Fotodegradação heterogênea de efluente de polpa kraft branqueada com cloro

A polpa celulósica da madeira deve ser branqueada e alvejada para atingir elevado valor comercial. O cloro é muito eficiente no branqueamento da polpa obtida por processo químico, mas também produz subprodutos altamente poluentes e tóxicos. Outros produtos químicos de branqueamento têm sido propostos para reduzir a toxicidade, mas são mais caros e menos versáteis. A fotodegradação catalítica com o uso de radiação ultravioleta (UV) foi feita para avaliar o potencial de redução do teor de poluentes encontrados em um efluente de branqueamento de celulose com o uso de cloro. A polpa celulósica de Pinus taeda foi produzida e branqueada em laboratório. Três litros de efluente receberam 3 g de dióxido de titânio (TiO2) e foram submetidos à radiação UV. Essa radiação foi produzida com o uso da ampola de lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão de 250 W (12.500 Lm) durante 240 min. A fotodegradação a 25 ºC por 240 min com UV reduziu em cerca de 43% a cor, 40% a DBO5, 50% a DQO, 40% de material calcinável e 45% do carbono orgânico total, além de baixar a toxicidade LC50 para o efluente tratado. O bioindicador Artemia salina apresentou o tempo de sobrevida maior do que 1.000% para o efluente tratado. A distribuição dos pontos experimentais de 0 a 240 min sugere que a fotodegradação deveria ser estendida. Assim, a redução de poluentes observada sugere que esse processo oxidativo avançado (POA), com fotocatálise com o uso de UV e TiO2, pode ser conveniente para o tratamento de efluentes clorados de branqueamento. Isso pode viabilizar o uso seguro de branqueamento com cloro.

Ação anti-helmíntica do extrato hidroalcóolico da raiz da Tarenaya spinosa (Jacq.) Raf. no controle de Haemonchus contortus em ovinos

Para investigar o potencial anti-helmíntico do extrato hidroalcóolico da raiz de Tarenaya spinosa, como alternativa no controle do nematóide gastrintestinal Haemonchus contortus de ovinos, foram realizados testes in vitro com Artemia salina, em seguida, sobre coproculturas contendo ovos do helminto, avaliando a ação ovicida e larvicida do extrato. Após os testes preliminares, foi realizado o teste in vivo em 20 ovinos machos os quais foram divididos em quatro tratamentos Grupo 1: ivermectina 1%; Grupo 2: sem tratamento; Grupo 3: extrato hidroalcóolico de T. spinosa 150μg/mL; Grupo 4: extrato hidroalcóolico de T. spinosa 300μg/mL, amostras de fezes e de sangue foram coletadas para exames parasitológicos e hematológicos. No teste in vitro, a toxicidade frente a A. salina foi de 150μg/mL, obteve-se eficiência de 81,53% sobre ovos e larvas do H. contortus. No teste in vivo, a avaliação da eficácia dos tratamentos foi realizada pelo teste de redução na contagem de ovos fecais (RCOF), os grupos tratados com Ivermectina e T. spinosa a 150μg/mL e 300μg/mL obtiveram os melhores resultados, reduzindo o OPG após 28 dias em 40,6, 41 e 40,2% respectivamente, revelando assim seu potencial fitoterápico para fins de controle de nematódeos gastrintestinais em ovinos.

Estudo da atividade anti-helmíntica do extrato etanólico de Jatropha mollissima (Pohl) Baill. (Euphorbiaceae) sob Haemonchus contortus em ovinos no semiárido paraibano

Objetivou-se com o presente trabalho, avaliar o efeito anti-helmíntico de Jatropha mollissima por meio de experimentos in vitro e in vivo. Inicialmente foi investigada a concentração de extrato com efeito bioativo, pelo teste de evolução da toxicidade do extrato etanólico de J. mollissima sobre o microcrustáceo Artemia salina, obtendo uma CL50 de 660,80µg/ml, que foi testada em coproculturas contendo larvas infectantes de Haemonchus contortus e em animais para a verificação da redução do OPG. Para o teste in vivo o extrato foi dissolvido em água para se obter as concentrações 660,80µg/ml e 1321,6µg/ml, foram coletadas fezes semanalmente e sangue quinzenalmente. Como resultados dos testes in vitro, o extrato etanólico do caule de Jatropha mollissima mostrou-se tóxico sobre A. salina, com CL50 abaixo de 1000 µg/ml e inibiu a eclosão de ovos e o desenvolvimento de larvas de H. contortus, apresentando uma eficiência de 70,77%. O teste in vivo revelou que o extrato é também eficaz em ovinos, com redução significativa na contagem de OPG após 28 dias de experimento, 47 e 44% de redução nos grupos tratados com o extrato, 7,5% no grupo de animais não tratados e 40,6% com a ivermectina. Mesmo parasitados, os animais permaneceram clinicamente saudáveis e sem anemia. O extrato etanólico do caule de Jatropha mollissima pode representar uma alternativa ao controle da verminose ovina, pois retarda a resistência parasitária.

Caracterização e isolamento de compostos bioactivos do fungo Laurobasidium lauri (Madre de louro)

Os objectivos deste trabalho consistiram em desenvolver um método de separação eficaz e reprodutível de modo a isolar as lactonas sesquiterpénicas - dehidrocostus e costunolida - de extractos do fungo parasita da espécie Laurus novocanariensis - Laurobasidium lauri; em testar os compostos relativamente às suas capacidades antioxidantes e bioactivas - citotoxicidade e alelopatia - e em obter uma quantidade considerável destas lactonas de modo a enviar para laboratórios em parceria para realização de testes de actividade anticancerígena in vitro (Instituto Canário de Investigação em Cancro), de antituberculose in vivo (Instituto politécnico Nacional, México), de actividade anti-inflamatória in vivo (UNIVALI, Brasil) e de actividade anti-ulcerativa in vivo. Neste trabalho foi possível isolar 116 mg de lactona costunolida com 97% de pureza através do fraccionamento do extracto de Madre de Louro em hexano pela técnica de cromatografia em coluna aberta com sistema de eluentes Hexano:Acetato de etilo (50:0 – 43:7 mL), procedendo à sua identificação por HPLC-MS e RMN 13C, não tendo sido possível atingir o mesmo objectivo para a lactona dehidrocostus. O extracto de Madre de Louro em Metanol demonstrou ser a amostra com maior poder antioxidante relativamente aos teste de ABTS, DPPH e FRAP, enquanto o extracto em Diclorometano apresentou maior poder antioxidante no teste do β-caroteno/ácido linoléico. No que toca aos ensaios biológicos, o extracto de madre de louro em hexano foi o que apresentou um valor de DL50 mais baixo (0,1mg/mL) representando assim maior poder de toxicidade perante as larvas de camarão (Artemia salina).

Caracterização físico-química e avaliação toxicológica preliminar do copolímero sulfato de condroitina-co-N-isopropilacrilamida para uso farmacêutico

A Indústria Farmacêutica utiliza polímeros em forma de nanopartículas em formulações de liberação controlada e vetorizada por possuírem baixo custo em relação a demais métodos de preparações de formas farmacêuticas, aparentemente não serem reconhecidos pelo sistema de defesa do organismo, proporcionar melhora da eficácia, diminuição da toxicidade e da dose de fármaco administrado. O sulfato de condroitina-co-Nisopropilacrilamida (SCM + NIPAAm) é um copolímero proposto para este fim, a partir da reação de um polímero sintético, o poli N-isopropilacrilamida (PNIPAAm), com características termossensíveis, com um natural, o Sulfato de Condroitina (SC), com características bioadesivas. Assim, a copolimerização pode ser capaz de somar estas propriedades e aperfeiçoar o seu uso como um veículo para liberação controlada. Este trabalho objetivou, portanto, realizar a caracterização fisico-quimica das partículas de sulfato de condroitina e Nisopropilacrilamida e do copolímero SCM+NIPAAm (2,5 % e 5%) e do SCM+PNIPAAm 2,5% e uma avaliação toxicológica parcial de um destes copolímeros que apresentar as melhores propriedades de um eficiente carreador de fármacos, selecionado a partir dos ensaios de caracterização físico-química. Para determinar a estrutura química dos sistemas particulados e analisar os seus componentes químicos, foi realizada a Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Espectroscopia do Infravermelho com Transformada de Fourrier (FTIR); Para analisar a morfologia das partículas, foi usado a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV); A Termogravimetria/ Termogravimetria Derivada e Análise Térmica Diferencial (TG/DTG) foi usada para avaliar o comportamento térmico dos sistemas particulados, bem como auxiliar na análise de Cinética de Degradação (CD, método de Flynn-Wall-Ozawa); Foi ainda realizado a técnica de degradação in vitro e a determinação carga superficial e tamanho de partículas (análise do Potencial Zeta, PZ). Para avaliar a toxicidade, foi realizado o bioensaio em microcrustáceo Artemia salina (24 e 48 h), viabilidade celular (citotoxicidade) em células PC-12 (método do MTT) e também a toxicidade aguda oral em camundongos. As análises de RMN, FTIR e MEV demonstraram semelhança quanto ao aspecto estrutural e morfológico entre os copolímeros estudados. As análises de TG demonstraram que o SCM+NIPAAm 5% apresentou maior estabilidade térmica em relação aos demais copolímeros avaliados, uma vez que sua decomposição polimérica ocorre em temperaturas superiores, em torno de 233ºC. O DTA demonstrou valores de temperaturas concordantes com os eventos térmicos de decomposição apresentados pelas curvas das análises TG. Sua estabilidade foi confirmada através da CD e estudo de degradação in vitro, apresentando, respectivamente, Ea > 100 kJ mol^-1 e perda de 48% da sua massa inicial após três meses. Além disso, SCM+NIPAAm 5% apresentou diâmetro de partícula inferior a 200 nm e índice de polidispersão de 0,35, além do PZ > -30mV, caracteristicas de um promissor candidato a carreador de fármacos. Em relação às avaliações toxicológicas, o SCM+NIPAAm 5% não apresentou toxicidade no bioensaio de A. salina (CL₅₀ > 1000) e no modelo celular avaliado, dentro das concentrações e circunstâncias de exposição estudadas. O SCM+NIPAAm 5%, na dose oral de 2000 mg/kg, não apresentou nenhum sinal evidente de toxicidade em camundongos, o que foi corroborado pela ausência de alterações anatomo-histopatológicas. A copolimerização do Sulfato de Condroitina e N-isopropilacrilamida na concentração estudada, dada suas características físico-químicas e toxicológicas preliminares, apresenta propriedades que contribuem para a proposta de um sistema que constitui uma nova forma de liberação controlada, especialmente de fármacos.

Liquens de Mato Grosso do Sul: estudo químico e avaliação da atividade biológica

Pós-graduação em Química - IQ

Degradação de efluentes da indústria têxtil pelo processo eletrolítico e avaliação ecotoxicológica em diferentes níveis tróficos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do potencial citotóxico, moluscicida e alelopático dos extratos hidroetanólicos das folhas de Stryphnodendron obovatum Benth

Stryphnodendron obovatum Benth. known as barbatimão de folha miúda, is a typical tree of the Midwest and Southeast “Cerrado” regions of Brazil. Several secondary metabolites have been identified in its barks, including tannins, described on the literature as allelochemicals. Beholding to identify a possible allelopathic activity in S. obovatum leaves, we tested hydroethanolic EtOH:H2 O (70% and 50% v/v) extracts, in different concentrations, on the initial development of cucumber (Cucumis sativus L.). Among the results, we highlight the effect of the 50% hydroethanolic extract in inhibiting the formation of the main and the secondary roots and the stimulation of the hypocotyl growth in C. sativus by the 70% hydroethanolic extract, both in all concentrations tested. The cytotoxic activity, evaluated by bioassay toxicity on Artemia salina Leach., was negative for the tested extracts (LC50> 1000 mg.mL-1). Concomitantly, the molluscicidal activity, evaluated against snails of Biomphalaria glabrata Say, presented low acute toxicity of solutions of 70% hydroethanolic extract at concentrations of 128.9 mg.mL-1 and 172.8 mg.mL-1 and values above 250 mg.mL-1 to solutions of 50% hydroalcoholic extract, being therefore considered inactive for these. The results suggest the existence of allelochemicals in the extracts tested and they have low toxicity.

Screening da atividade antiproliferativa e investigação toxicológica in vitro e in vivo de compostos de coordenação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Carreadores lipídicos nanoestruturados para incorporação de complexos de cobre(ii) aplicáveis no estudo frente ao Mycobacterium tuberculosis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Toxicidade de extratos vegetais ao percevejo bronzeado do eucalipto Thaumastocoris peregrinus (hemiptera: heteroptera: thaumastocoridae) e organismos não-alvo

Thaumastocoris peregrinus (Hemiptera: Thaumastocoridae ) is an insect from Australia which is causing severe damage to eucalyptus crops around the world. When feeding from the leaves sap, it causes bronzening, and in extreme cases, may lead to the tree death. Control methods have been studied and the most promising so far is the egg parasitoid Cleruchoides noackae (Hymenoptera: Mymaridae). Alternative products from plants with insecticidal properties could also be a viable option, and they might even be used concomitantly with C. noackae, aiming for a most effective control, but still safe for the environment. Thus, the objective of this work was to verify the action of 5% aqueous plant extracts of Matricaria chamomilla, Echinodorus grandiflorus, Punica granatum, Maytenus ilicifolia a n d Origanum majorana on T. peregrinus. In addition, we aimed to study the extracts potential toxicity to C. noackae and Gallus domesticus L., since the plant compounds might have negative effect upon the non-target organisms. At first, HPLC (High Performance Liquid Chromatography) was used to verify which phenolic compounds would be found in the plant extracts. These were tested on bronze bug adults, in confinement test (to verify the insecticidal action of the extracts) and free-choice test (to verify the repellency). The extracts that showed better results were selected for further tests with non-target organisms. Regarding C. noackae, pre-parasitism and post-parasitism, confinement and free-choice tests were performed to verify if the extracts would affect the host-choosing by the female or the development of the immature stages of the parasitoid. To verify if the extracts would be toxic to G. domesticus, the plant extracts were added to young birds feed for five days. Parameters such as weight gain, food intake, quantification of serum enzymes and histopathological analysis were carried out. HPLC analysis detected gallic, ferulic, vanillic, caffeic and cumaric acid in the extracts samples. All plant extracts tested reduced T. peregrinus survival, but E. grandiflorus, Matricaria chamomilla Maytenus ilicifolia had also a repellent effect, and were tested on the non-target organisms. None of these extracts affected neither the host choice by C. noackae nor adult emergency, when compared to the control group. In addition, the extracts did not cause alterations in any of the studied parameters. Thus, we verified that E. grandiflorus, Matricaria chamomilla and Maytenus ilicifolia have potential to be used to control T. peregrinus and are safe to C. noackae and G. domesticus.

Are known cyanotoxins involved in the toxicity of picoplanktonic and filamentous north atlantic marine cyanobacteria?

Eight marine cyanobacteria strains of the genera Cyanobium, Leptolyngbya, Oscillatoria, Phormidium, and Synechococcus were isolated from rocky beaches along the Atlantic Portuguese central coast and tested for ecotoxicity. Strains were identified by morphological characteristics and by the amplification and sequentiation of the 16S rDNA. Bioactivity of dichloromethane, methanol and aqueous extracts was assessed by the Artemia salina bioassay. Peptide toxin production was screened by matrix assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry. Molecular analysis of the genes involved in the production of known cyanotoxins such as microcystins, nodularins and cylindrospermopsin was also performed. Strains were toxic to the brine shrimp A. salina nauplii with aqueous extracts being more toxic than the organic ones. Although mass spectrometry analysis did not reveal the production of microcystins or other known toxic peptides, a positive result for the presence of mcyE gene was found in one Leptolyngbya strain and one Oscillatoria strain. The extensive brine shrimp mortality points to the involvement of other unknown toxins, and the presence of a fragment of genes involved in the cyanotoxin production highlight the potential risk of cyanobacteria occurrence on the Atlantic coast.

Picocyanobacteria From a Clade Of Marine Cyanobium Revealed Bioactive Potential Against Microalgae, Bacteria, And Marine

The production of bioactive compounds either toxic or with pharmacological applications by cyanobacteria is well established. However, picoplanktonic forms within this group of organisms have rarely been studied in this context. In this study, the toxicological potential of picocyanobacteria from a clade of marine Cyanobium strains isolated from the Portuguese coast was examined using different biological models. First, strains were identified by applying morphological and molecular approaches and cultured under lab conditions. A crude extract and three fractions reflecting a preliminary segregation of lipophilic metabolites were tested for toxicity with the marine microalga Nannochloropsis sp., the bacteria Pseudomonas sp., the brine shrimp Artemia salina, and fertilized eggs of the sea urchin Paracentrotus lividus. No significant apparent adverse effects were noted against Artemia salina. However, significant adverse effects were found in all other assays, with an inhibition of Nannochloropsis sp. and Pseudomonas sp. growth and marked reduction in Paracentrotus lividus larvae length. The results obtained indicated that Cyanobium genus may serve as a potential source of interesting bioactive compounds and emphasize the importance of also studying smaller picoplanktonic fractions of marine cyanobacteria.

Toxicity assessment of crude and partially purified extracts of marine Synechocystis and Synechococcus cyanobacterial strains in marine invertebrates

Among the Cyanoprokaryota, the genera Synechocystis and Synechococcus have rarely been studied with respect to potential toxicity. This is particularly true with marine environments where studies about the toxicity of cyanobacteria are restricted to filamentous forms at the warmer temperate and tropical regions and also to filamentous forms at cold seas such as the Baltic Sea. In this study, we describe the effects of cyanobacterial strains of the Synechocystis and Synechococcus genera isolated from the marine coast of Portugal, on marine invertebrates. Crude and partially purified extracts at a concentration of 100 mg/ml of freeze-dried material of the marine strains were tested for acute toxicity in nauplii of the brine shrimp Artemia salina, in the rotifer Brachionus plicatillis and in embryos of the sea urchin Paracentrotus lividus and the mussel Mytilus galloprovincialis. The cyanobacterial extracts, especially the crude extract, had an impact on A. salina nauplii. No significant toxic effects were registered against the rotifer. A negative impact of all strains was recorded on the embryonic development of the sea urchin, with toxic effects resulting in an inhibition of embryogenesis or development of smaller larvae. To the mussel embryos, the effects of cyanobacterial extracts resulted in a complete inhibition of embryogenesis. The results of all assays indicate that Synechocystis and Synechococcus marine strains contained toxic compounds to marine invertebrates.

Chemical composition, toxicity and larvicidal and antifungal activities of Persea americana (avocado) seed extracts

The present study had the aim of testing the hexane and methanol extracts of avocado seeds, in order to determine their toxicity towards Artemia salina, evaluate their larvicidal activity towards Aedes aegypti and investigate their in vitro antifungal potential against strains of Candida spp, Cryptococcus neoformans and Malassezia pachydermatis through the microdilution technique. In toxicity tests on Artemia salina, the hexane and methanol extracts from avocado seeds showed LC50 values of 2.37 and 24.13mg mL-1 respectively. Against Aedes aegypti larvae, the LC50 results obtained were 16.7mg mL-1 for hexane extract and 8.87mg mL-1 for methanol extract from avocado seeds. The extracts tested were also active against all the yeast strains tested in vitro, with differing results such that the minimum inhibitory concentration of the hexane extract ranged from 0.625 to 1.25mg L-¹, from 0.312 to 0.625mg mL-1 and from 0.031 to 0.625mg mL-1, for the strains of Candida spp, Cryptococcus neoformans and Malassezia pachydermatis, respectively. The minimal inhibitory concentration for the methanol extract ranged from 0.125 to 0.625mg mL-1, from 0.08 to 0.156mg mL-1 and from 0.312 to 0.625mg mL-1, for the strains of Candida spp., Cryptococcus neoformans and Malassezia pachydermatis, respectively.