 18 G-protein coupled receptor (GPCR) genes of Daphnia pulex, an invertebrate model organism. Phylogenetic analysis identified these genes to be the homologs of the human γ-aminobutyric acid, type B (GABAB) receptor, metabotropic glutamate receptors (mGluR), adrenergic receptor, serotonin (5-HT) receptor, dopamine receptor and muscarinic acetylcholine receptor (mAChR). Using reverse transcription and quantitative PCR techniques, we systematically measured the effects of propofol, etomidate and ethanol on these 18 GPCR mRNA expressions in Daphnia pulex.

Acute toxicity assessment of camphor in biopesticides by using Daphnia magna and Danio rerio

OBJECTIVES: An ecofriendly alternative to chemical pesticides is bio-pesticides, which are derived from natural sources. The interest in bio-pesticides is based on the disadvantages associated with chemical pesticides. METHODS: We conducted acute toxicity assessments of camphor, a major component of bio-pesticides, by using Daphnia magna (D. magna) as well as assessed the morphological abnormalities that occurred in Danio rerio (D. rerio) embryos. RESULTS: The median effective concentration of camphor on D. magna after 48 hours was 395.0 muM, and the median lethal concentration on D. rerio embryos after 96 hours was 838.6 muM. The no observed effect concentration and predicted no effect concentration of camphor on D. magna, which was more sensitive than D. rerio, were calculated as 55.2 muM and 3.95 muM, respectively. Morphological abnormalities in D. rerio embryos exposed to camphor increased over time. Coagulation, delayed hatching, yolk sac edema, pericardial edema, and pigmentation of embryos mainly appeared between 24 and 48 hours. Further, symptoms of scoliosis and head edema occurred after 72 hours. In addition, bent tails, ocular defects and collapsed symptoms of fertilized embryonic tissue were observed after 96 hours. CONCLUSIONS: The camphor toxicity results suggest that continuous observations on the ecosystem are necessary to monitor toxicity in areas where biological pesticides containing camphor are sprayed.

Avaliação ecotoxicológica em piscicultura no parqueestadual da Serra do Mar-SP, Núcleo Itariru / Ecotoxicological evaluation in aquaculture in state park Serrado Mar-SP, Nucleo Itariru

O Centro de Pesquisa e Produção de Peixes Nativos de Peruíbe está instalado no núcleo Itariru do Parque Estadual da Serrado Mar (PESM), no Estado de São Paulo, desde 2010. Este trabalho visou avaliar possíveis efeitos de poluição decorrentesda produção de alevinos da espécie Deuterodon iguape, a partir de ensaio ecotoxicológico e análises físico-químicas daágua. A água foi coletada nos viveiros, sistema de captação, rio a jusante e incubadora de ovos, totalizando 11 amostras.A toxicidade aguda foi avaliada com Daphnia similis, seguindo a norma padronizada pela ABNT NBR 12713/2005, e osresultados foram analisados por teste t’-Student. Toxicidade foi observada apenas nos dois primeiros pontos do sistemade abastecimento (captação e nas incubadoras), sugerindo o lançamento de contaminantes a montante, fato corroboradopelas entrevistas com produtores rurais locais, que afirmaram utilizar biocidas nas plantações. Os viveiros, entretanto,apresentaram-se como filtros biológicos, pela ocorrência de processos físicos, químicos e biológicos (metabolização bacteriana),e produziram efluentes não tóxicos. Concluiu-se que essas atividades de piscicultura não parecem representarfonte de contaminação para os corpos d’água da região. Além disso, ensaios ecotoxicológicos constituem ferramenta útilpara a avaliação da qualidade ambiental na aquicultura.

The Center for Research and Production of Native Fishes of Peruíbe is installed within the Itariru core, Parque Estadual daSerra do Mar. This study aimed to evaluate possible risks of environmental pollution due to the production of fry of nativespecies Deuterodon iguape, by means of ecotoxicological assays. Eleven water samples were collected, considering nurseries,water harvesting, river downstream and egg’s incubator. Acute toxicity was assessed using tests with Daphnia similis,following ABNT NBR 12713/2005 protocol, and the results were analyzed by Student’s t’test. Toxicity was detected only inthe first two sectors from the farming system, suggesting the release of contaminants upstream, which were confirmed afterinterviews with local producers. However, farming tanks appeared to function as biological filters, due to the occurrenceof physical, chemical and biological (microbial degradation) processes, producing non toxic effluents. We concluded thatthis fish farm do not represent a source of contamination. Moreover, toxicity tests seem to constitute a tool to evaluateenvironmental quality in aquaculture.

[ role of Lactobacillus bioencapsulated Daphnia magna on the growth and feeding efficiency in Persian sturgeon [Acipenser persicus] larvae]

The use of probiotic bacteria has been suggested as an important strategy to accomplish reproducible outputs through biocontrol in cultivation systems for marine fish larvae and crustaceans. These bacteria have beneficial effects on fish larvae. This study was done to determine the effect of probiotic lactobacilli on the growth and feeding performance of Persian Sturgeon [Acipenser persicus] larvae via bioencapsulation with Daphnia magna. Daphnia magna was enriched by probiotic lactobacillus for 8 hours in three levels of 4.30, 4.60 and 4.78 log of colonies forming unit per milliliter in suspension of broth, and fed by A. persicus larvae in experimental treatments [treatments of T1, T2 and T[3]]. The Persian sturgeon larvae were fed on D. magnaon the base of 30 percent of their body weight for 30 days. The control treatment was fed on unbioencapsulated D. magna. At the termination of the experiment, the whole body samples of the fish were analyzed according to the AOAC procedures [1990]. The probiotic lactobacillus significantly promoted the body weight, levels of crude protein and carcass dry matter of larvae in experimental treatments in comparison with control treatment [p<0.05]. But in the treatment T[3], the crude lipid and crude energy were significantly decreased [p<0.05]. The maximum level of average crude protein in T[3] [70.27 +/- 0.44%] and its minimum in control [68.51 +/- 0.34%] were obtained. This study indicated that the blend of Lactobacillus had an effect on the promotion of some of the growth and feeding parameters in Persian sturgeon larvae

Aquatic Toxicity Assessment of Phosphate Compounds

OBJECTIVES: Tricalcium phosphate and calcium hydrogenorthophosphate are high production volume chemicals, mainly used as foodstuff additives, pharmaceuticals, lubricants, synthetic resin, and disinfectants. Phosphate has the potential to cause increased algal growth leading to eutrophication in the aquatic environment. However, there is no adequate information available on risk assessment or acute and chronic toxicity. The aim of this research is to evaluate the toxic potential of phosphate compounds in the aquatic environment. METHODS: An aquatic toxicity test of phosphate was conducted, and its physico-chemical properties were obtained from a database recommended in the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) guidance manual. An ecotoxicity test using fish, Daphnia, and algae was conducted by the good laboratory practice facility according to the OECD TG guidelines for testing of chemicals, to secure reliable data. RESULTS: The results of the ecotoxicity tests of tricalcium phosphate and calcium hydrogenorthophosphate are as follows: In an acute toxicity test with Oryzias latipes, 96 hr 50% lethal concentration (LC50) was >100 (measured:>2.14) mg/L and >100 (measured: >13.5) mg/L, respectively. In the Daphnia test, 48 hr 50% effective concentration (EC50) was >100 (measured: >5.35) mg/L and >100 (measured: >2.9) mg/L, respectively. In a growth inhibition test with Pseudokirchneriella subcapitata, 72 hr EC50 was >100 (measured: >1.56) mg/L and >100 (measured: >4.4) mg/L, respectively. CONCLUSIONS: Based on the results of the ecotoxicity test of phosphate using fish, Daphnia, and algae, L(E)C50 was above 100 mg/L (nominal), indicating no toxicity. In general, the total phosphorus concentration including phosphate in rivers and lakes reaches levels of several ppm, suggesting that phosphate has no toxic effects. However, excessive inflow of phosphate into aquatic ecosystems has the potential to cause eutrophication due to algal growth.

Toxicidade de águas e sedimentos em um rio afetado por atividades mineradoras pretéritas / Water and sediment toxicity in a river affected by formermining residues

bacia do Rio Ribeira de Iguape foi palco de intensa atividade de mineração de chumbo e, como resultado, estima-se que o rio Ribeira de Iguape tenha recebido a descarga de aproximadamente 5,5 t/mês de materiais ricos em As, Ba, Cd, Pb, Cu, Cr e Zn. No presente trabalho, foi analisada a toxicidade de sedimentos e águas coletados ao longo do rio com o intuito de avaliara qualidade ambiental, tendo sido realizadas 3 campanhas de coleta, entre 2009 e 2010. Os testes de toxicidade aguda foram conduzidos com o cladócero Daphnia similis, utilizando as amostras brutas de água e a exposição aos sedimentos pela interface sedimento-água. Os resultados indicaram, em geral, ausência de toxicidade, tanto para sedimentos quanto para águas, com efeitos tóxicos agudos registrados apenas episodicamente (toxicidade marginal). Tais resultados são coerentes com as baixas concentrações de metais em águas e sedimentos indicadas na literatura, porém diferem do monitoramento feito pela agência ambiental estadual, que tem registrado toxicidade crônica. Essa toxicidade aguda eventual indica, ainda, que embora a qualidade do Rio Ribeira de Iguape esteja sendo recuperada, as condições ainda não estão totalmente controladas.

The Ribeira de Iguape River basin received intense mining activities for lead exploiting and, as a result, the river received the discharges of estimated amounts of 5.5 tons/month of material rich in As, Ba, Cd, Pb, Cu, Cr and Zn. In this article, the toxicity of waters and sediments collected in Ribeira de Iguape River was assessed aiming to estimate environmental quality. Three sampling campaigns were conducted, from 2009 to 2010. Toxicity tests with the cladoceran Daphnia similis were done for water samples and for sediments, in this case using sediment-water interface exposure. Results showed in general absence of toxicity for sediments and waters, and only eventually were acute effects registered (marginal toxicity). Results are consistent with the conditions indicated by the literature, of low concentrations of metals in waters and sediments; however they differ from the monitoring made by the state environmental agency, which registered chronic toxicity. The occurrence of eventual acute toxicity indicates that although Ribeira de Iguape River quality is being restored, conditions still are not totally under control.