Avaliação genotóxica de Geophagus brasiliensis exposto a cultura de arroz no município de Araranguá, SC, através do teste de micronúcleos (1)

Avaliação genotóxica de Geophagus brasiliensis exposto a cultura de arroz no...

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AVALIAÇÃO GENOTÓXICA EM Geophagus brasiliensis EXPOSTOS A CULTURA DE ARROZ NO MUNICÍPIO DE ARARANGUÁ – SC ATRAVÉS DO TESTE DE MICRONÚCLEOS

CRICIÚMA, NOVEMBRO DE 2007

AVALIAÇÃO GENOTÓXICA EM Geophagus brasiliensis EXPOSTOS A CULTURA DE ARROZ NO MUNICÍPIO DE ARARANGUÁ – SC ATRAVÉS DO TESTE DE MICRONÚCLEOS

Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado para obtenção do grau de bacharel em Ciências Biológicas no curso de Ciências Biológicas – Bacharelado da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC.

Orientador: Prof. Dr. Marcos Marques da Silva Paula

CRICIÚMA, NOVEMBRO DE 2007

AVALIAÇÃO GENOTÓXICA EM Geophagus brasiliensis EXPOSTOS A CULTURA DE ARROZ NO MUNICÍPIO DE ARARANGUÁ – SC ATRAVÉS DO TESTE DE MICRONÚCLEOS

Trabalho de Conclusão de Curso aprovado pela Banca Examinadora para obtenção do Grau de bacharel em Ciências Biológicas, no Curso de Ciências Biológicas bacharelado da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC, com Linha de Pesquisa em Mutagênese Ambiental

Criciúma, 2 de novembro de 2007.

Prof. Marcos Marques da Silva Paula - Doutor - (UNESC) - Orientador

Prof. Emilio Luiz Streck- Doutor - (UNESC) Prof. (ª).Vanessa Moraes de Andrade - Doutora - (UNESC)

Dedico a este trabalho a Deus que foi quem me cedeu à vida e a todos que acreditam que a dedicação e erro são caminhos para as grandes realizações.

Concluída esta etapa, quero expressar meus agradecimentos a todas as pessoas que participaram e contribuíram de alguma forma a concretização desse trabalho.

Ao meu orientador Dr. Marcos Marques da Silva Paula, que desde o começo de minha graduação foi mais que um professor, orientador e incentivador da realização desse trabalho, fazendo de nossa convivência uma amizade inesquecível.

Ao meu co-orientador Dr. Felipe Dal Pizzol pelas oportunidades, orientações, caminhos e apoios durante toda minha graduação.

À Dra. Vanessa Moraes de Andrade, pelo companheirismo durante esse período e gentileza de fazer parte da avaliação desse trabalho.

Ao Bioquímico Dr. Emílio Luiz Streck que prontamente se dispôs a avaliar o presente trabalho, compondo a banca examinadora.

Ao Dr. Pedro Roosevelt Torres Romão que gentilmente disponibilizou os quites necessários para a coloração das lâminas de micronúcleos.

Aos colegas de sala Poliana Zocche, Samira da Silva Valvassori, Leandra

Constantino, Tiago Bortolotto, Daiane Fabris Trombin, e a todos que de alguma forma sempre se colocaram dispostos a me ajudar nas diversas dificuldades.

Amanda Steckert, por ceder sua propriedade e ajudar nas coletas de campo.

A Mestre Fabrícia Petronilho que me auxiliou na confecção das estatísticas do trabalho.

À minha amiga Larissa de Souza Constantino, que com muita paciência e carinho foi ombro compartilhando tristezas e na maioria das vezes alegrias.

A minha amiga Larissa Alves que mesmo longe me acompanha na jornada de toda minha vida.

Ao Miguel Benincá de Sousa, minha mãe Idanir Albino e minha irmã Samira

Albino Machado pelo companheirismo, amor, proteção e apoio nos diversos momentos.

e a naturezaTemos de deixar espaço para

“Não podemos ganhar a batalha de salvar as espécies e os ambientes se não formarmos uma ligação emocional entre nós a natureza em nossos corações” Stephen J. Gould, 1991

A cultura de arroz é um importante segmento econômico tanto para a região Sul de Santa Catarina como para todo o Brasil. O arroz é o principal alimento para maioria da população mundial pelo seu baixo preço aquisitivo e principalmente por seu alto valor nutricional. Santa Catarina e Rio Grande do Sul são grandes responsáveis por nosso país se encontrar entre os dez maiores produtores mundiais de arroz, mas para isso há necessidade de muitos produtos químicos que aumentam sua produtividade, mas que podem diminuir a qualidade não só do produto como do meio ambiente. O presente trabalho tem como objetivo verificar o possível efeito genotóxico devido à presença de agrotóxicos no processo de plantio e colheita em uma lavoura de arroz irrigado. Com o propósito de atingir o objetivo principal, foi realizado o teste de micronúcleo em Geophagus brasiliensis (Quoy & Gaimard, 1824) e verificada sua possível utilização como bioindicador de contaminação ambiental. A seguir foram realizadas fundamentações teóricas para melhor esclarecimento do assunto. No teste do micronúcleo não foi possível detectar efeitos mutagênicos significativos nos eritrócitos analisados. Este estudo permitiu um melhor conhecimento sobre os riscos químicos que estão submetidos os peixes expostos a cultura de arroz irrigado.

Palavras-chave: Arroz; Agrotóxico; Contaminação; Teste de Micronúcleos.

poluentes dentro de um sistema biológico18
celular (meiose/mitose)2
Figura 3 - Geophagus brasiliensis23
município de Araranguá - SC25
geográfica do Estado de Santa Catarina - Brasil26
Figura 6 - Armadilha do tipo covo utilizada para a captura dos peixes27
Figura 7 - Heparinização das seringas27
confecção das lâminas28
Figura 9 - Confecção das lâminas para análise de micronúcleos29
esfregaço de sangue de peixes29

Figura 1 - Representação esquemática da ordem seqüencial de respostas a Figura 2 - Representação esquemática da formação de micronúcleos na divisão Figura 4 - Área de estudo - lavoura de arroz irrigado, em uma propriedade privada no Figura 5 - Mapa da localização do município de Araranguá da microrregião Figura 8 - Punção cardíaca com seringas contendo heparina, para posterior Figura 10 - Observação de eritrócitos com MNs (indicados pelas setas) em Figura 1 - Freqüência de micronúcleos para os indivíduos expostos e não expostos (controle) a cultura de arroz irrigado nas diferentes datas de coletas.......................30

Tabela 1 - Classificação toxicológica segundo a faixa no rótulo do produto17

LISTA DE TABELAS Tabela 2 - Representação dos dados observados durante as coletas......................30

ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária DDT – Dicloro Difenil Tricloroetano DL – Dose Letal DNA – Deoxyribonucleic acid EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária EPAGRI – Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina GPCA – Gil Portugal Consultores Ambientais Associados Ltda. MN – Micronúcleos SINDAG – Sindicato Nacional da Indústria de Defensivos Agrícolas

1 SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO12
2 Fundamentação Teórica13
2.1 CULTURA DE ARROZ13
2.2 Importância do arroz no Sul do Brasil13
2.3 AGROTÓXICOS14
2.4 Classificação dos agrotóxicos15
2.5 POLUIÇÃO AMBIENTAL17
2.6 Poluição aquática18
2.7 BIOMONITORAMENTO20
2.8 Teste de micronúcleos21
2.9 Organismo utilizado neste estudo21
3 OBJETIVOS24
3.1 Objetivo geral24
3.2 Objetivos específicos24
4 MATERIAL E MÉTODOS25
4.1 Área de estudo25
4.2 Protocolos para captura dos peixes26
4.3 Protocolos para coleta de sangue27
4.4 Protocolos para o teste de micronúcleo28
4.5 Análise de dados29
5 RESULTADOS30
6 DISCUSSÃO31
7 CONCLUSÃO35

12 1 INTRODUÇÃO

O uso de agrotóxicos não tem sido uma prática recente na agricultura brasileira. A partir de 1970, com o estímulo do crédito agrícola houve um aumento considerável de fomentos tecnológicos, dentre eles, podemos citar os insumos e principalmente os agrotóxicos, usados por muito tempo de forma indiscriminada e excessiva (RÜEGG et al., 1991). Não se pode negar que os agrotóxicos possibilitaram o aumento da produtividade agrícola auxiliando no controle de vetores de diversas doenças. Contudo, seu uso desordenado e excessivo vem provocando diversos impactos sobre o meio ambiente (EDWARDS, 1973 apud TOMITA, 2002).

Dentre os efeitos nocivos decorrentes do uso indiscriminado de agrotóxicos, pode-se citar a contaminação no solo, na água, no ar, nas plantas e animais (TOMITA, 2002). Muitas substâncias tóxicas, como metais pesados e compostos orgânicos, podem ser transferidos dos tecidos dos organismos para os seus predadores e chegar a concentrações de maiores magnitudes em níveis tróficos superiores (LEMOS; TERRA, 2003). Na cultura de arroz irrigado não é diferente, os agrotóxicos utilizados no processo de plantio do arroz auxiliam na proteção da lavoura contra insetos e ervas daninhas e é, em sua grande maioria, fabricado com produtos tóxicos, acarretando problemas não somente aos agricultores que manuseiam essas substâncias como também a poluição ambiental (OURIQUES; GONÇALVES, 2007).

Avaliar a quantidade de poluentes presentes no ambiente e nos animais por si só não é suficiente. Há a necessidade de se detectar e avaliar o impacto destes poluentes nos organismos expostos, devido ao fato de existirem diferenças na forma de biotransformar os xenobióticos. Para se poder detectar e avaliar os efeitos biológicos utiliza-se o estudo e o desenvolvimento de biomarcadores (RAMSDORF, 2007). Assim, existe a necessidade de estudos de biomonitoramento como alternativa para auxiliar no controle e manejo bem como obter informações das possíveis conseqüências causadas por esses agentes no ecossistema. Para tanto, podemos contar com o teste de micronúcleo utilizado para acessar a genotoxicidade de águas em condições laboratoriais e de campo, em peixes que acumulam poluentes diretamente da água contaminada e indiretamente pela ingestão de organismos aquáticos contaminados (ANDRADE, 2004).

13 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 CULTURA DE ARROZ

O arroz desempenha um papel fundamental na nutrição humana, constituindo, juntamente com o trigo e o milho, os cereais mais produzidos no mundo, responsáveis pela alimentação de mais de dois terços da população mundial (FURLANI JUNIOR et al., 1997; AGOSTINETTO et al., 2001). Alguns autores apontam o Brasil como o primeiro país a cultivar esse cereal na América Latina. O arroz era o chamado "milho d'água" (abati-uaupé) que os tupis, muito antes de conhecerem os portugueses, já colhiam nos alagados próximos ao litoral (SALVARO, 2004).

O Brasil encontra-se entre os dez maiores produtores de arroz, sendo responsável por 2,2% da produção mundial. É cultivado em todo território nacional, sendo dois os sistemas básicos de produção: arroz de terras altas e o irrigado (ALMEIDA, 2003). Na agricultura brasileira, somente a soja, a cana-de-açúcar e o milho ganham em valor de produção para o arroz, e mesmo sendo um dos maiores produtores mundiais, a produção brasileira ainda não é capaz de suprir a necessidade do mercado interno de uma população média de 180 milhões de habitantes. Como conseqüência, o Brasil torna-se obrigado a recorrer ao mercado externo (ALMEIDA, 2003; SALVARO, 2004).

2.2 IMPORTÂNCIA DO ARROZ NO SUL DO BRASIL

A principal região produtora de arroz no Brasil encontra-se no Sul, principalmente nos estados do Rio Grande do Sul, com a maior produção, e Santa Catarina, com a maior produtividade. Esses estados respondem por mais de 60% da produção nacional. A cultura de arroz nessa região representa 37% da área nacional (ALMEIDA, 2003). O arroz irrigado em Santa Catarina é cultivado em aproximadamente 148.0 hectares, distribuído em cinco regiões distintas por suas condições geográficas e edafoclimáticas: Alto, Médio e Baixo Vale do Itajaí, Litoral Norte e região Sul de Santa Catarina (EPAGRI, 2007), sendo que a grande maioria dos produtores e propriedades em que se produz arroz irrigado é constituída por pequenas lavouras (OURIQUES; GONÇALVES, 2007).

O Estado de Santa Catarina é conhecido como tradicional produtor de arroz irrigado, que possui uma maior tecnologia quando comparada com o arroz de terras altas, diferenciando-se pelo sistema de cultivo adotado denominado como “pré-germinado” (OURIQUES; GONÇALVES, 2007), no qual a semeadura é efetuada em lâmina de água, com sementes pré-germinadas (EPAGRI, 2007).

No sul do Estado de Santa Catarina, a cultura de arroz ganhou força nos últimos anos, impulsionada pelo preço e a tecnologia que facilita seu cultivo. Com tantos progressos, o maior prejudicado é o meio ambiente, que vem reduzindo sua vegetação original para ceder espaços para as áreas de cultivo de arroz através de desmatamentos e do preparo das terras com a terraplenagem, como por exemplo, a compactação e erosão de sedimentos e ainda a poluição por agrotóxicos (PIAZZA, 2005).

2.3 AGROTÓXICOS

No passado, com o aumento da monocultura, a incidência de pragas e doenças aumentou significativamente, assim esses organismos indesejáveis à agricultura começaram a ser controlados com o uso de compostos inorgânicos à base de cobre e arsênico. Posteriormente o emprego de substâncias orgânicas como a nicotina e piretros começaram a ser constantemente usados. A partir do início do século X iniciaram-se os estudos sistemáticos buscando o emprego de substâncias inorgânicas para a proteção de plantas. Deste modo, produtos à base de cobre, chumbo, mercúrio, cádmio, entre outros, foram desenvolvidos comercialmente e empregados contra uma grande variedade de pragas, porém com limitada eficácia (LUNA et al., 2005). Com a I Guerra Mundial o desenvolvimento e uso efetivo de compostos orgânicos foram lentos. Com a descoberta da propriedade inseticida do dicloro-difenil-tricloroetano, o DDT, iniciou-se a expansão e desenvolvimento de uso característicos dos últimos 40 anos (TOMITA; BEYRUTH, 2002).

Os agrotóxicos apareceram no Brasil, na década de 1960-1970, como a solução científica para o controle das pragas que atingiam lavouras e rebanhos. Tal visão, reforçada pela forte e crescente atuação da indústria química no país, passou a legitimar o uso indiscriminado de agrotóxicos no meio rural e, ao mesmo tempo em que este saber se fazia dominante e dominador, não eram oferecidas alternativas à grande massa de trabalhadores que, ano a ano, expunham-se cada vez mais aos efeitos nocivos destas substâncias (PERES et al., 2005). Segundo dados do Sindicato Nacional da Indústria de Defensivos Agrícolas (SINDAG), em 2001 o país consumiu 328.413 toneladas de produtos formulados, correspondendo a 151.523 toneladas de ingredientes ativos (BRITO et al., 2005). Desta forma, considerando-se o consumo em dez países que representam 70% do mercado mundial de agrotóxicos, o Brasil aparece atualmente em sétimo lugar no “ranking” entre os principais países consumidores de agrotóxicos (ANVISA, 2003).

Os Estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina são os maiores produtores de arroz irrigado no Brasil, com aproximadamente 1,1 milhão de hectares cultivados na safra 2001/02 (RESGALLA JUNIOR et al., 2002). Estima-se que mais de 80 doenças são causadas por patógenos, incluindo fungos, bactérias, vírus e nematóides, em diferentes países (EMBRAPA, 2006). Este sistema tem como requisito um conjunto de medidas preventivas que determinam o uso intenso de diversos agroquímicos, principalmente, herbicidas, inseticidas e adubos químicos, além do emprego esporádico de fungicidas (RESGALLA JUNIOR et al., 2002). Essas substâncias são utilizadas como auxiliares no plantio e colheita em diversas culturas, pois além de anteciparem o período de colheita, reduzem a interferência das plantas daninhas com o equipamento de colheita e podem melhorar a qualidade do produto colhido (AGOSTINETTO et al., 2001).

2.4 CLASSIFICAÇÃO DOS AGROTÓXICOS

Os agrotóxicos possuem uma grande variedade de produtos, por isso podem ser classificados segundo o seu poder tóxico e com a finalidade de uso. Para uma boa classificação, é muito importante conhecer a sua ação e o grupo químico a que pertencem.

Segundo Cordebello et al (2002) os agrotóxicos podem ser classificados de acordo com a ação e grupos químicos que pertencem, da seguinte maneira:

1. Inseticidas: possuem ação de combate a insetos, larvas e formigas. Pertencem a quatro grupos químicos distintos: a) Organofosforados - compostos derivados do ácido fosfórico, do ácido tiofosfórico ou do ácido ditiofosfórico. Exemplo: Axodrin, Folidol, Malation e Rhodiatox. b) Carbamatos – derivados do ácido carbâmico. Exemplo: Carbaril, Zectram, Furadan. c) Organoclorados – compostos à base de carbono, com radicais de cloro. São derivados do clorobenzeno, do ciclo-hexano ou do ciclodieno. Seu emprego tem sido proibido. Exemplo: Aldrin, Endrin, DDT, Endossulfan, Mirex, Lindane. d) Piretróides – compostos sintéticos que apresentam estruturas semelhantes à piretrina, substância existente em algumas espécies de flores. Exemplo: Decis, Protector K-Otrine, SBP.

2. Herbicidas: combate a ervas daninhas. Seus principais representantes são: Paraquat, Glifosfato, Pentaclorofenol, Derivados do ácido fenoxiacético, Dinitrofenóis.

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