Bases moleculares da resistência ao mercúrio em bactérias Gram-negativas da Amazônia brasileira

Mercúrio é um dos elementos mais tóxicos tanto para seres humanos como os demais animais. Em ambientes naturais seus compostos podem ter origem em fontes naturais ou em decorrência da ação do homem. A atividade microbiana tem papel crítico na biorremediação. A resistência ao mercúrio nas bactérias está associada a um conjunto de genes organizados no operon mer. Considerando este cenário realizamos um estudo com bactérias Gram-negativas isoladas de sedimento de rios de duas áreas com distintos graus de atividade antropogênica, Barreiras e Caxiuanã. A resistência ao mercúrio foi avaliada em ensaios de crescimento in vitro da bactéria em meio contendo Hg. A presença do operon mer foi determinada por PCR para os genes RTPCABD, componentes do operon. O ensaio in vitro, determinou que apenas 2 isolados dos 107 avaliados, Acinetobacter baumannii de Caxiuanã e Pseudomonas stutzeri de Barreiras, apresentavam resistência ao Hg. Um operon mer foi identificado e caracterizado apenas do isolado Acinetobacter baumannii. Este apresenta os genes RTPCAD e sua organização e seqüência nucleotídica possui identidade total com o operon mer de um isolado de Acinetobacter calcoaceticus da Rússia.

Origem e dinâmica do mercúrio em sistemas de transformação latossolo-espodossolo na bacia do Rio Negro, Amazonas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Geotermia rasa em Belém

Um estudo detalhado de geotermia rasa foi realizado no intervalo de profundidade de 0,02 a 210,0 m, na região metropolitana de Belém. As medidas de temperatura foram efetuadas com o uso de termômetros de mercúrio e termistor, enquanto as medidas de condutividade térmica foram feitas em testemunhos de sondagem, utilizando-se o aparato tipo agulha. O fluxo de radiação solar incidente foi registrado com um actinógrafo do tipo Robitzech. O gradiente geotérmico médio obtido na região metropolitana de Belém foi de 0,0254 ± 0,0007 °C.m^-1. O valor médio de condutividade térmica dos testemunhos de sondagem coletados nesta região foi de 1,66 ± 0,52 W.m^-1.°C^-1. Por sua vez, o fluxo geotermal médio na região estudada é de 42,16 ± 1,14 mW.m^-2. A 1,0 m de profundidade ocorrem mudanças temporais nos valores de temperatura, as quais não podem ser consideradas como desprezíveis. Estas, mudanças estão diretamente relacionadas com as variações do fluxo de radiação solar incidente na superfície. O maior incremento deste fluxo, observado de um dia para o outro, foi de cerca de 30 W.m^-2, o que correspondeu a um aumento de temperatura a 1,0 m de profundidade da ordem de 0,22° C. Os perfis de temperatura obtidos durante este trabalho apresentaram deriva em sentidos alternados, durante o ciclo de período de um ano. Os perfis geotérmicos rasos são caracterizados por uma zona de fluxo de calor nulo, denominada "cotovelo", a partir da qual os valores de temperatura crescem com o aumento da profundidade. A profundidade do cotovelo é fundamentalmente influenciada pelo fluxo de calor gerado pela radiação solar incidente na superfície da área em estudo. Elaborou-se um modelo de evolução temporal o qual representa a estrutura térmica e suas variações, da zona compreendida de 0,02 a 10,0 m de profundidade. Os resultados oriundos deste modelo de transferência de calor por condução foram comparados com os obtidos em trabalhos de campo. Observa-se uma boa concordância entre esses resultados. Porém, o ajuste numérico é mais evidente para o período de setembro a fevereiro. Este modelamento poderá ser utilizado também para previsões de deriva dos perfis geotérmicos, desde que sejam conhecidos, a priori, os valores correspondentes às temperaturas médias mensais na superfície, o gradiente geotérmico regional e um dado perfil geotérmico. Este trabalho comprova que o fluxo de radiação solar incidente na superfície é a principal fonte de influência sobre os perfis geotérmicos rasos. A profundidade máxima dessa influência depende principalmente da magnitude desse fluxo, do grau de proteção superficial à incidência direta da radiação e da litologia do local em estudo.

Alterações histopatológicas dos rins de macacos prego, Cebusapella (Linnaeus 1758) após exposição crônica a baixas doses de metilmercúrio

O mercúrio representa um grande risco ambiental e ocupacional constituindo um problema para a saúde humana na região Amazônica. Muito embora estudos tenham demonstrado que o mercúrio compromete vários tecidos e órgãos, os rins constituem-se órgãos-alvo para a toxicidade do metal. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi investigar os efeitos de uma exposição crônica a baixas doses de metilmercúrio sobre o parênquima renal de macacos Cebusapella, machos, adultos, expostos durante 120 dias consecutivos com doses diárias via oral, de 1,5 μg na dieta. As concentrações de mercúrio total no sangue dos animais foram monitoradas a cada 30 dias usando espectrofotômetro de absorção atômica a vapor frio (Hg 201), comparando ao grupo controle. O método utilizado para análise histopatológica foi a inclusão em parafina com coloração pela Hematoxilina e Eosina, Tricrômico de CAB e PAS. As investigações imuno-histoquímicas compreenderam as reações para a detecção de actina para musculo liso (IA4), actina muscular (HHF35) e pancitoqueratina (AE1 e AE2). Os resultados obtidos demonstraram que o tratamento com mercúrio causou diferença significativa (P<0,001) entre os grupos exposto e controle. Quanto aos níveis de Hg total, foram observadas alterações histopatológicas com características de hidropsia nos Túbulos Proximais, um achado comum na exposição ao metilmercúrio em outras espécies, sem alterações significativas nas concentrações de creatinina e ureia. O teste de correlação de Person demonstrou uma forte relação negativa entre a concentração de mercúrio e a perda de massa corporal dos animais (P<0,0001). Outro achado importante foi a diminuição do número de células mesangiais, o que sugere que o metilmercúrio executou a sua nefrotoxicidade atingindo não somente o sistema tubular renal, como também as células do mesangio glomerular, fazendo-se necessário um maior aporte de estudos experimentais para esclarecer qual o nível de alerta da concentração de mercúrio é capaz de desencadear mecanismos de agressão e injúria renal em indivíduos expostos ao metilmercúrio.

Comportamento térmico e evolução das fases de óxidos de Mn com estrutura hollandita da região Amazônica

Minerais de óxidos de Mn com estrutura em túnel, hollandita (Apuí, Amazonas, Brasil, zona em prospecção) e criptomelana (Urucum, Mato Grosso do Sul, Brasil) foram isolados e caracterizados quanto à composição química, mineralógica, estabilidade térmica e morfologia. As seguintes técnicas foram utilizadas para caracterização: microscopia eletrônica de varredura-EDS, análise térmica (TG-DTA) e difração de raios X estático e com aquecimento contínuo entre 100-900 ºC. As seguintes fórmulas empíricas, calculadas com base em 16 átomos de oxigênios foram obtidas: (Ba_0,18K_0,12Ca_0,02Pb_0,04)_0,76(Mn_6,34Al_0,61Si_0,25Fe_0,24Ti_0,08) _7,54O₁₆0,4H₂O para hollandita e (K_0,9Na_0,04Ca_0,03Sr_0,04) _1,04 (Mn_7,38Fe_0,28Al_0,27Si_0,08) ₈O₁₆ para criptomelana. Mediante o uso de microscopia eletrônica de varredura foi possível diferenciar a morfologia da hollandita e da criptomelana. Os resultados de DRX e TG-DTA mostraram que os minerais apresentaram estabilidade térmica acima de 900 ºC.

Manifestações neurológicas em ribeirinhos de áreas expostas ao mercúrio na Amazônia brasileira

No presente estudo, foram avaliados comparativamente os níveis atuais de exposição ao mercúrio e as manifestações neurológicas em ribeirinhos residentes em comunidades situadas no Estado do Pará, Brasil. Participaram do estudo 78 ribeirinhos de Barreiras (bacia do rio Tapajós), 30 de São Luiz do Tapajós (bacia do rio Tapajós) e 49 do Furo do Maracujá (bacia do rio Tocantins). As concentrações de mercúrio total foram quantificadas, em cabelo, pela espectrofotometria de absorção atômica, e a avaliação neurológica foi realizada por meio de testes de rotina. As concentrações de mercúrio nas comunidades do Tapajós foram maiores que as do Tocantins (p < 0,01). A avaliação das alterações neurológicas não mostrou diferença significativa entre as comunidades das áreas expostas e controle para os resultados observados pelo exame neurológico convencional, exceto para desvio da marcha (p < 0,05). Concluiu-se que, apesar dos níveis de exposição ao mercúrio, houve uma baixa frequência de alterações somatossensoriais encontradas por meio de exames neurológicos convencionais.

Chemical and mineralogical characterization of portuguese ceramic tiles in the historic center of São Luís do Maranhão (Brazil): an approximation of the mineralogy and firing temperature of the raw materials

Nesse trabalho, foram caracterizados, pela primeira vez, azulejos históricos portugueses do Centro Histórico de São Luís (CHSL) do Maranhão. A caracterização foi realizada através dos ensaios de microscopia ótica, difração de raios X (DRX) e análise química, visando ao uso dessa informação para a determinação das possíveis matérias-primas utilizadas na sua fabricação, bem como a provável temperatura de queima desses materiais. Os resultados mostraram que a microestrutura desses materiais é constituída por poros de tamanhos variados, apresentando incrustações de calcita e grãos de quartzo de tamanhos inferiores a 500 µm, distribuídos numa matriz de cor rosa-amarelo, onde foram identificadas, por DRX, as fases minerais calcita, gelhenita, wollastonita, quartzo e amorfo. A partir da informação obtida, é possível inferir que as matérias-primas originais estiveram constituídas, provavelmente, por mistura de argilas caoliníticas (Al₂O₃•2SiO,₂•2H₂O), ricas em carbonatos de cálcio e quartzo ou misturas de argilas caoliniticas, quartzo e calcita. Essas matérias-primas originais não atingiram a temperatura de cocção de 950ºC.

Ceramic raw materials from the State of Maranhão, Brazil. Part 1: chemical and mineralogical characterization and technological properties of clays from São Luis, Rosário, Pinheiro and Mirinzal

Nesse trabalho, foram caracterizadas algumas argilas coletadas nos municípios de São Luís, Rosário, Pinheiro e Mirinzal. A caracterização foi realizada através dos ensaios de difração de raios X, massa específica real, capacidade de troca de cátions (CTC), área superficial, distribuição granulométrica, análise química, análise térmica (TG-DTA) e limites de Atterberg. Ensaios tecnológicos de retração linear, antes e após a queima, absorção de água e tensão de ruptura a flexão, em três pontos, foram realizados em corpos de prova prensados uniaxialmente a 20 MPa e tratados termicamente em 850, 950, 1050, 1150 e 1250ºC. Os resultados obtidos permitiram identificar duas argilas de queima branca, constituídas de quartzo, caolim, feldspato e anatásio, com excelentes propriedades para uso em cerâmica branca. As restantes são queima vermelha e possuem composição mineralógica de quartzo, caolim, feldspato, montmorilonita, hematita e goetita. Estas últimas apresentaram valores moderados de plasticidade e são adequadas para aplicações em cerâmica vermelha.

Spectrophotometric determination of arsenic in soil samples using 2-(5-bromo-2-pyridylazo)-5-di-ethylaminophenol (Br-PADAP)

Um novo método, simples e sensível para a determinação de arsênio em solo é proposto neste trabalho. Este método é baseado na redução de prata (I) e ferro (III) pela arsina seguida da reação de complexação do ferro (II) com o reagente espectrofotométrico 2-(5-bromo-2-piridilazo)-5-di-etilaminofenol (Br-PADAP). A determinação de arsênio apresentou uma sensitividade de Sandell de 3.1x10^-4 cm^-2, foi linear na faixa de 0.1 µg ml^-1 to 2.0 µg ml^-1 (r₅₆₀ = 0.9995), apresentou uma absortividade molar de 2.45x10⁵ l mol^-1 cm^-1 e um limite de detecção de 1.4 ng ml^-1 (3s) estes dados foram obtidos para 10 ml de amostra. A seletividade foi melhorada com o uso de EDTA com agente mascarante. O método proposto foi aplicado na determinação do arsênio na presença de outros íons e em amostras de solo. Os resultados revelaram que antimônio (III), mercúrio (II), germânio (IV), platina (IV) interferem na análise em todas as proporções analisadas. As interferências podem ser facilmente removidas pelo uso do EDTA. A precisão e a exatidão deram resultados satisfatórios, com desvio padrão relativo abaixo de 5%. As recuperações de arsênio em solo variaram de 95,55 a 102,70% com uma média de 99,63%. Estes resultados demonstraram que o método proposto é aplicável para a análise do arsênio em diferentes amostras de solo.

Armazenamento de água no solo em sequências de culturas de verão e inverno sob semeadura direta

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Concreto com utilização de agregado graúdo sintético produzido a partir da lama vermelha: estudos de dosagem, propriedades e microestrutura

Atualmente questões relacionadas à sustentabilidade tem ganhado destaque no cenário mundial nos mais variados setores da sociedade. Diversos pesquisadores (LIMA, 2006; HILDEBRANDO, 1998; SOUZA, J., 2010; ROSSI, 2009, etc.) têm tentado propor uma interação entre a indústria da construção civil e aquelas que desenvolvem atividades de beneficiamento e produção mineral, como por exemplo,as de beneficiamento de bauxita. Neste contexto, encontrar uma viabilidade para o aproveitamento de um resíduo gerado em grandes quantidades e sem nenhuma utilidade seria contribuir com a preservação do meio ambiente, na medida em que se reduziria o consumo de recursos provenientes de fontes naturais e aumentaria a oferta de insumos no mercado da construção. Neste trabalho será abordada a viabilidade de produção de um concreto, que apresente características que o torne próprio ao uso como insumo na indústria da construção civil, por meio da utilização de um agregado sintético obtido a partir da lama vermelha (resíduo do beneficiamento da bauxita). De acordo com o programa experimental executado, os agregados, bem como, os concretos produzidos tiveram suas propriedades analisadas, objetivando estudar o processo de produção e dosagem respectivamente. Nos agregados foram realizadas análises de: porosidade aparente, absorção de água, massa específica aparente e abrasão Los Ángeles e nos concretos, trabalhabilidade, massa específica no estado fresco e no endurecido, resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral, tração na flexão, absorção de água e módulo de elasticidade. Ressalta-se que foi dada significativa importância à zona de transição pasta/agregado, por meio de análise da microestrutura dos concretos produzidos. Análise esta realizada por meio dos ensaios de: Porosimetria por Intrusão de Mercúrio (PIM) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados das análises dos agregados sintéticos e dos concretos produzidos apresentaram resultados satisfatórios, demonstrando que estes apresentam potencial para uso na indústria da construção civil.

Distribuição de mercúrio total em sedimentos da plataforma continental Amazônica: Brasil

Este estudo foi desenvolvido na Plataforma Continental do Amazonas (PCA) com o objetivo de determinar os níveis de Hg total no sedimento de fundo, e assim contribuir como matriz ambiental indicadora para o plano geral de gerenciamento costeiro na região norte do Brasil. Foram amostrados 20 pontos entre maio e junho dos anos de 1999 a 2002, 2005 e 2007. Os resultados indicam não haver evidências de atividades antrópicas relacionadas à contaminação de mercúrio na região. Os teores encontrados variaram entre 0,047 e 0,166 mg kg^-1 com média 0,085±0,026 mg kg^-1, estando dentro do intervalo de "background" referido para os rios amazônicos não contaminados, que é de 0,05 a 0,28 mg kg^-1. As concentrações de Hg no sedimento, especialmente no sedimento lamoso, mostraram uma estreita dependência com os teores de argila (material fino) e matéria orgânica, corroborando mecanismos geoquímicos importantes na dinâmica do metal. A maior adsorção do mercúrio pode estar associada ao aumento dos teores de compostos (óxidos e hidróxidos) de ferro, alumínio, manganês e os minerais primários e secundários formadores das rochas da bacia de drenagem amazônica.

Avaliação neurocomportamental da exposição crônica ao Mercúrio inorgânico na memória social e memória emocional de ratos wistar machos adultos

O mercúrio inorgânico é facilmente absorvido por ingestão ou via cutânea. Entretanto, uma quantidade relativamente pequena de Hg²⁺ atravessa a barreira hematoencefálica ou as membranas biológicas, sendo em ratos adultos, o transporte axonal retrógrado a única via para a absorção de Hg²⁺ por neurônios, apresentando um forte potencial neurotóxico. Desta forma, o presente estudo objetivou investigar os efeitos da exposição crônica ao cloreto de mercúrio em memória social e emocional de ratos adultos. Para isso utilizou-se ratos Wistar, machos (n=40), com 5 meses de idade, distribuídos em dois grupos, um dos quais foi exposto ao Cloreto de Mercúrio (HgCl₂) via oral, por gavagem intra-gástrica (0,375mg/Kg), durante 45 dias. O outro grupo, denominado grupo controle (n=20) recebeu água destilada por gavagem. Foram utilizados os seguintes testes comportamentais: teste do campo aberto, teste de reconhecimento social para avaliação de memória social; o Teste do Labirinto em T Elevado (LTE) foi usado para avaliar o aprendizado do estado de esquiva e as memórias de curta e longa-duração. Após a finalização dos testes, os animais foram sacrificados para a dosagem do mercúrio total no hipocampo e através de um Espectrofotômetro de Absorção Atômica. Os resultados revelaram que os animais submetidos à exposição ao cloreto de mercúrio não manifestaram déficits em atividade exploratória. Nos dados do Teste de Reconhecimento Social, observamos que não houve alteração em memória social. No teste do LTE, o grupo exposto ao HgCl₂ necessitou de um número maior de exposições para aquisição do critério de esquiva (p<0,05) e apresentaram latência maior no braço aberto do aparato (p<0,05). Após 24 horas, verificou-se que os animais expostos passaram menos tempo no braço fechado em relação ao grupo controle, sugerindo déficits de memória de longa duração. Ao observar apenas o grupo HgCl₂, percebeu-se uma melhora no reteste, indicando preservação na memória de curta duração. Os dados de espectrometria de absorção atômica mostraram uma maior deposição de mercúrio no hipocampo de animais intoxicados, em relação aos animais do grupo controle.

Exposição à concentração subletal de metilmercúrio: genotoxicidade e alterações na proliferação celular

O mercúrio é um metal que se destaca dos demais por se apresentar líquido em temperatura e pressão normais. Este xenobiótico se apresenta como a maior fonte de poluição em várias partes do mundo e tem como característica ser altamente tóxico ao Sistema Nervoso Central (SNC). O despejo é na forma líquida diretamente no solo e leito dos rios. Este metal pesado é complexado com vários elementos presentes no solo ou sedimentos sendo convertido à metilmercúrio (MeHg) pela microbiota aquática. O MeHg apresenta a capacidade de se acumular ao longo da cadeia trófica, um evento conhecido como biomagnificação, o qual afeta diretamente a vida humana. Nesse sentido, a Região Amazônica se destaca por possuir todos os componentes necessários para a manutenção do ciclo biogeoquímico do mercúrio, além de populações cronicamente expostas a este metal pesado, sendo este fato considerado um problema de saúde pública. Tem-se conhecimento que este xenobiótico após a exposição aguda a altas doses promove desordens relacionadas ao surgimento de processos degenerativos no SNC, entretanto, os efeitos a baixas concentrações ainda não são totalmente conhecidos. Nesse sentido, se destacam as células gliais que atuam como mediadores no processo de neurotoxicidade desse metal, principalmente em baixas concentrações. Apesar de este tipo celular exibir um importante papel no processo de intoxicação mercurial, a ação deste metal sobre as células glias é pouco conhecida, principalmente sobre o genoma e a proliferação celular. Desta forma, este trabalho se propõe a avaliar o efeito da exposição a este xenobiótico em baixa concentração sobre o material genético e a proliferação celular em células da linhagem glial C6. As avaliações bioquímica (atividade mitocondrial – medida pelo ensaio de MTT –) e morfofuncional (integridade da membrana – avaliada pelo ensaio com os corantes BE e AA –) confirmaram a ausência de morte celular após a exposição ao metal pesado na concentração de 3 μM por um intervalo de 24 horas. Mesmo sem promover processos de morte celular, o tratamento com esta concentração subletal de MeHg foi capaz de aumentar significativamente os níveis dos marcadores de genotoxicidade (fragmentação do DNA, formação de micronúcleos, pontes nucleoplásmica e brotos nucleares). Ao mesmo tempo, foi possível observar uma alteração no ciclo celular através do aumento do índice mitótico e uma mudança no perfil do ciclo celular com aumento da população celular nas fases S e G2/M, sugerindo um aprisionamento nessa etapa. Esta mudança no ciclo celular, provocada por 24h de exposição ao MeHg, foi seguida de uma redução no número de células viáveis e confluência celular 24h após a retirada do MeHg e substituição do meio de cultura, além do aumento no tempo de duplicação da cultura do mesmo. Este estudo demonstrou pela primeira vez que a exposição ao metilmercúrio em concentração baixa e subletal é capaz de promover eventos genotóxicos e distúrbios na proliferação celular em células de origem glial.

Avaliação da exposição ao mercúrio em famílias de pescadores em Imperatriz, Maranhão

Na região do Tocantins, comunidades ribeirinhas com elevado consumo em pescado através da dieta, localizadas distantes de área de mineração de ouro, no Município de Imperatriz do Maranhão podem estar expostas ao mercúrio, tendo em vista a influencia de outros fatores contaminantes do ambiente incluindo a atividades de hidrelétricas e possíveis queimadas da floresta, nessa região. O objetivo deste estudo foi avaliar a exposição ao mercúrio em famílias de pescadores do Distrito Beira Rio, em Imperatriz do Maranhão. Realizou-se um estudo transversal envolvendo famílias de pescadores residentes na comunidade Beira Rio, localizada às margens do Rio Tocantins no município de Imperatriz, Maranhão. O perfil sócio-demográfico foi comum ao da população geral brasileira e similares à população ribeirinha situada em outras bacias. O perfil alimentar não fugiu a regra do padrão alimentar dos ribeirinhos tendo o pescado como a principal fonte de proteína alimentar. A espécie piscívora mostrou diferença significativa (p<0,01) em relação às espécies herbívora/omnívoras e detrívoras estudadas, e a espécie zooplanctófaga mostrou diferença significativa (p<0,01) em relação as duas espécies anteriormente citadas. Dentre as 25 famílias avaliadas a menor concentração média de Hgtotal /família foi 0,186 ± 0,043μg/g e a maior foi 5,477± 2,896μg/g. Mesmo dentro de limites aceitáveis, a concentração média de Hgtotal apresentada pelos homens (1,01+1,97 ppm) foi mais alta que a das mulheres (0,69+ 0,82 ppm) (p<0,05).Conclui-se que famílias de pescadores de Imperatriz possuem baixos níveis de exposição ao mercúrio em virtude do consumo alimentar de peixes com baixos níveis de contaminação, incluindo as espécies piscívoras, que encontravam-se abaixo do limite de segurança para consumo humano estabelecido pelas normas brasileiras, podendo servir de referencia para outros estudos.