Fitotestes para avaliação eco-geno-toxicológica de arsênio em solos tropicais: implicações para valores de prevenção

dc.contributor.advisorAndrade-Vieira, Larissa Fonseca
dc.contributor.co-advisorGuilherme, Luiz Roberto Guimarães
dc.contributor.refereeRocha, Laiane Corsini
dc.contributor.refereeOliveira, Cynthia de
dc.contributor.refereeBicalho, Elisa Monteze
dc.contributor.refereeSouza, Raphael Baston de
dc.creatorAlvarenga, Ingrid Fernanda Santana
dc.date.accessioned2025-07-10T20:45:45Z
dc.date.issued2019-12-20
dc.description.abstractHigh levels of arsenic (As), a toxic metalloid, in the soil can pose threats to all organisms in the ecosystem. Thus, besides the soil screening guidance for this element, it is also important to focus on efforts to monitor its values in soils. Current methodologies using superior plants do not include parameters for genotoxicity studies. Therefore, this study aimed to assess the As toxicity in tropical soils using a new methodology for risk assessment that includes macroscopic aspects and mutagenic effects. In addition, we aim to provide data for Asecotoxicological screening. Seeds of Lactuca sativa, Allium cepa, Zea mays, PennisetumglaucumandPhaseolus vulgaris were exposed in Petri dishes to typical tropical soils (Oxisol and Inceptisol) and to a tropical artificial soil (TAS) containing different doses of As (0; 8; 14.5; 26; 46.5; 84; 150 and 270 mg kg-1) and stored in a B.O.D-type chamber at 24 ºC, without photoperiod, for 120 hours. After that, macroscopic (germination and growth) and microscopic (chromosomal aberrations and nuclear alterations) analyzes were performed. For the macroscopic parameters, germination was not as sensitive to evaluate the phytotoxicity of As in the tested soils and the initial development of the species was more affected in ATS, followed by Oxisol and Inceptisol. Regarding the microscopic variables, the exposure to As increased the frequency of chromosomal abnormalities and micronuclei, with a decreased frequency of the mitotic index in the cells of the root tips of A. cepa. There was a predominance of the clastogenic effects of As in the cells. The accepted values of EC50 (concentration that results in 50% inhibition of the parameters) allowed to plot the sensitivity distribution curve of the species and to obtain the threatening concentration for 5% of the tested plant species (HC5), which corresponded to a value of 11.87 mg As kg-1. This value is similar to the Prevention Value (PV) set for As in the state of Minas Gerais, Brazil. The results indicate that the new microplate methodology is valid and that the variables related to the cell cycle and DNA fragmentation are important and ought to be used in ecotoxicological tests. Therefore, it is believed that such a methodology could be an alternative to tests carried out under greenhouse conditions. This study provided important data for ecotoxicological screening of As in tropical soils.
dc.description.areastematicasdaextensaoMeio ambiente
dc.description.odsODS 15: Vida terrestre
dc.description.resumoO arsênio (As) é um metaloide tóxico e solos com altos níveis de As podem representar uma ameaça para todos organismos do ecossistema, por isso a importância de valores orientadores para As em solos. No entanto, as metodologias atuais que utilizam plantas superiores não incluem parâmetros para prospecção genotóxica. Por isso, objetivou-se avaliar a toxicidez de solos tropicais com As através de uma nova metodologia para avaliação de risco que engloba aspectos macroscópicos e efeitos mutagênicos. E, além disso, fornecer dados para a triagem ecotoxicológica para As. Para tanto, sementes de Lactuca sativa, Allium cepa, Zeamays, Pennisetumglaucum e Phaseolusvulgarisforam expostas em placas de Petri a solos tropicais típicos (Latossolo e Cambissolo) e a um solo artificial tropical (ATS) contendo doses de As (0; 8; 14,5; 26; 46,5; 84; 150 e 270 mg kg-1) e acondicionadas em estufa tipo B.O.D. a 24ºC, sem fotoperíodo, por 120 horas. Após isso, foram realizadas análises macroscópicas (germinação e crescimento) e microscópicas (aberrações cromossômicas e alterações nucleares). Para as análises macroscópicos, a germinação não foi tão sensível para avaliar a fitotoxicidezde As nos solos e o desenvolvimento inicial foi mais afetado no ATS, seguido do Latossolo e Cambissolo. Em relação as variáveis microscópicas, a exposição ao As aumentou a frequência de anormalidades cromossômicas e micronúcleos, bem como diminui a frequência do índice mitótico nas células das pontas das raízes de A. cepa. Houve predomínio dos efeitos clastogênicos do As nas células. Os valores aceitos de EC50 (concentração que resulta em inibição de 50% dos parâmetros) permitiram plotar a curva de distribuição de sensibilidade das espécies e obter a concentração perigosa para 5% das espécies testadas (HC5) de 11,87 mg As kg-1, o valor obtido assemelha-se ao Valor de Prevenção (VP) para As de MG. Tais resultados, indicam que a nova metodologia em microplacas é válida e que as variáveis relacionadas ao ciclo celular e fragmentação de DNA são importantes e que devem ser utilizadas em uma avaliação ecotoxicológica. Desta forma, acredita-se que tal metodologia possa ser uma alternativa aos testes realizados em casa de vegetação. Finalmente, este estudo forneceu dados importantes para a triagem ecotoxicológicade As em solos tropicais.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
dc.description.tipodeimpactoTecnológico
dc.identifier.citationALVARENGA, Ingrid Fernanda Santana. Fitotestes para avaliação eco-geno-toxicológica de arsênio em solos tropicais: implicações para valores de prevenção. 2019. 126 p. Tese (Doutorado em Botânica Aplicada) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2019.
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufla.br/handle/1/60034
dc.language.isopt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Lavras
dc.publisher.collegeInstituto de Ciências Naturais – ICN
dc.publisher.countrybrasil
dc.publisher.initialsUFLA
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Botânica Aplicada
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectGenotoxicidade
dc.subjectMicronúcleo
dc.subjectAvaliação de Risco Ambiental
dc.subjectValores Orientadores para solo
dc.subjectMutagênese
dc.subjectGenotoxicity
dc.subjectMicronucleus
dc.subjectEnvironmental Risk Assessment
dc.subjectSoil Screening Guidance
dc.subjectMutagenesis.
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS::BOTANICA
dc.titleFitotestes para avaliação eco-geno-toxicológica de arsênio em solos tropicais: implicações para valores de prevenção
dc.title.alternativePhytotests for arsenic ecogenotoxicological evaluation in tropical soils: an approach for assessing soil screening values
dc.typetese

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