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Título: Toxicity of 2,4-d herbicide: scientometric review and cronic bioassay in rhamdia quelen (siluriformes: heptapteridae)
Título(s) alternativo(s): Toxicidade do herbicida 2,4-D: revisão cienciométrica e bioensaio subcrônico em Rhamdia quelen (Siluriformes: Heptapteridae)
Autor(es): Zuanazzi, Natana Raquel
Orientador(es): Oliveira, Elton Celton de
Palavras-chave: Produtos químicos agrícolas
Peixes - Efeito da poluição da água
Herbicidas - Toxicologia
Agricultural chemicals
Fishes - Effect of water pollution on
Herbicides - Toxicology
Data do documento: 28-Fev-2020
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Dois Vizinhos
Citação: ZUANAZZI, Natana Raquel. Toxicity of 2,4-D herbicide: scientometric review and cronic bioassay in Rhamdia quelen (Siluriformes: Heptapteridae). 2020. Dissertação (Mestrado em Agroecossistemas) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Dois Vizinhos, 2020.
Resumo: No presente estudo buscou-se em um primeiro momento avaliar o estado atual dos estudos sobre a toxicidade do 2,4-D. Para a revisão cienciométrica utilizou-se os dados disponíveis no Web of Science (WoS) para fornecer informações sobre as características de toxicidade e mutagenicidade específicas do 2,4-D. Verificou-se que os EUA foram os colaboradores mais ativos com a maior publicação e centralidade (importância). As pesquisas com 2,4-D estiveram fortemente relacionadas às palavras-chave glifosato, atrazina, água e expressão genética. Os estudos tendiam a se concentrar no risco ocupacional, neurotoxicidade, resistência ou tolerância a herbicidas e a espécies não-alvo e impressão molecular. Pesquisas futuras sobre toxicologia e mutagenicidade do 2,4-D provavelmente devem se concentrar em expressão gênica, avaliação da exposição em humanos ou outros bioindicadores vertebrados e estudos de degradação de pesticidas. Essa análise cientométrica nos permitiu fazer inferências sobre tendências globais em toxicologia e mutagenicidade do 2,4-D contribuindo assim para futuros esforços de pesquisa. Além disso, avaliouse o efeito de doses de 2,4-D sobre Rhamdia quelen, em um bioensaio subcrônico; neste caso, optou-se pela via trófica de exposição e pela investigação de biomarcadores em fígado, gônada e sangue. Para o bioensaio, foram determinadas quatro doses-teste do herbicida 2,4-D: 0µg.kg-1 (controle), 20µg.kg-1, 200µg.kg-1, 2000µg.kg-1. Os exemplares foram distribuídos aleatoriamente em berçários pertencentes a quatro viveiros (tanques). Os quatro berçários por viveiro corresponderam às quatro concentrações de 2,4-D estudadas. Os períodos de exposição foram de 22 e 42 dias. As doses foram administradas nos animais a cada 10 dias com auxílio de agulhas de gavagem. Os parâmetros analisados foram: índices somáticos, histopatologias de fígado e gônadas e detecção de vitelogenina. A análise histopatológica hepática demonstrou: vacuolização citoplasmática, macrófagos livres, degeneração vacuolar, lipócitos, centro de melanomacrófagos, hiperplasia de tecido pancreático, necrose e inflamação. Também foi evidenciado para o fígado uma maior frequência de danos nas duas maiores dosagens de 2,4-D. Nas gônadas de fêmeas os danos se concentraram na menor dose, com aumento da atresia e diminuição da vitelogênese. Nos machos, os danos foram significativamente maiores nos grupos tratados com o 2,4-D, em todas as doses, levando desde o desenvolvimento assincrônico e aumento de espermatogônias até o hermafroditismo. Nas análises qualitativas de vitelogenina, observou-se que o 2,4-D aumentou a expressão desta proteína em fêmeas e também induziu a produção desta proteína nos machos tratados. Conclui-se que o 2,4-D possui efeito tóxico sobre R. quelen, sendo um potencial desregulador endócrino para a espécie.
Abstract: In the present study, it was sought at first to assess the current state of studies on the toxicity of 2,4-D. For the scientometric review, the data available on the Web of Science (WoS) were used to provide information on the specific toxicity and mutagenicity characteristics of 2,4-D. It was found that the USA was the most active collaborator with the highest publication and centrality (importance). The 2,4-D research was strongly related to the keywords glyphosate, atrazine, water and gene expression. The studies tended to focus on occupational risk, neurotoxicity, resistance or tolerance to herbicides and non-target species and molecular impression. Future research on 2,4-D toxicology and mutagenicity is likely to focus on gene expression, assessment of exposure in humans or other vertebrate bioindicators and studies of pesticide degradation. This scientometric analysis allowed us to make inferences about global trends in toxicology and 2,4-D mutagenicity, thus contributing to future research efforts. In addition, the effect of 2,4-D doses on Rhamdia quelen was evaluated in a subchronic bioassay; in this case, we opted for the trophic route of exposure and the investigation of biomarkers in liver, gonads and blood. For the bioassay, four test doses of the herbicide 2,4-D were determined: 0µg.kg-1 (control), 20µg.kg-1, 200µg.kg-1, 2000µg.kg1. The specimens were randomly distributed in nurseries belonging to four nurseries (tanks). The four nurseries per nursery corresponded to the four concentrations of 2,4-D studied. The exposure periods were 22 and 42 days. Doses were administered to the animals every 10 days with the aid of gavage needles. The parameters analyzed were: somatic indexes, histopathologies of liver and gonads and detection of vitellogenin. The histopathological analysis of the liver showed: cytoplasmic vacuolization, free macrophages, vacuolar degeneration, lipocytes, melanomacrophage center, pancreatic tissue hyperplasia, necrosis and inflammation. The liver also showed a higher frequency of damage at the two highest doses of 2,4-D. In female gonads, damage was concentrated in the lowest dose, with increased atresia and decreased vitelogenesis. In males, the damage was significantly greater in groups treated with 2,4-D, in all doses, leading from asynchronous development and increased sperm count to hermaphroditism. In qualitative analyzes of vitellogenin, it was observed that 2,4-D increased the expression of this protein in females and also induced the production of this protein in treated males. It is concluded that 2,4-D has a toxic effect on R. quelen, being a potential endocrine disruptor for the species.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5001
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