The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T¹ of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T¹ of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.(AU)

Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.(AU)

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

Abstract To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T1 of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

RESUMO Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis e nível de metais pesados de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

The impact of cow dung augmentation on soil restoration and bio-accumulation of metals (Lead and Cadmium) in Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata) / O impacto do aumento de esterco de vaca na restauração do solo e bioacumulação de metais (chumbo e cádmio) em Pheretima posthuma (Annelida: Clitellata)

Abstract To investigate the role of cow dung in soil reclamation and bio assimilation along with bio accumulation of heavy metals in earthworm (P. posthuma) (N=900) earthworms were used and treatment groups of CD-soil mixture of different proportion of cow dung were designed. Nonlethal doses of lead acetate and cadmium chloride were added in treatment groups. Mature P. posthuma were released in each experimental pot maintaining the favorable conditions. The pH, carbon, nitrogen, phosphorus, exchangeable cations, and heavy metal level of each mixture was evaluated. The results indicated that bio-assimilation of Pb and Cd by P. posthuma were significantly (P ˂ 0.01) higher in different soil-CD treatments compared to control. Highest bio-assimilation of both metals was observed in T1 of both groups (Pb = 563.8 mg/kg and Cd = 42.95 mg/kg). The contents of both metals were significantly (P ˂ 0.05) lowered in casting. The nutrient concentration in the final castings of all soil-CD treatments were also equally transformed from less or insoluble to more soluble and available for plants, except for carbon level which increased with CD proportion. It is concluded that cow dung as organic matter has a positive effect on soil reclamation and bio-assimilation of metals by P. posthuma.

RESUMO Para investigar o papel do esterco de vaca na recuperação do solo e bioassimilação, juntamente com a bioacumulação de metais pesados ​​em minhocas (P. posthuma) (N = 900), minhocas foram usadas e grupos de tratamento de mistura CD-solo de diferentes proporções de esterco de vaca foram projetados. Doses não letais de acetato de chumbo e cloreto de cádmio foram adicionadas aos grupos de tratamento. P. posthuma maduros foram liberados em cada vaso experimental, mantendo as condições favoráveis. Foram avaliados o pH, carbono, nitrogênio, fósforo, cátions trocáveis ​​e nível de metais pesados ​​de cada mistura. Os resultados indicaram que a bioassimilação de Pb e Cd por P. posthuma foi significativamente (P ˂ 0,01) maior em diferentes tratamentos de solo-CD em relação ao controle. A maior bioassimilação de ambos os metais foi observada em T1 de ambos os grupos (Pb = 563,8 mg / kg e Cd = 42,95 mg / kg). O conteúdo de ambos os metais foi significativamente (P ˂ 0,05) reduzido na fundição. A concentração de nutrientes nas fundições finais de todos os tratamentos de solo-CD também foi igualmente transformada de menos ou insolúvel para mais solúvel e disponível para as plantas, exceto o nível de carbono que aumenta com a proporção de CD. Conclui-se que o esterco de vaca como matéria orgânica tem um efeito positivo na recuperação do solo e na bioassimilação de metais por P. posthuma.

Comprehension of the zinc chloride's ameliorative apoptotic and genotoxic effects on mice with cadmium-induced hepatotoxicity

Cadmium is a typical heavy metal quite dangerous to humans and animals. Zinc supplementation protects the biological system from Cd toxicity and alleviates Cd-induced toxicity. The present study was assessed to evaluate the preventive effects of zinc chloride (ZnCl2) on male mice with liver damage induced by cadmium chloride (CdCl2). Metals accumulation was quantified in the liver. Body weight, liver weight ratio, lipid peroxidation, caspase 3, and DNA damage were determined in the liver of male mice after receiving an intraperitoneal (IP) a single dose of CdCl2 at 1.5 and 3 mg/kg or/and ZnCl2 10 mg/kg during 21 days. The LD50 was 6.023 mg/kg for CdCl2 and 89.05 mg/kg for ZnCl2. The results indicate that mice in control and Zn groups gained body weight at the end of the experiment, while other treated groups significantly decreased. The relative weight of the liver revealed a significant increase in experimental groups. In addition, an increase in malondialdehyde level, Metallothionein concentration, and caspase-3 level was detected in Cd and Zn groups alone or in combination. Strand breaks of DNA of hepatocytes showed a significant increase in tail length of groups treated with cadmium. Co-treatment with zinc reduced these parameters compared to those measured in cells treated with cadmium. The outcome of this study implied that cadmium chloride causes oxidative stress, DNA damage, and elevated apoptosis markers in mice livers at low and medium doses. By pinpointing the target organ involved, the study results have also added some understanding of the impacts of zinc chloride injection to ameliorate cadmium toxicity in a low dose at 10 mg/kg.

Cadmium toxicity on seed germination and initial growth of chia

In recent years, there has been a growing concern related to soil and water contamination due to the constant dispersal of toxic metals. In addition to their ecotoxicological potential, these elements exhibit a cumulative character that favors their permanence in soil and passage to living organisms, which can lead to an ecological imbalance. Among toxic metals, cadmium (Cd) is an obstacle to agriculture because it can adversely affect food quality and human health, as well as diminish plant growth and productivity. Thus, the objective of this work was to evaluate the toxicity of cadmium on seed germination and initial growth of chia. The ecotoxicological effects of four Cd concentrations (15; 30; 45; and 60 mg L-1) were evaluated. The response variables were germination percentage, first count, germination speed index, total length, shoot length, root length, seedling dry mass, and tolerance index. It is concluded that the presence and accumulation of Cd in the culture substrate played an inhibitory role in seed germination and initial seedling growth of chia starting at 15 mg L-1. On the other hand, no significant effect was observed for the treatments in relation to dry mass of the chia seedlings.

Cadmium toxicity on seed germination and initial growth of chia

In recent years, there has been a growing concern related to soil and water contamination due to the constant dispersal of toxic metals. In addition to their ecotoxicological potential, these elements exhibit a cumulative character that favors their permanence in soil and passage to living organisms, which can lead to an ecological imbalance. Among toxic metals, cadmium (Cd) is an obstacle to agriculture because it can adversely affect food quality and human health, as well as diminish plant growth and productivity. Thus, the objective of this work was to evaluate the toxicity of cadmium on seed germination and initial growth of chia. The ecotoxicological effects of four Cd concentrations (15; 30; 45; and 60 mg L-1) were evaluated. The response variables were germination percentage, first count, germination speed index, total length, shoot length, root length, seedling dry mass, and tolerance index. It is concluded that the presence and accumulation of Cd in the culture substrate played an inhibitory role in seed germination and initial seedling growth of chia starting at 15 mg L-1. On the other hand, no significant effect was observed for the treatments in relation to dry mass of the chia seedlings.(AU)

Protective roles of Pyracantha fortuneana extract on acute renal toxicity induced by cadmium chloride in rats

Purpose: To investigate the protective roles of pyracantha fortune fruit extract (PFE) on acute renal toxicity induced by cadmium chloride (CdCl2) in rats. Methods: Rats were pretreated with PFE and consecutively injected with CdCl2 (6.5 mg/kg) for 5 days. Results: The concentration of Cd, kidney weight, malondialdehyde (MDA), and nitric oxide (NO) production were remarkably increased in CdCl2 group as well as the levels of plasma uric acid, urea, and creatinine (P < 0.001). However, the body weight and glutathione (GSH), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and glutathione peroxidase (GR) levels were markedly reduced by CdCl2 treatment (P < 0.001). Histological manifestations of renal tissue showed severely adverse changes. Moreover, CdCl2 treatment significantly decreased the B-cell lymphoma-2 (Bcl-2) expression while increased the Bcl-2-Associated X Protein (Bax), tumor necrosis factor-α (TNF-α) expression (P < 0.001). Additionally, the expression of Nrf2/Keap 1 related proteins Keap-1 gained a significant increase (P < 0.001), whereas the Nrf2, HO-1, γ-GCS, GSH-Px and NQO1 expression decreased by CdCl2 treatment (P < 0.05). These rats were pretreated with PFE to improve the changes caused by CdCl2 treatment. Conclusion: PFE could protect the kidney against acute renal toxicity induced by CdCl2.(AU)

Behavior as an early sign of toxicity and respiratory system injury induced by cadmium in zebrafish / O comportamento como um sinal precoce de toxicidade e lesões no sistema respiratório induzidas por cádmio em zebrafish

The aim of the present study was to determine the validity of behavior as an early sign of toxicity and respiratory injuries induced by acute exposure to cadmium in adult zebrafish (Danio rerio). The effects of three cadmium concentrations (35, 45, and 55 µg/L) on zebrafish behavior (i.e., general activity, exploratory/motor behavior, climbing to the water surface, tremors, and erratic movements) and gill histology after 1 h of exposure was assessed.  Compared with controls, cadmium exposure increased the number of climbs to the water surface and total time spent at the water surface, increased the percentage and intensity of tremors, and increased erratic movements. Cadmium exposure also caused stage I injury to the gills, with the presence of chloride cells in secondary lamellae, dilation of the capillaries, hyperplasia of the gill epithelium, and fusion of the secondary gill lamellae. These effects were observed mainly at concentrations of 45 and 55 µg/L. Our results indicate that 45 and 55 µg/L cadmium induces behavioral dysfunction and 55 µg/L significant gill injury, even with only 1 h exposure, revealing respiratory system impairments. The present model may be an interesting tool for analyzing early toxicity and respiratory injuries  in fish.

O objetivo do presente estudo foi determinar a validade do comportamento como sinal precoce de toxicidade e as  lesões respiratórias induzidas pela exposição aguda de cádmio em peixe-zebra adulto (Danio rerio). Foram avaliados os efeitos de três concentrações de cádmio (35, 45 e 55 g / L) no comportamento do peixe-zebra (atividade geral, comportamento exploratório / motor, subida à superfície da água, tremores e movimentos erráticos) e a histologia das brânquias após 1 h de exposição.  Comparados aos grupos controle, a exposição dos peixes ao cádmio aumentou o número de subidas para a superfície da água, o tempo total gasto na superfície da água, a porcentagem e a intensidade dos tremores e de movimentos erráticos. A exposição ao cádmio também causou lesão de estágio I das brânquias, com presença de células de cloreto em lamelas secundárias, dilatação dos capilares, hiperplasia do epitélio branquial e fusão das lamelas de brânquias secundárias. Esses efeitos foram observados principalmente em concentrações de 45 e 55 g / L. Estes resultados indicam que as concentrações de 45 e 55 g / L de cádmio induzem disfunção comportamental e 55 ug/L lesão branquial, mesmo com apenas 1 hora de exposição, revelando comprometimento do sistema respiratório. O presente modelo pode ser uma ferramenta interessante para analisar toxicidade precoce e lesões respiratórias em peixes.

Behavior as an early sign of toxicity and respiratory system injury induced by cadmium in zebrafish / O comportamento como um sinal precoce de toxicidade e lesões no sistema respiratório induzidas por cádmio em zebrafish

The aim of the present study was to determine the validity of behavior as an early sign of toxicity and respiratory injuries induced by acute exposure to cadmium in adult zebrafish (Danio rerio). The effects of three cadmium concentrations (35, 45, and 55 µg/L) on zebrafish behavior (i.e., general activity, exploratory/motor behavior, climbing to the water surface, tremors, and erratic movements) and gill histology after 1 h of exposure was assessed.  Compared with controls, cadmium exposure increased the number of climbs to the water surface and total time spent at the water surface, increased the percentage and intensity of tremors, and increased erratic movements. Cadmium exposure also caused stage I injury to the gills, with the presence of chloride cells in secondary lamellae, dilation of the capillaries, hyperplasia of the gill epithelium, and fusion of the secondary gill lamellae. These effects were observed mainly at concentrations of 45 and 55 µg/L. Our results indicate that 45 and 55 µg/L cadmium induces behavioral dysfunction and 55 µg/L significant gill injury, even with only 1 h exposure, revealing respiratory system impairments. The present model may be an interesting tool for analyzing early toxicity and respiratory injuries  in fish.(AU)

O objetivo do presente estudo foi determinar a validade do comportamento como sinal precoce de toxicidade e as  lesões respiratórias induzidas pela exposição aguda de cádmio em peixe-zebra adulto (Danio rerio). Foram avaliados os efeitos de três concentrações de cádmio (35, 45 e 55 g / L) no comportamento do peixe-zebra (atividade geral, comportamento exploratório / motor, subida à superfície da água, tremores e movimentos erráticos) e a histologia das brânquias após 1 h de exposição.  Comparados aos grupos controle, a exposição dos peixes ao cádmio aumentou o número de subidas para a superfície da água, o tempo total gasto na superfície da água, a porcentagem e a intensidade dos tremores e de movimentos erráticos. A exposição ao cádmio também causou lesão de estágio I das brânquias, com presença de células de cloreto em lamelas secundárias, dilatação dos capilares, hiperplasia do epitélio branquial e fusão das lamelas de brânquias secundárias. Esses efeitos foram observados principalmente em concentrações de 45 e 55 g / L. Estes resultados indicam que as concentrações de 45 e 55 g / L de cádmio induzem disfunção comportamental e 55 ug/L lesão branquial, mesmo com apenas 1 hora de exposição, revelando comprometimento do sistema respiratório. O presente modelo pode ser uma ferramenta interessante para analisar toxicidade precoce e lesões respiratórias em peixes.(AU)

Trace elements in two Oxisols after annual application of sewage sludge for thirteen years / Elementos-traço em dois latossolos após aplicações anuais de lodo de esgoto por treze anos

This experiment aim was to evaluate the contamination of the trace elements (TE) arsenic, barium, cadmium, chromium, copper, mercury, molybdenum, nickel, lead, selenium, and zinc considered in the CONAMA resolution 375 after 13 years long using sewage sludge (SS) as fertilizer in two soils: an Eutroferric Clayed Red Latosol (Rhodic Eutrudox RE) and a Dystrophic Red Latosol (Typic Haplorthox TH). Experiment in the field under maize cultivation had four treatments (0, 5, 10, and 20 t of SS ha-1, dry weight), five replications and an experimental design in randomized blocks. The agrochemicals (dolomitic limestone, single superphosphate, and potassium chloride), SS, soils, and the certified reference materials were digested according to the USEPA 3051A method and the chemical elements were quantified by ICP OES. The TE contents found in the agrochemicals used should not cause immediate environmental impact. The higher TE values were found in the RE and they did not reach the agricultural (more stringent) Investigation Level (IL) yet, according to 420 CONAMA resolution. Persisting the actual SS fertilization amount applied in the soil and the TE concentration in the SS is foreseen that Ba, Cd, Cr, Cu, Ni, and Zn will be the first elements to reach the IL in the RE.(AU)

O objetivo deste experimento foi avaliar os teores e o efeito cumulativo dos elementos-traço (ETs) arsênio, bário, cádmio, cromo, cobre, mercúrio, molibdênio, níquel, chumbo, selênio e zinco, da resolução 375 do CONAMA, após 13 anos consecutivos de aplicação de lodo de esgoto (LE) em dois Latossolos (Latossolo Vermelho eutroférrico LVef e Latossolo Vermelho distrófico LVd). O experimento foi realizado no campo sob cultivo de milho e constou de quatro tratamentos (0, 5, 10 e 20 t de LE ha-1, base seca) e cinco repetições, em delineamento experimental em blocos ao acaso. Amostras dos insumos agrícolas (calcário, superfosfato simples e cloreto de potássio) aplicados aos solos, LE, solos e materiais de referência certificados foram digeridos conforme método USEPA 3051A e os elementos químicos foram quantificados por ICP-OES. Os teores dos ETs encontrados nos insumos agrícolas não devem causar impacto ambiental imediato. Os maiores teores dos ETs foram encontrados no LVef e ainda não atingiram o valor de investigação (VI) agrícola (o mais restritivo) segundo os critérios da resolução 420/2009 do CONAMA. Persistindo a atual taxa de aplicação de LE e teores médios dos ETs incorporados aos solos, prevê-se que Ba, Cd, Cr, Cu, Ni e Zn serão os primeiros elementos químicos a atingirem o VI no LVef.(AU)

Lesões do trato respiratório cádmio induzidas intoxicação por ingestão e pH da água poderiam influenciar sua gênese? : um estudo experimental em ratos

O cádmio é um metal muito utilizado na indústria. A exposição ao cádmio pode desenvolver uma variedade de doenças pulmonares. Não há na literatura avaliação do dano traqueal ou mesmo se a ingestão de cádmio pode também provocar danos ao trato respiratório. O objetivo do estudo é investigar as alterações histopatológicas causadas por intoxicação por cádmio via ingestão no trato respiratório e os possíveis efeitos do pH da água na gênese destas alterações. Utilizaram-se 90 ratos Wistar, divididos em 6 grupos (n=15): A solução de cloreto de cádmio (CdCl2 - 400mg/L) na água de beber com pH 7,0; B CdCl2 (400mg/L) na água de beber com pH 5,0; C CdCl2 (400mg/L) na água com pH 8,0. D água com pH 5,0; E água com pH 8,0; F água com pH 7,0. Todos os animais foram eutanasiados após 6 meses após o início do experimento. Retiraram-se fragmentos do pulmão e traquéia. A análise histopatológica foi realizada para avaliar presença ou não dos seguintes parâmetros: 1. Traquéia: infiltrado inflamatório e tipo de célula inflamatória; congestão tecidual; hipertrofia da musculatura; lesões não neoplásicas da mucosa; lesões displásicas; lesões neoplásicas benignas e malignas; tipo de muco (ácido ou básico); e o número de células caliciformes; 2. Pulmão: infiltrado inflamatório intersticial, tipo de célula inflamatória e localização; congestão tecidual; fibrose intersticial; enfisema; necrose do parênquima; lesões displásicas e presença de lesões neoplásicas benignas e malignas. Observou-se que os animais expostos ao cádmio apresentarem média de células caliciformes na traquéia de 65,83 células/6 campos de grande aumento (CGA), enquanto que os animais não expostos apresentaram 85,16 células/6CGA (p=0,012). Enfisema pulmonar ocorreu em 71,43 a 100% dos casos, enquanto os não expostos apresentaram enfisema em 6,66 a 15,38% dos casos (p<0,001). Concluiu-se que o trato respiratório é alvo do cádmio também na intoxicação via ingestão, porém o pH da água não influenciou no desenvolvimento das lesões.

Cadmium is a metal that is widely used in industry. Cadmium exposure may result in a variety of pulmonary diseases. No studies have evaluated tracheal damage or even whether cadmium intake can damage the respiratory tract. The aim of this study was to investigate the histopathological changes caused by cadmium poisoning via intake into the respiratory tract and the possible effects of water pH in the genesis of these changes. Ninety male Wistar rats were used and were divided into six groups (n=15): Group A received 400 mg/l cadmium chloride (CdCl2) in the drinking water at a pH of 7.0; group B received CdCl2 (400 mg/l) in the drinking water at a pH of 5.0; group C received CdCl2 (400 mg/l) in the drinking water at a pH of 8.0; group D received water at a pH of 5.0; group E received water at a pH of 8.0; and group F received water at a pH of 7.0. Animals were euthanized after 6 months. Samples of the lung and trachea were removed. The histopathological analysis was performed to evaluate the presence or not of the following parameters: 1. Trachea: inflammatory infiltrate and type of inflammatory cell; tissue congestion; muscle hypertrophy; non-neoplastic lesions of the mucosa; dysplastic lesions; benign and malignant neoplastic lesions; mucus type (acid or basic); and the number of goblet cells; 2. Lung: interstitial inflammatory infiltrate, inflammatory cell type and location; tissue congestion; interstitial fibrosis; emphysema; necrosis of the parenchyma; dysplastic lesions and the presence of benign and malignant neoplastic lesions. Animals exposed to cadmium had a mean of goblet cells in the trachea of 65.83 cells / 6 high-power fields (HPF), while the animals exposed to cadmium had 85.16 cells / 6 HPF (p = 0.012). Pulmonary emphysema occurred in 71.43 to 100% of the cases, while the non-exposed had emphysema in 6.66% to 15.38% of the cases (p <0.001). The respiratory tract is a target for cadmium-related deficits after intake; however, the pH of the water did not influence the development of these lesions.

NFLUÊNCIA DO pH DA ÁGUA NA GÊNESE DE LESÕES DO TRATO DIGESTÓRIO POR INTOXICAÇÃO COM CÁDMIO EM RATOS

Câncer é uma doença universal, com taxa de mortalidade elevada em alguns casos. É a segunda causa de morte no mundo ocidental, e passará para primeiro lugar por volta do ano de 2020. Tem causas genéticas e ambientais, sendo uma delas a ingestão de metal pesado, como cádmio. Há poucos estudos avaliando a toxicidade gastrointestinal do cádmio. Não há consenso na literatura sobre o tratamento da toxicidade por cádmio. Há necessidade de métodos simples de evitar seus efeitos. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar as lesões causadas por intoxicação por cádmio no aparelho digestório e os possíveis efeitos do pH da água na gênese destas lesões. Material e métodos: Para este estudo, foram utilizados 90 ratos Wistar, machos. Os animais foram distribuídos em 6 grupos (n=15): A solução de cloreto de cádmio (400mg/L) na água de beber com pH neutro (pH 7,0); B solução de cloreto de cádmio (400mg/L) na água de beber com pH ácido (pH 5,0); C solução de cloreto de cádmio (400mg/L) na água com pH básico (pH 8,0). D água de beber com pH ácido (pH 5,0); E água de beber com pH básico (pH 8,0); F água com pH neutro (pH 7,0). Animais de todos os grupos foram eutanasiados após 6 meses. Foram retirados fragmentos do esôfago, estômago, intestino delgado e intestino grosso de cada rato para análise microscópica. Resultados: Não foram observadas alterações microscópicas no esôfago nem no intestino delgado e grosso. Somente animais expostos ao cádmio apresentaram displasia leve da mucosa gástrica (p= 0,012), porém sem diferença com relação aos diferentes pH da água (p>0,05). Conclusão: O cádmio levou a formação de lesões displásicas no epitélio glandular gástrico, independente do pH da água.

Cancer is a universal disease, with high mortality rates in some cases. It is the second leading cause of death in the Western world, and go to the first place around the year 2020. Cancer has genetic and environmental causes, one of them the ingestion of heavy metals such as cadmium. There are few studies evaluating the gastrointestinal toxicity of cadmium. There is no consensus in the literature on the treatment of cadmium toxicity. We need simple methods to avoid its effects. Objective: The objective of this study was to evaluate the lesions caused by cadmium poisoning in the digestive tract and the possible effect of the drinking water pH in the initiation of these lesions. Methods: For this study, 90 male Wistar rats were used, divided into 6 groups: A - 15 rats that received 400 mg / L cadmium chloride (CdCl2) in drinking water at a neutral pH of 7.0; B - 15 rats that received CdCl2 (400 mg / L) in drinking water at an acidic pH of 5.0; C - 15 rats that received CdCl2 (400 mg / L) in drinking water at a basic pH of 8.0; D - 15 rats that received water at an acidic pH of 5.0; E - 15 rats that received water at a basic pH of 8.0; and F - 15 rats that received water at a neutral pH of 7.0. All animals were euthanized after 6 months. Fragments of the esophagus, stomach, small intestine and large intestine of each rat were removed for microscopic analysis. Results: There were microscopic changes neither in the esophagus nor in the small and large intestine. Only cadmium exposed animals showed mild dysplasia of the gastric mucosa (p= 0.012), regardless of the pH (p> 0.05). Conclusion: The cadmium led to the formation of dysplastic lesions in the gastric glandular epithelium, regardless of water pH.

EFEITO DO pH DA ÁGUA NA GÊNESE DE LESÕES CARDIOVASCULARES POR INTOXICAÇÃO POR CÁDMIO EM RATOS WISTAR

O cádmio é um metal pesado e dos mais abundantes elementos não essenciais encontrados no ambiente, sendo muito utilizado na indústria. Existem evidências que apontam no sentido do cádmio poder provocar efeitos deletérios cardiovasculares. Objetivo: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do pH da água de beber na gênese de lesões cardiovasculares provocadas pela intoxicação por cádmio. Material e métodos: Para este estudo, foram utilizados 90 ratos Wistar, machos. Os animais foram distribuídos em 6 grupos (n=15): A solução de cloreto de cádmio (400mg/L) na água de beber com pH neutro (pH 7,0); B solução de cloreto de cádmio (400mg/L) na água de beber com pH ácido (pH 5,0); C solução de cloreto de cádmio (400mg/L) na água com pH básico (pH 8,0). D água de beber com pH ácido (pH 5,0); E água de beber com pH básico (pH 8,0); F água com pH neutro (pH 7,0). Animais de todos os grupos foram sacrificados após 6 meses. Foi coletado o coração e a aorta de cada rato para análise microscópica. Resultados: Não foram observadas alterações microscópicas no coração. Na aorta, se observou estrias de gordura na maioria dos animais dos grupos A (50%) e B (46%) e na minoria dos animais dos grupos C (15,3%), D (0%), E (7,7%) e F (13,3%) (p<0,05). Conclusão: O cádmio provocou o aparecimento de estrias de gordura na aorta dos animais expostos e a exposição deste metal em pH básico diminuiu a formação desta alteração.

Cadmium is a heavy metal and the most abundant non-essential elements found in the environment, being widely used in the industry. There is evidence that cadmium can cause cardiovascular injury. Objective: The purpose of our study was to investigate the effect of water pH in the genesis of cardiovascular injury caused by cadmium poisoning. Methods: For this study, 90 male Wistar rats were used. The animals were divided into 6 groups (n=15): A - cadmium chloride (CdCl2 400 mg / L) in drinking water at a neutral pH of 7.0; B - CdCl2 (400 mg / L) in drinking water at an acidic pH of 5.0; C - CdCl2 (400 mg / L) in drinking water at a basic pH of 8.0; D - water at an acidic pH of 5.0; E - water at a basic pH of 8.0; F - water with a neutral pH (pH 7.0). Animals in all groups were sacrificed after 6 months. We collected the heart and aorta of each rat for microscopic analysis. Results: No microscopic changes were observed in the heart. In aortic, there were fatty streaks in most animals of group A (50%) and B (46%) and in a minority of animals of group C (15.3%), D (0%), and (7%) and C (13.3%) (p <0.05). Conclusion: Cadmium caused the development of fatty streaks in the aorta of animals exposed and exposure of this metal in basic pH decreased the formation of this lesion.

Alterações histológicas em brânquias de tilápia nilotica Oreochromis niloticus causadas pelo cádmio / Histological alterations in gills of Nile tilapia Oreochromis niloticus caused by cadmium

Os efeitos histopatológicos do cádmio nas brânquias de tilápia Oreochromis niloticus foram estudados por microscopia óptica, usando 25mgl-1 de CdCl2 durante quatro dias, com o objetivo de identificar seus efeitos agudos na estrutura das brânquias. A morfologia geral das brânquias de O. niloticus é idêntica à de outros teleósteos, apresentando quatro pares de arcos branquiais com filamentos bem desenvolvidos. Situadas lateralmente, encontram-se as lamelas provenientes do eixo central dos filamentos. No epitélio filamentar foi possível identificar células de cloro, pavimentosas e mucosas. Os peixes expostos ao cádmio mostraram sinais de lesões epiteliais; edema intersticial, vasodilatação das lamelas, destacamento do epitélio lamelar e proliferação do epitélio filamentar. As alterações observadas também incluíram fusão nas lamelas como resultado de hiperplasia e hipertrofia epitelial, ruptura do sistema de células pilar, aneurismas e necroses.(AU)

The histopathogical effects of cadmium on the gills of tilapia Oreochromis niloticus were studied by light microscopy, using 25mgl-1 of CdCl2 during four days to identified the effects of short-term exposure on gills structure. The general morphology of O. niloticus gills is similar to the other teleostean fishes, showing four pairs of gills arches with well developed filaments. Bilaterally situated, secondary lamellae branches are found from the central axis of the filaments. The filamentar epithelium showed the chloride cells, the pavement cells and mucous cells. Fish exposed to cadmium showed signs of epithelial lesion, namely the interstitial edema, swollen of the lamellae, lifting and cellular proliferation of the filamentar epithelium. The changes of the gills also included lamellar fusion as a result of epithelial hyperplasia and hypertrophy, the breakdown of pillar cell system, and aneurisms with some ruptures and necrosis, especially in the filamentar epithelium.(AU)

Prevotella intermedia and Porphyromonas gingivalis isolated from osseointegrated dental implants: colonization and antimicrobial susceptibility

The colonization and antimicrobial susceptibility of P. intermedia and P. gingivalis isolated from peri-implant and gingival sulcus samples were determined. Samples were collected from 30 patients submitted to implant in three different times: at the moment of the surgery, 20 and 60 days after the implant installation. Organisms were identified by using a biochemical tests or API 32-A kit and by PCR. The antimicrobial susceptibility was determined by using an agar dilution method. Nineteen P. intermedia (4 from peri-implant sites and 15 from gingival sulcus), and only seven P. gingivalis from gingival sulcus were isolated. Organisms were detected by PCR from seven peri-implant and 32 gingival samples. Bacteria were susceptible to the used antibiotics except to azithromycin with 65% of resistance for P. intermedia strains. Both tested species were susceptible to cadmium, nickel and palladium, and showed different resistance rates to titanium, aluminum and mercuric chloride. Most of P. intermedia strains were resistant to lead, silver, copper, titanium, zinc, aluminum and mercuric chloride. Bacteria colonized implants after 60 days of surgery and PCR may be used as a tool for bacterial detection in implantology.

Neste estudo foram avaliadas a colonização e a susceptibilidade a antimicrobianos de P. intermedia e P. gingivalis isolados de amostras de sulcus gengivais e peri-implantares. As amostras foram coletadas de 30 pacientes submetidos a implantes, em três tempos diferentes: no momento da cirurgia, 20 e 60 dias após a instalação do implante. Os organismos foram identificados por testes bioquímicos ou por kit comercial API 32-A e por PCR. A susceptibilidade antimicrobiana foi determinada usando-se o método de diluição em ágar. Foram isolados dezenove P. intermedia (quatro de peri-implantites e 15 de sulco gengival) e somente sete P. gingivalis de sulco gengival. Pelo PCR os organismos foram detectados de sete amostras sete peri-implantares e de 32 gengivais. As bactérias foram susceptíveis aos antibióticos usados exceto para azitromicina com 65% de resistência para P. intermedia. As espécies avaliadas foram sensíveis para cádmio, níquel e paládio, e mostraram diferentes faixas de resistência para titânio, alumínio e bicloreto de mercúrio. A maioria de P. intermedia foi resistente para chumbo, prata, cobre, titânio, zinco, alumínio e bicloreto de mercúrio. As bactérias colonizaram implantes após 60 dias de cirurgia e PCR pode ser usado como ferramenta para a detecção bacteriana na implantodontia.

The carcinogenic potential of cadmium in the palatal and gingival epithelium of rats: a morphologic and morphometric analysis / Avaliação do potencial carcinogênico do cadmio no epitélio de revestimento do palato e gengiva de ratos. Estudo morfológico e morfométrico

Cadmium (Cd) is a heavy metal that exerts a variety of toxic effects, chronic and acute, in exposed organisms. The aim of this study was to investigate the carcinogenic potential of Cd in the palatal and gingival epithelium of Wistar rats. Two groups of animals were studied: group 1 consisted of 5 rats exposed to cadmium chloride (CdCl2) in drinking water (300 mg/L) for 6 months; group 2 also consisted of 5 rats placed in the same conditions as those of group 1, but kept free of Cd for 6 additional months. Two other groups (C1 and C2) with the same number of animals, but not exposed to CdCl2, were used as a control for groups 1 and 2, respectively. All animals were weighed before and after the experimental period. After animals being killed, tissues of interest were fixed in solution of 10% formalin, processed by standard histologic techniques, stained with HE, and analyzed under light microscopy using karyometric and stereologic parameters. Loss of body weight, atrophy of the gingiva and soft-palate epithelium were the principal findings of this study, and verified only in the group 1 (p < 0.05). In conclusion, at the concentration tested, Cd presented no carcinogenic effect on the oral tissues within the experimental time period. (AU)

Cádmio (Cd) é um metal pesado que exerce uma variedade de efeitos tóxicos, crônicos e agudos, em organismos expostos. O objetivo deste estudo foi investigar o potencial carcinogênico do Cd no epitélio do palato e da gengiva de ratos Wistar. Dois grupos de animais foram estudados: grupo 1 que consistiu de 5 ratos expostos a cloreto de cádmio (CdCl2) em água de bebedouro (300 mg/L) por um período de 6 meses; grupo 2 que também consistiu de 5 ratos submetidos às mesmas condições dos animais do grupo 1, mas permaneceu livre de Cd por um período adicional de 6 meses. Dois outros grupos (C1 and C2) com o mesmo número de animais, entretanto não expostos ao CdCl2, foram usados como controle para o grupo 1 e 2, respectivamente. Todos os animais foram pesados antes e após o período experimental. Após terem sido sacrificados, os tecidos de interesse para o estudo foram fixados em formalina a 10%, processados por meio de técnica histopatológica padrão, corados em HE, e analisados sob microscopia de luz, utilizando parâmetros cariométricos e estereológicos. Perda de peso, atrofia do epitélio da gengiva e do palato mole foram os principais achados deste estudo, e verificados apenas no grupo 1 (p < 0.05). Em conclusão, Cd não produziu efeito carcinogênico nos tecidos orais, nas condições experimentais empregadas neste estudo. (AU)

ACÚMULO DE CÁDMIO POR Saccharomyces cerevisiae FERMENTANDO MOSTO DE MELAÇO

The aim of this paper was to study the cadmium (Cd) accumulation by Saccharomyces cerevisiae fermenting wort of molasses, under sub-toxic levels of controlled cadmium contamination. Fermentation conditions were similar to industrial alcohol production. Non-sterelized wort had 12% of total reducing sugars (w/w) and pH 4.5. For the controlled contamination, two cadmium salts were used (chloride and acetate), at four levels of contamination: 0.5; 1.0; 2.0 and 5.0 mg Cd.kg-1 wort. The inoculation of the wort was carried out with commercial bread yeast (10% w/w). After fermentation (4 hours), samples were evaluated for cellular viability, alcohol content and yeast percentage in the centrifuged wine. The centrifuged yeast cells were evaluated for total fresh and dry weight, total protein, and cadmium concentration by atomic absortion spectroscopy. In all Cd levels, there was cadmium accumulation by yeast and a decrease in ethanol yield.

O presente trabalho visou o estudo do acúmulo de cádmio (Cd) por Saccharomyces cerevisiae, fermentando mosto de melaço com contaminações controladas em níveis sub-tóxicos do citado metal. As condições de fermentação foram similares às reinantes na produção industrial de etanol. O mosto, não esterilizado, continha 12% de açúcares redutores totais (ART) e pH 4,5. Para a contaminação controlada empregou-se dois sais de cádmio, cloreto e acetato e, quatro níveis de contaminação 0,5; 1,0; 2,0 e 5,0 mg Cd.kg-1 mosto. A inoculação do mosto foi executada com fermento de panificação (10% p/p). Após a fermentação (4 horas) foram determinados, porcentagem de fermento no vinho centrifugado e teor alcoólico. Na levedura separada foram determinados peso úmido, matéria seca, proteína bruta e teores de cádmio por espectrofotometria de absorção atômica. Em todos os níveis de contaminação estudados houve acúmulo de Cd pela levedura e diminuição do rendimento em etanol.

ACÚMULO DE CÁDMIO POR Saccharomyces cerevisiae FERMENTANDO MOSTO DE MELAÇO

The aim of this paper was to study the cadmium (Cd) accumulation by Saccharomyces cerevisiae fermenting wort of molasses, under sub-toxic levels of controlled cadmium contamination. Fermentation conditions were similar to industrial alcohol production. Non-sterelized wort had 12% of total reducing sugars (w/w) and pH 4.5. For the controlled contamination, two cadmium salts were used (chloride and acetate), at four levels of contamination: 0.5; 1.0; 2.0 and 5.0 mg Cd.kg-1 wort. The inoculation of the wort was carried out with commercial bread yeast (10% w/w). After fermentation (4 hours), samples were evaluated for cellular viability, alcohol content and yeast percentage in the centrifuged wine. The centrifuged yeast cells were evaluated for total fresh and dry weight, total protein, and cadmium concentration by atomic absortion spectroscopy. In all Cd levels, there was cadmium accumulation by yeast and a decrease in ethanol yield.

O presente trabalho visou o estudo do acúmulo de cádmio (Cd) por Saccharomyces cerevisiae, fermentando mosto de melaço com contaminações controladas em níveis sub-tóxicos do citado metal. As condições de fermentação foram similares às reinantes na produção industrial de etanol. O mosto, não esterilizado, continha 12% de açúcares redutores totais (ART) e pH 4,5. Para a contaminação controlada empregou-se dois sais de cádmio, cloreto e acetato e, quatro níveis de contaminação 0,5; 1,0; 2,0 e 5,0 mg Cd.kg-1 mosto. A inoculação do mosto foi executada com fermento de panificação (10% p/p). Após a fermentação (4 horas) foram determinados, porcentagem de fermento no vinho centrifugado e teor alcoólico. Na levedura separada foram determinados peso úmido, matéria seca, proteína bruta e teores de cádmio por espectrofotometria de absorção atômica. Em todos os níveis de contaminação estudados houve acúmulo de Cd pela levedura e diminuição do rendimento em etanol.

Quantitative analysis of cadmium chloride on visceral organs and tissues of cattle submitted by chemical castration / Análise quantitativa de cloreto de cádmio nas vísceras e tecidos de bovinos submetidos à castração química

The purpose of this study was to measure the retention of cadmium in the kidney; liver; bone and in the glandular and muscular tissue in 21 heifers Santa Gertrudis breeders treated with a single intratesticular dose of 0.010 g of cadmium. The cumulative Cd in the kidney and liver was 0.5680 and 0.3430ppm (P 0.01) killed at intervals between initial of the experiment and two years after dosing. Concentrations of Cd in muscle tissue were relatively low, allowing its inclusion in the chemical formula to castration on heifers.

O principal objetivo do presente trabalho foi verificar o conteúdo de cádmio nas vísceras e tecidos de 21 bovinos da raça santa-gertrudis, da Estação Experimental de Zootecnia de São José do Rio Preto, em complementação aos estudos de castração química desses animais, tendo sido utilizado na fórmula o cloreto de cádmio, considerado tóxico para o homem. Os animais foram submetidos a três tratamentos, com idade inicial de trinta dias: A = castração química, através de injeção de 1 cm3 em cada testículo de uma solução contendo aldeído fórmico a 40% (0,3 ml) + solução oleosa com cloreto de cádmio (0,005 g) + aditivos; B = castração cirúrgica; e C = inteiros. Decorridos dois anos, quando os animais atingiram o peso de 380 kg a 400 kg, foram abatidos e colhidos fragmentos de fígado, rins, baço, contrafilé, osso e gânglios pré-crurais, para determinação do nível de cádmio. Esse elemento se apresentou em maior concentração nos rins e fígado, havendo correlação positiva entre essas duas vísceras (P 0,05) e negativa entre contrafilé e ossos (P 0,05). Concluiu-se que a dosagem de 0,010 g/animal de cádmio apresentou nas vísceras e tecidos níveis considerados abaixo dos contaminantes metálicos tolerados nos alimentos, de acordo com o CNNPA Conselho Nacional de Normas e Padrões Alimentares, permitindo sua inclusão na fórmula do produto utilizado na castração química de bovinos.