Resumo
Salt stress and heavy metal are instigating hazard to crops, menace to agricultural practices. Single and combined stresses affecting adversely to the growth and metabolism of plants. To explore salt and heavy metal resistant plant lines as phytoremediants is a need of time. Physiological responses are main adaptive responses of the plants towards stresses. This response varies with species and ecotype as well as type and level of stress. Two cucurbit weeds from two ecotypes were selected to evaluate their physiological adaptations against independent and combined stresses of various levels of salt (NaCl) and heavy metal (NiCl2). Various physiological parameters like water potential, osmotic potential, pressure potential, CO2 assimilation rate, stomatal conductance, chlorophyll a and b, carotenoids, and production of adaptive chemicals like SOD, CAT, proteins, sugars and proline were studied. Citrullus colocynthis showed more adaptive response than Cucumis melo agrestis and desert ecotype was more successful than agricultural ecotype against stresses.
O estresse salino e os metais pesados são um perigo instigante para as plantações e uma ameaça para as práticas agrícolas. Estresses simples e combinados afetam adversamente o crescimento e o metabolismo das plantas. Explorar linhagens de plantas resistentes a sais e metais pesados como fitorremediantes é uma necessidade de tempo. As respostas fisiológicas são as principais respostas adaptativas das plantas aos estresses. Essas respostas variam de acordo com a espécie e o ecótipo, bem como com o tipo e o nível de estresse. Duas plantas daninhas cucurbitáceas de dois ecótipos foram selecionadas para avaliar suas adaptações fisiológicas frente a estresses independentes e combinados de vários níveis de sal (NaCl) e metal pesado (NiCl2). Vários parâmetros fisiológicos, como potencial hídrico, potencial osmótico, potencial de pressão, taxa de assimilação de CO2, condutância estomática, clorofila a e b, carotenoides e produção de produtos químicos adaptativos, por exemplo, SOD, CAT, proteínas, açúcares e prolina, foram estudados. Citrullus colocynthis apresentou resposta mais adaptativa do que Cucumis melo agrestis e o ecótipo deserto foi mais bem-sucedido do que o ecótipo agrícola contra estresses.
Assuntos
Biodegradação Ambiental , Metais Pesados/efeitos adversos , Citrullus , Controle de Plantas Daninhas , Estresse SalinoResumo
Since water is one of the essentials for life, the presence and quality of water in the habitat is extremely important. Therefore, water quality change and management of Lake Aygır was investigated in this study. For this, water samples collected from the lake and the irrigation pool between May 2015 and May 2016 were analyzed monthly. Spectrophotometric, titrimetric and microbiological methods were used to determine the water quality. According to some water quality regulations, HCO3, NH4, Cu, Mo, Br, fecal coliform and total suspended solid (TSS) values were found above the limit values. The other 29 parameters comply with Turkish national and international legislations. Lake Aygır was negatively affected by the surrounding settlements and agricultural activities. It is thought that the water resource should be monitored periodically and remedial studies should be done to prevent parameters exceeding the limits. However, Lake Aygır was generally suitable for drinking, use, fishing and irrigation.
Como a água é um dos elementos essenciais para a vida, a presença e a qualidade da água no habitat são extremamente importantes. Portanto, a mudança da qualidade da água e a gestão do lago Aygır foram investigadas neste estudo. Para isso, amostras de água coletadas no lago e na piscina de irrigação entre maio de 2015 e maio de 2016 foram analisadas mensalmente. Métodos espectrofotométricos, titulométricos e microbiológicos foram usados para determinar a qualidade da água. De acordo com alguns regulamentos de qualidade da água, os valores de HCO3, NH4, Cu, Mo, Br, coliformes fecais e total sólido suspenso (TSS) foram encontrados acima dos valores limite. Os outros 29 parâmetros estão em conformidade com as legislações nacionais e internacionais turcas. O lago Aygır foi afetado negativamente pelos assentamentos e atividades agrícolas ao redor. Pensa-se que o recurso hídrico deve ser monitorado periodicamente e estudos corretivos devem ser feitos para evitar que os parâmetros ultrapassem os limites. No entanto, o lago Aygır era geralmente adequado para beber, usar, pescar e irrigar.
Assuntos
Assentamentos Humanos/políticas , Características Microbiológicas da Água/análise , Características Químicas da Água/análise , Controle da Qualidade da Água , Qualidade da ÁguaResumo
Abstract Since water is one of the essentials for life, the presence and quality of water in the habitat is extremely important. Therefore, water quality change and management of Lake Aygr was investigated in this study. For this, water samples collected from the lake and the irrigation pool between May 2015 and May 2016 were analyzed monthly. Spectrophotometric, titrimetric and microbiological methods were used to determine the water quality. According to some water quality regulations, HCO3, NH4, Cu, Mo, Br, fecal coliform and total suspended solid (TSS) values were found above the limit values. The other 29 parameters comply with Turkish national and international legislations. Lake Aygr was negatively affected by the surrounding settlements and agricultural activities. It is thought that the water resource should be monitored periodically and remedial studies should be done to prevent parameters exceeding the limits. However, Lake Aygr was generally suitable for drinking, use, fishing and irrigation.
Resumo Como a água é um dos elementos essenciais para a vida, a presença e a qualidade da água no habitat são extremamente importantes. Portanto, a mudança da qualidade da água e a gestão do lago Aygr foram investigadas neste estudo. Para isso, amostras de água coletadas no lago e na piscina de irrigação entre maio de 2015 e maio de 2016 foram analisadas mensalmente. Métodos espectrofotométricos, titulométricos e microbiológicos foram usados para determinar a qualidade da água. De acordo com alguns regulamentos de qualidade da água, os valores de HCO3, NH4, Cu, Mo, Br, coliformes fecais e total sólido suspenso (TSS) foram encontrados acima dos valores limite. Os outros 29 parâmetros estão em conformidade com as legislações nacionais e internacionais turcas. O lago Aygr foi afetado negativamente pelos assentamentos e atividades agrícolas ao redor. Pensa-se que o recurso hídrico deve ser monitorado periodicamente e estudos corretivos devem ser feitos para evitar que os parâmetros ultrapassem os limites. No entanto, o lago Aygr era geralmente adequado para beber, usar, pescar e irrigar.
Resumo
Abstract Since water is one of the essentials for life, the presence and quality of water in the habitat is extremely important. Therefore, water quality change and management of Lake Aygır was investigated in this study. For this, water samples collected from the lake and the irrigation pool between May 2015 and May 2016 were analyzed monthly. Spectrophotometric, titrimetric and microbiological methods were used to determine the water quality. According to some water quality regulations, HCO3, NH4, Cu, Mo, Br, fecal coliform and total suspended solid (TSS) values were found above the limit values. The other 29 parameters comply with Turkish national and international legislations. Lake Aygır was negatively affected by the surrounding settlements and agricultural activities. It is thought that the water resource should be monitored periodically and remedial studies should be done to prevent parameters exceeding the limits. However, Lake Aygır was generally suitable for drinking, use, fishing and irrigation.
Resumo Como a água é um dos elementos essenciais para a vida, a presença e a qualidade da água no habitat são extremamente importantes. Portanto, a mudança da qualidade da água e a gestão do lago Aygır foram investigadas neste estudo. Para isso, amostras de água coletadas no lago e na piscina de irrigação entre maio de 2015 e maio de 2016 foram analisadas mensalmente. Métodos espectrofotométricos, titulométricos e microbiológicos foram usados para determinar a qualidade da água. De acordo com alguns regulamentos de qualidade da água, os valores de HCO3, NH4, Cu, Mo, Br, coliformes fecais e total sólido suspenso (TSS) foram encontrados acima dos valores limite. Os outros 29 parâmetros estão em conformidade com as legislações nacionais e internacionais turcas. O lago Aygır foi afetado negativamente pelos assentamentos e atividades agrícolas ao redor. Pensa-se que o recurso hídrico deve ser monitorado periodicamente e estudos corretivos devem ser feitos para evitar que os parâmetros ultrapassem os limites. No entanto, o lago Aygır era geralmente adequado para beber, usar, pescar e irrigar.
Assuntos
Poluentes Químicos da Água/análise , Lagos , Turquia , Qualidade da Água , Monitoramento Ambiental , PesqueirosResumo
Since water is one of the essentials for life, the presence and quality of water in the habitat is extremely important. Therefore, water quality change and management of Lake Aygır was investigated in this study. For this, water samples collected from the lake and the irrigation pool between May 2015 and May 2016 were analyzed monthly. Spectrophotometric, titrimetric and microbiological methods were used to determine the water quality. According to some water quality regulations, HCO3, NH4, Cu, Mo, Br, fecal coliform and total suspended solid (TSS) values were found above the limit values. The other 29 parameters comply with Turkish national and international legislations. Lake Aygır was negatively affected by the surrounding settlements and agricultural activities. It is thought that the water resource should be monitored periodically and remedial studies should be done to prevent parameters exceeding the limits. However, Lake Aygır was generally suitable for drinking, use, fishing and irrigation.(AU)
Como a água é um dos elementos essenciais para a vida, a presença e a qualidade da água no habitat são extremamente importantes. Portanto, a mudança da qualidade da água e a gestão do lago Aygır foram investigadas neste estudo. Para isso, amostras de água coletadas no lago e na piscina de irrigação entre maio de 2015 e maio de 2016 foram analisadas mensalmente. Métodos espectrofotométricos, titulométricos e microbiológicos foram usados para determinar a qualidade da água. De acordo com alguns regulamentos de qualidade da água, os valores de HCO3, NH4, Cu, Mo, Br, coliformes fecais e total sólido suspenso (TSS) foram encontrados acima dos valores limite. Os outros 29 parâmetros estão em conformidade com as legislações nacionais e internacionais turcas. O lago Aygır foi afetado negativamente pelos assentamentos e atividades agrícolas ao redor. Pensa-se que o recurso hídrico deve ser monitorado periodicamente e estudos corretivos devem ser feitos para evitar que os parâmetros ultrapassem os limites. No entanto, o lago Aygır era geralmente adequado para beber, usar, pescar e irrigar.(AU)
Assuntos
Características Químicas da Água/análise , Características Microbiológicas da Água/análise , Qualidade da Água , Controle da Qualidade da Água , Assentamentos Humanos/políticasResumo
The Machado River is the main tributary of the Madeira River in the state of Rondônia, a region that has been impacted by deforestation, livestock, urban development, alluvial gold mining and urban and industrial effluents that likely contribute to the introduction of mercury (Hg) in the aquatic system. We aimed to determine the concentrations of total Hg (THg) in muscle and liver of Plagioscion squamosissimus, a main fishing resource in the region. Fish were sampled for two years at five sites, along a 90-km stretch of the middle Machado River. THg concentrations were analyzed in 64 muscle and 54 liver samples by cold vapor atomic absorption spectrophotometry (FIMS-400). THg levels were related with fish size and sex and with periods of the hydrological cycle. THg concentrations in both organs were positively and significantly related with fish body size. There was no significant variation in THg among periods of the hydrological cycle. Mean THg concentrations in muscle (1.09 ± 0.72 mg kg-1) and liver (1.28 ± 1.23 mg kg-1) were higher than the limit established by the WHO. Our results suggest that residual mercury from former alluvial gold extraction and lixiviation of mercury naturally occurring in the soil due to large-scale deforestaion is accumulating in the aquatic food chain in the Machado River. We conclude that it is necessary to monitor the levels of mercury in commercially important fish species in the region.(AU)
O Rio Machado é o principal afluente do Rio Madeira no estado de Rondônia, uma região impactada por desmatamento, pecuária, desenvolvimento urbano, mineração de ouro e efluentes urbanos e industriais, que provavelmente contribuem para a introdução de mercúrio (Hg) no sistema aquático. Nosso objetivo foi determinar as concentrações de Hg total (THg) em músculo e fígado de Plagioscion squamosissimus, um importante recurso pesqueiro na região. Os peixes foram amostrados durante dois anos em cinco locais ao longo de 90 km no médio Rio Machado. As concentrações de THg foram analisadas em 64 amostras de músculos e 54 de fígado por espectrofotometria de absorção atômica com vapor frio (FIMS-400). As concentrações de mercúrio foram relacionadas ao tamanho e sexo dos peixes, e com períodos do ciclo hidrológico. As concentrações de THg em ambos os órgãos foram relacionadas positiva e significativamente com o tamanho corporal dos peixes. Não houve variação significativa do THg entre os períodos do ciclo hidrológico. As concentrações médias de THg no músculo (1,09 ± 0,72 mg kg-1) e no fígado (1,28 ± 1,23 mg kg-1) foram superiores ao limite estabelecido pela OMS. Os resultados sugerem que o mercúrio residual da extração de ouro e lixiviação de mercúrio que ocorre naturalmente no solo desmatado está se acumulando na cadeia alimentar aquática do Rio Machado. Concluímos que é necessário monitorar os níveis de mercúrio em espécies de peixes comerciais na região.(AU)
Assuntos
Poluição Química da Água/análise , Perciformes/fisiologia , Intoxicação por Mercúrio/veterinária , BrasilResumo
High concentrations of copper in the soil are toxic to the development of plants and microorganisms. The aim of this study was to select arbuscular mycorrhizal fungi efficient for the development and yield of soybeangrown in copper-contaminated soil. The experiment was laid out in a completely randomized design with a 7 × 4 factorial arrangement corresponding to seven rates of copper (0, 80, 160, 240, 320, 400, and 480 mg kg-1 of soil) and four inocula (uninoculated control and three mycorrhizal fungi, namely, Acaulospora colombiana, Dentiscutata heterogama and Rhizophagus clarus), in seven replicates. Shoot height; collar diameter; number of grains per plant; shoot and root-system dry mass; leaf area; specific root surface; copper content and accumulation in the shoots, roots, and grain; chlorophyll parameters; and mycorrhizal colonization percentage were evaluated. Inoculation with the arbuscular mycorrhizal fungi Acaulospora colombiana, Dentiscutata heterogama and Rhizophagus clarus increases the phenological and physiological parameters of soybean and its yield when grown in soil contaminated with up to 480 mg kg-1 of copper applied to the soil. The Rhizophagus clarus isolate provides greater development and yield in soybean grown in soil contaminated with up to 480 mg kg-1 of copper applied to the soil, as compared with the other isolates.(AU)
O cobre em elevada concentração no solo torna-se tóxico ao desenvolvimento das plantas e microrganismo. O trabalho objetivou selecionar fungos micorrízicos arbusculares eficientes para o desenvolvimento e produtividade da soja cultivada em solo contaminado com cobre. O delineamento experimental foi em Inteiramente casualizado em arranjo fatorial 7 × 4, sendo, sete doses de cobre (0, 80, 160, 240, 320, 400 e 480 mg de cobre kg-1 de solo), quatro inóculos (testemunha sem inoculação e três fungos micorrízicos: Acaulospora colombiana, Dentiscutata heterogama e Rhizophagus clarus), com 7 repetições. Avaliou-se a altura da parte aérea, diâmetro do colo, número de grão por planta, massa seca da parte aérea e sistema radicular, área foliar, área superficial específica de raízes, teores e acúmulo de cobre na parte aérea, radicular e no grão, parâmetros da clorofila, e porcentagem de colonização micorrízica. A inoculação com fungos micorrízicos arbusculares Acaulospora colombiana, Dentiscutata heterogama, Rhizophagus clarus aumenta os parâmetros fenológicos e fisiológicos da soja e a sua produtividade soja em solo contaminado com até 480 mg kg-1 de cobre aplicado no solo. O isolado Rhizophagus clarus promove maior desenvolvimento da soja e aumenta sua produtividade em solo contaminado com até 480 mg kg-1 de cobre aplicado no solo em relação aos demais isolados.(AU)
Assuntos
Solo , Contaminação Química , Cobre , Micorrizas , GlicinaResumo
This study aimed to evaluate the characterization and bioaccumulation of metals of the golden mussel encrusted in the screens of net cages installed in the reservoir of Itaipu Binacional. The experimental design was completely randomized, composed of two types of screens (PVC and Bezinal) distributed on four sides (Sides I, II, III, and IV) of the net cage. The total mass, the average mass, and the dimensions (width, height, and length) of the mollusks were evaluated. The mussels adhered to the Bezinal screen presented a higher average mass, length, height, and width than those colonized on the PVC screen (p <0.05). However, the PVC screen provided a greater (p <0.05) total mass of encrusted mussels. Regardless of the screen used, the average mass and length of mussels had higher values on Side I (p <0.05) than to the Sides II and IV, but not different from Side III. The mussels evaluated showed high levels of metals, and those encrusted in the Bezinal screen presented higher levels of Al, Zn and Cr than the individuals on the PVC screen (p <0.05). The use of a Bezinal screen is more efficient than a PVC screen, as an antifouling material. Mussels with shorter lengths had a higher incidence on the PVC screen. The mussels encrusted in the Bezinal screen bioaccumulate higher content of Al, Zn, and Cr. The type of screen used in the net cages influences the mass and size of adhered mussels, as well as can interfere with the metal accumulation in the golden mussel.
Objetivou-se avaliar a caracterização e a bioacumulação de metais do mexilhão-dourado incrustado nas telas de tanques-rede instalados no reservatório da Itaipu Binacional. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, composto por dois tipos de telas (PVC e Bezinal) distribuídas em quatro lados (Lados I, II, III e IV) do tanque-rede. Foram avaliadas a massa total, a massa média e as dimensões (largura, altura e comprimento) dos moluscos. Os mexilhões aderidos na tela Bezinal apresentaram maior massa média, comprimento, altura e largura do que aqueles colonizados na tela PVC (p <0,05). No entanto, a tela PVC proporcionou uma maior (p <0,05) massa total de mexilhões incrustados. Independente da tela utilizada, a massa média e o comprimento de mexilhões apresentaram maiores valores no Lado I (p <0,05) em relação aos Lados II e IV, mas não diferindo do Lado III. Os mexilhões avaliados apresentaram níveis elevados de metais, sendo que os incrustados à tela Bezinal revelaram teores mais elevados de Al, Zn e Cr do que os indivíduos na tela PVC (p <0,05). O uso da tela Bezinal é mais eficiente em relação à tela PVC como material anti-incrustante. Os mexilhões com menores comprimentos tiveram uma maior incidência na tela PVC. Os mexilhões incrustados à tela Bezinal bioacumulam maior teor de Al, Zn e Cr. O tipo de tela utilizado nos tanques-rede influencia na massa e tamanho dos mexilhões aderidos, bem como pode interferir na acumulação de metais no mexilhão-dourado.
Assuntos
Animais , Alumínio , Bivalves/crescimento & desenvolvimento , Cromo , Metais Pesados/efeitos adversos , ZincoResumo
This study aimed to evaluate the characterization and bioaccumulation of metals of the golden mussel encrusted in the screens of net cages installed in the reservoir of Itaipu Binacional. The experimental design was completely randomized, composed of two types of screens (PVC and Bezinal) distributed on four sides (Sides I, II, III, and IV) of the net cage. The total mass, the average mass, and the dimensions (width, height, and length) of the mollusks were evaluated. The mussels adhered to the Bezinal screen presented a higher average mass, length, height, and width than those colonized on the PVC screen (p <0.05). However, the PVC screen provided a greater (p <0.05) total mass of encrusted mussels. Regardless of the screen used, the average mass and length of mussels had higher values on Side I (p <0.05) than to the Sides II and IV, but not different from Side III. The mussels evaluated showed high levels of metals, and those encrusted in the Bezinal screen presented higher levels of Al, Zn and Cr than the individuals on the PVC screen (p <0.05). The use of a Bezinal screen is more efficient than a PVC screen, as an antifouling material. Mussels with shorter lengths had a higher incidence on the PVC screen. The mussels encrusted in the Bezinal screen bioaccumulate higher content of Al, Zn, and Cr. The type of screen used in the net cages influences the mass and size of adhered mussels, as well as can interfere with the metal accumulation in the golden mussel.(AU)
Objetivou-se avaliar a caracterização e a bioacumulação de metais do mexilhão-dourado incrustado nas telas de tanques-rede instalados no reservatório da Itaipu Binacional. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, composto por dois tipos de telas (PVC e Bezinal) distribuídas em quatro lados (Lados I, II, III e IV) do tanque-rede. Foram avaliadas a massa total, a massa média e as dimensões (largura, altura e comprimento) dos moluscos. Os mexilhões aderidos na tela Bezinal apresentaram maior massa média, comprimento, altura e largura do que aqueles colonizados na tela PVC (p <0,05). No entanto, a tela PVC proporcionou uma maior (p <0,05) massa total de mexilhões incrustados. Independente da tela utilizada, a massa média e o comprimento de mexilhões apresentaram maiores valores no Lado I (p <0,05) em relação aos Lados II e IV, mas não diferindo do Lado III. Os mexilhões avaliados apresentaram níveis elevados de metais, sendo que os incrustados à tela Bezinal revelaram teores mais elevados de Al, Zn e Cr do que os indivíduos na tela PVC (p <0,05). O uso da tela Bezinal é mais eficiente em relação à tela PVC como material anti-incrustante. Os mexilhões com menores comprimentos tiveram uma maior incidência na tela PVC. Os mexilhões incrustados à tela Bezinal bioacumulam maior teor de Al, Zn e Cr. O tipo de tela utilizado nos tanques-rede influencia na massa e tamanho dos mexilhões aderidos, bem como pode interferir na acumulação de metais no mexilhão-dourado.(AU)
Assuntos
Animais , Bivalves/crescimento & desenvolvimento , Metais Pesados/efeitos adversos , Alumínio , Zinco , CromoResumo
In general, the effects of Cadmium (Cd) on crop quality are evaluated solely by Cd accumulation in the edible plant parts; thus, the potential effects on several nutritional features are not often taken into account. This study evaluated Cd effects on the enzymatic activities of lysine (Lys) metabolism, storage protein and amino acid profile in maize. Stress parameters were also assessed. In vegetative organs, Cd was accumulated in the following decreasing order: roots > stems > leaves. Cadmium accumulation in grains decreased at grain maturity (from 0.25 to 0.07 µg g1 DW). In leaves, neither hydrogen peroxide content nor superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxide and guaiacol peroxidase activities did not change in Cd-treated plants compared to control plants. Lipid peroxidation was not detected in immature grains and leaves of plants under Cd exposure, indicating that Cd accumulation mainly in the roots is a mechanism to avoid oxidative stress in aboveground parts of the plant. However, Lys metabolism in immature grains was modified, showing increases in the specific activities of aspartate kinase (AK) and dihydrodipicolinate synthase (DHDPS) after Cd exposure. AK sensitivity to Lys feedback inhibition increased, but decreased in DHDPS in Cd-treated plants, suggesting differential regulation for these enzymes. In mature grains, the Lys content did not change, while the proline content increased by 54 % in Cd-treated plants. This is the first report on Cd effects on amino acid profile, storage protein contents and enzymes from Lys metabolism in grains of a cereal plant species.
Assuntos
Intoxicação por Cádmio , Zea mays/intoxicaçãoResumo
In general, the effects of Cadmium (Cd) on crop quality are evaluated solely by Cd accumulation in the edible plant parts; thus, the potential effects on several nutritional features are not often taken into account. This study evaluated Cd effects on the enzymatic activities of lysine (Lys) metabolism, storage protein and amino acid profile in maize. Stress parameters were also assessed. In vegetative organs, Cd was accumulated in the following decreasing order: roots > stems > leaves. Cadmium accumulation in grains decreased at grain maturity (from 0.25 to 0.07 µg g1 DW). In leaves, neither hydrogen peroxide content nor superoxide dismutase, catalase, ascorbate peroxide and guaiacol peroxidase activities did not change in Cd-treated plants compared to control plants. Lipid peroxidation was not detected in immature grains and leaves of plants under Cd exposure, indicating that Cd accumulation mainly in the roots is a mechanism to avoid oxidative stress in aboveground parts of the plant. However, Lys metabolism in immature grains was modified, showing increases in the specific activities of aspartate kinase (AK) and dihydrodipicolinate synthase (DHDPS) after Cd exposure. AK sensitivity to Lys feedback inhibition increased, but decreased in DHDPS in Cd-treated plants, suggesting differential regulation for these enzymes. In mature grains, the Lys content did not change, while the proline content increased by 54 % in Cd-treated plants. This is the first report on Cd effects on amino acid profile, storage protein contents and enzymes from Lys metabolism in grains of a cereal plant species.(AU)
Assuntos
Zea mays/intoxicação , Intoxicação por CádmioResumo
The Doce River basin has suffered the largest environmental accident ever occurred in Brazil with the influx of tailings from Fundão and Santarém, belonging to Samarco mining company, due to the disaster in Mariana. A spill between 50 and 60 million m3 of tailings was estimated by the company. According to Samarco, the wastewater was composed mainly of clay, silt and heavy metals like iron, copper and manganese. Thereby, the objective of the present study was evaluated the genotoxic damage in juvenile of Geophagus brasiliensis (Quoy e Gaimard, 1824) exposed to Doce river water before (DRWBA Doce River water before acident) and after (DRWAA Doce River water after acident) the influx of tailings from the Germano and Santarém Dam disasters in Mariana, MG, Brazil. For this, 24 individuals of the species G. brasiliensis (obtained on IFES/ALEGRE fish culture) were submitted to a bioassay with three treatments and eight replicates. The treatments were: 1) Control water (water from the urban water supply system, filtered with a 0.45 µm membrane), 2) DRBA and 3) DRAA. After 96 h, these fishes were anesthetized to remove blood for evaluation of genotoxic damage (micronucleus and comet). For the bioassay, a total of 80 L of The Doce River water were collected before the influx of tailings and after the influx and then submitted to metal quantification analysis. Fish exposed to DRWBA and DRWAA treatments showed a significant increase in both the number of erythrocyte micronuclei and the DNA damage index in relation to the control fish; however, they did not present any differences between the two treatments. The results demonstrate that the DRWBA treatment was already genotoxic for the fish, mainly due to dissolved Cu concentrations in the water. The DRWAA treatment probably presented genotoxicity due to the increase in the dissolved fraction and synergistic effects of several metals found in the tailings of the Mariana accident.(AU)
A bacia do Rio Doce sofreu o maior acidente ambiental com o influxo de rejeitos de Fundão e Santarém, pertencentes à empresa de mineração Samarco, devido ao desastre em Mariana. Um derramamento entre 50 e 60 milhões de m3 de rejeitos foi estimado pela empresa. De acordo com a Samarco, o rejeito despejado era composto principalmente de argila, silte e alguns metais pesados como ferro, cobre e manganês. Com isso, o presente estudo teve como objetivo avaliar os danos genotóxicos em juvenis de Geophagus brasilienses expostos a água do rio Doce antes (DRWAA água do Rio Doce antes do acidente) e depois (DRWBA- água do Rio Doce depois do acidente) da chegada dos rejeitos do rompimento das barragens de Germano e Santarém em Mariana, MG, Brasil. Para isso, 24 indivíduos da espécie G. brasilienses (obtidos na piscicultura do IFES/ALEGRE) foram submetidos a um bioensaio com três tratamentos e oito réplicas. Os tratamentos eram: 1) Controle (com água do abastecimento urbano, filtrada com filtro analítico de 0,45 µm); 2) DRWBA e 3) DRWAA. Após um período de 96 h, esses peixes foram anestesiados para retirada de sangue para avaliação dos danos genotóxicos (micronúcleo e cometa). Para a realização do bioensaio, um total de 80 L de água do Rio Doce foram coletados antes da chegada dos rejeitos e outros 80 L foram coletados depois da chegada dos rejeitos e ambas foram submetidas a análises de quantificação de metal. Os peixes expostos ao DRWBA e ao DRWAA apresentaram um aumento significativo na quantidade de micronúcleos eritrocitários e no índice de danos do DNA em relação aos peixes controle, no entanto não apresentaram diferenças entre si. Os resultados obtidos demonstram que a DRWBA já era genotóxica para os peixes, principalmente, em função das concentrações de Cu dissolvido na água. A DRWAA apresentou genotixicidade, provavelmente, em função do aumento da fração dissolvida e do efeito sinérgico de diversos metais presentes nos rejeitos do acidente de Mariana.(AU)
Assuntos
Animais , Genotoxicidade/análise , Perciformes/genética , Testes para Micronúcleos , Metais Pesados/toxicidadeResumo
A study was conducted to investigate the effect of organic and mineral fertilization on collard green yield, and to assess the macro and micronutrient and heavy metal concentrations of its leaves to assess the potential hazards of manure use. Collard plants (Brassica oleracea var. acephala, cv. couve-manteiga) were grown in 4-L pots filled with a clay soil under greenhouse conditions. The experimental design used was completely randomized design and the treatments in a 3 × 4 factorial arrangement: three N sources (pig slurry, poultry manure, and urea) and four N rates (0, 100, 200 and 300 mg kg-1), with four replicates. Collard greens leaves were harvested 70 days after seedling plantings. The manure application (pig slurry or poultry manure) resulted in collard yield equivalent to the application of mineral fertilizer. However, the pig slurry application resulted in an increase of leaf Fe, Mn, Zn, Cd, Cr, and Pb concentrations. Nitrogen application rates up to 300 mg N kg-1 result in the higher yield and nutritional quality of collard leaves. The application of high rates of manure, especially pig slurry, results in the increase of heavy metal (Cd, Cr, and Pb) concentrations. However, the maximum concentrations of 0.042 mg kg-1 Cd, 0.034 mg kg-1 Cr and 0.030 mg kg-1 Pb are well lower than maximum daily intake limit established by the Brazilian legislation, indicating that the consumption of collards from organic production systems with the manure application can be considered safe and without risk to human health.
Foi realizado um estudo para avaliar o efeito da aplicação de esterco e fertilizante mineral na produção e na qualidade nutricional de couve (Brassica oleracea var. acephala, cv. couve-manteiga). As plantas de couve foram cultivadas em vasos de 4 L preenchidos com um solo argiloso em condições de casa-de-vegetação. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado e os tratamentos em um arranjo fatorial 3 × 4: três fontes de N (dejetos de suínos, esterco de aves e ureia) e quatro doses de N (0, 100, 200 e 300 mg kg-1), com quatro repetições. As folhas de couve foram colhidas 70 dias após o plantio das mudas. A aplicação de esterco (dejetos de suínos ou esterco de aves) resultou em rendimento de couve equivalente à aplicação de fertilizante mineral, indicando que o requerimento de nutrientes das plantas foram totalmente atendidos pela aplicação de esterco animal. No entanto, a aplicação de dejetos de suínos resultou no aumento das concentrações de Fe, Mn, Zn, Cd, Cr e Pb nas folhas. A aplicação de N até a dose de 300 mg kg-1 indicou maior rendimento e melhor qualidade nutricional das folhas de couve. A aplicação de taxas elevadas de esterco, especialmente de dejeto suíno, implica no aumento da concentração de metais pesados nas folhas de couve. No entanto, as concentrações máximas obtidas de 0,042 mg kg-1 de Cd, 0,034 mg kg-1 de Cr e 0,030 mg kg-1 de Pb são muito inferiores ao limite máximo de consumo diário estabelecido pela legislação brasileira, indicando que o consumo de couve-de-folha oriunda dos sistemas de produção orgânicos com a aplicação de esterco animal pode ser considerado seguro e sem risco para a saúde humana.
Assuntos
Brassica/crescimento & desenvolvimento , Esterco , Fertilizantes , Metais Pesados/análise , Nutrientes , SuínosResumo
A study was conducted to investigate the effect of organic and mineral fertilization on collard green yield, and to assess the macro and micronutrient and heavy metal concentrations of its leaves to assess the potential hazards of manure use. Collard plants (Brassica oleracea var. acephala, cv. couve-manteiga) were grown in 4-L pots filled with a clay soil under greenhouse conditions. The experimental design used was completely randomized design and the treatments in a 3 × 4 factorial arrangement: three N sources (pig slurry, poultry manure, and urea) and four N rates (0, 100, 200 and 300 mg kg-1), with four replicates. Collard greens leaves were harvested 70 days after seedling plantings. The manure application (pig slurry or poultry manure) resulted in collard yield equivalent to the application of mineral fertilizer. However, the pig slurry application resulted in an increase of leaf Fe, Mn, Zn, Cd, Cr, and Pb concentrations. Nitrogen application rates up to 300 mg N kg-1 result in the higher yield and nutritional quality of collard leaves. The application of high rates of manure, especially pig slurry, results in the increase of heavy metal (Cd, Cr, and Pb) concentrations. However, the maximum concentrations of 0.042 mg kg-1 Cd, 0.034 mg kg-1 Cr and 0.030 mg kg-1 Pb are well lower than maximum daily intake limit established by the Brazilian legislation, indicating that the consumption of collards from organic production systems with the manure application can be considered safe and without risk to human health.(AU)
Foi realizado um estudo para avaliar o efeito da aplicação de esterco e fertilizante mineral na produção e na qualidade nutricional de couve (Brassica oleracea var. acephala, cv. couve-manteiga). As plantas de couve foram cultivadas em vasos de 4 L preenchidos com um solo argiloso em condições de casa-de-vegetação. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado e os tratamentos em um arranjo fatorial 3 × 4: três fontes de N (dejetos de suínos, esterco de aves e ureia) e quatro doses de N (0, 100, 200 e 300 mg kg-1), com quatro repetições. As folhas de couve foram colhidas 70 dias após o plantio das mudas. A aplicação de esterco (dejetos de suínos ou esterco de aves) resultou em rendimento de couve equivalente à aplicação de fertilizante mineral, indicando que o requerimento de nutrientes das plantas foram totalmente atendidos pela aplicação de esterco animal. No entanto, a aplicação de dejetos de suínos resultou no aumento das concentrações de Fe, Mn, Zn, Cd, Cr e Pb nas folhas. A aplicação de N até a dose de 300 mg kg-1 indicou maior rendimento e melhor qualidade nutricional das folhas de couve. A aplicação de taxas elevadas de esterco, especialmente de dejeto suíno, implica no aumento da concentração de metais pesados nas folhas de couve. No entanto, as concentrações máximas obtidas de 0,042 mg kg-1 de Cd, 0,034 mg kg-1 de Cr e 0,030 mg kg-1 de Pb são muito inferiores ao limite máximo de consumo diário estabelecido pela legislação brasileira, indicando que o consumo de couve-de-folha oriunda dos sistemas de produção orgânicos com a aplicação de esterco animal pode ser considerado seguro e sem risco para a saúde humana.(AU)
Assuntos
Brassica/crescimento & desenvolvimento , Fertilizantes , Esterco , Nutrientes , Metais Pesados/análise , SuínosResumo
ABSTRACT: Among soil microorganisms, the genus Cupriavidus has garnered particular scientific, economic and ecological interest because of its ability to fix nitrogen and tolerate high concentrations of metals. The aim of this study was to analyze four strains of Cupriavidus necator for their ability to tolerate and bioaccumulate cadmium and zinc. The tolerance of these strains to these metals was assessed in liquid culture medium containing different concentrations of Zn + Cd and in soil solutions and soils contaminated with multiple elements including Zn, Cd, Cu and Pb. The four strains showed high tolerance to Zn and Cd, both in culture medium and when inoculated into contaminated soil solutions or multi-element contaminated soil. The UFLA02-71 strain displayed the highest ability to bioaccumulate these metals. It was able to accumulate 93.76 µmol g cell1 of Zn and 16.03 µmol g cell1 of Cd when cultured in liquid medium with a total heavy metal concentration of 9,140 µmol L1 (9,000 Zn + 140 Cd) and was able to accumulate 16.98 µmol g cell1 of Cd in the soil solution. An increase in the pH of the culture medium resulting from the growth of the C. necator strains reduced the Zn2+ and Cd2+ ions in the medium and increased the concentrations of the ZnHPO4 and CdHPO4 species in solution. Thus, we concluded that they show great potential for use in the bioremediation of HM-contaminated areas.
Resumo
ABSTRACT: Among soil microorganisms, the genus Cupriavidus has garnered particular scientific, economic and ecological interest because of its ability to fix nitrogen and tolerate high concentrations of metals. The aim of this study was to analyze four strains of Cupriavidus necator for their ability to tolerate and bioaccumulate cadmium and zinc. The tolerance of these strains to these metals was assessed in liquid culture medium containing different concentrations of Zn + Cd and in soil solutions and soils contaminated with multiple elements including Zn, Cd, Cu and Pb. The four strains showed high tolerance to Zn and Cd, both in culture medium and when inoculated into contaminated soil solutions or multi-element contaminated soil. The UFLA02-71 strain displayed the highest ability to bioaccumulate these metals. It was able to accumulate 93.76 µmol g cell1 of Zn and 16.03 µmol g cell1 of Cd when cultured in liquid medium with a total heavy metal concentration of 9,140 µmol L1 (9,000 Zn + 140 Cd) and was able to accumulate 16.98 µmol g cell1 of Cd in the soil solution. An increase in the pH of the culture medium resulting from the growth of the C. necator strains reduced the Zn2+ and Cd2+ ions in the medium and increased the concentrations of the ZnHPO4 and CdHPO4 species in solution. Thus, we concluded that they show great potential for use in the bioremediation of HM-contaminated areas.
Resumo
Among soil microorganisms, the genus Cupriavidus has garnered particular scientific, economic and ecological interest because of its ability to fix nitrogen and tolerate high concentrations of metals. The aim of this study was to analyze four strains of Cupriavidus necator for their ability to tolerate and bioaccumulate cadmium and zinc. The tolerance of these strains to these metals was assessed in liquid culture medium containing different concentrations of Zn + Cd and in soil solutions and soils contaminated with multiple elements including Zn, Cd, Cu and Pb. The four strains showed high tolerance to Zn and Cd, both in culture medium and when inoculated into contaminated soil solutions or multi-element contaminated soil. The UFLA02-71 strain displayed the highest ability to bioaccumulate these metals. It was able to accumulate 93.76 µmol g cell1 of Zn and 16.03 µmol g cell1 of Cd when cultured in liquid medium with a total heavy metal concentration of 9,140 µmol L1 (9,000 Zn + 140 Cd) and was able to accumulate 16.98 µmol g cell1 of Cd in the soil solution. An increase in the pH of the culture medium resulting from the growth of the C. necator strains reduced the Zn2+ and Cd2+ ions in the medium and increased the concentrations of the ZnHPO4 and CdHPO4 species in solution. Thus, we concluded that they show great potential for use in the bioremediation of HM-contaminated areas.(AU)
Assuntos
Cupriavidus necator , Biodegradação Ambiental , Metais Pesados , Bioacumulação , Poluição Ambiental , Biologia do SoloResumo
Soils which are cultivated with grapevines have high available copper (Cu) content, which can be toxic to cover crops cohabiting vineyards, such as black oats. This study aimed to assess the effect of liming in reducing Cu toxicity in black oats grown in sandy soils. Samples of a Typic Hapludalf were collected at 0-20cm, dried and subjected to the addition of Cu (0 to 50Mg kg-1) and limestone (0, 1.5, and 3.0Mg ha-1). The soil was placed in a rhizobox and black oats were grown for 30 days. We assessed root and shoot dry matter production, copper (Cu), calcium (Ca) and magnesium (Mg) contents in the tissues; Cu content in the root symplast and apoplast, as well as Cu, carbon and pH values in the rhizosphere and bulk soil. Liming reduced Cu toxicity in black oats. Cu was preferentially accumulated in the roots, mostly in the apoplast, which may be the result of a plant tolerance mechanism to prevent the transport of Cu to the shoots.
Solos cultivados com videiras possuem alto teor de cobre (Cu) disponível, que pode ser tóxico às plantas de cobertura do solo que coabitam vinhedos, como a aveia preta. O estudo objetivou avaliar o efeito da calagem na redução da toxidez por Cu em plantas de aveia preta cultivadas em solo arenoso. Amostras de um Argissolo Vermelho foram coletadas na camada de 0-20cm, secas e submetidas à adição de duas doses de Cu (0 e 50Mg kg-1) e três de calcário (0, 1,5 e 3,0Mg ha-1). O solo foi acondicionado em rhizobox e submetido ao cultivo de aveia preta durante 30 dias. Avaliaram-se a produção de matéria seca das raízes e da parte aérea, o teor de cobre (Cu), cálcio (Ca) e magnésio (Mg) nos tecidos; o teor de Cu no simplasto e apoplasto das raízes, e os teores de Cu, de carbono e valores de pH no solo rizosférico e não rizosférico. A aplicação de calcário reduziu a toxidez por Cu na aveia preta. O Cu foi preferencialmente acumulado nas raízes, especialmente no apoplasto, o que pode ser resultado de mecanismo de tolerância das plantas para evitar o transporte de parte do elemento para a parte aérea.
Assuntos
Avena , Carbonato de Cálcio , Metais Pesados/toxicidade , Poluentes do Solo/toxicidade , Rizosfera , 24444Resumo
Soils which are cultivated with grapevines have high available copper (Cu) content, which can be toxic to cover crops cohabiting vineyards, such as black oats. This study aimed to assess the effect of liming in reducing Cu toxicity in black oats grown in sandy soils. Samples of a Typic Hapludalf were collected at 0-20cm, dried and subjected to the addition of Cu (0 to 50Mg kg-1) and limestone (0, 1.5, and 3.0Mg ha-1). The soil was placed in a rhizobox and black oats were grown for 30 days. We assessed root and shoot dry matter production, copper (Cu), calcium (Ca) and magnesium (Mg) contents in the tissues; Cu content in the root symplast and apoplast, as well as Cu, carbon and pH values in the rhizosphere and bulk soil. Liming reduced Cu toxicity in black oats. Cu was preferentially accumulated in the roots, mostly in the apoplast, which may be the result of a plant tolerance mechanism to prevent the transport of Cu to the shoots.(AU)
Solos cultivados com videiras possuem alto teor de cobre (Cu) disponível, que pode ser tóxico às plantas de cobertura do solo que coabitam vinhedos, como a aveia preta. O estudo objetivou avaliar o efeito da calagem na redução da toxidez por Cu em plantas de aveia preta cultivadas em solo arenoso. Amostras de um Argissolo Vermelho foram coletadas na camada de 0-20cm, secas e submetidas à adição de duas doses de Cu (0 e 50Mg kg-1) e três de calcário (0, 1,5 e 3,0Mg ha-1). O solo foi acondicionado em rhizobox e submetido ao cultivo de aveia preta durante 30 dias. Avaliaram-se a produção de matéria seca das raízes e da parte aérea, o teor de cobre (Cu), cálcio (Ca) e magnésio (Mg) nos tecidos; o teor de Cu no simplasto e apoplasto das raízes, e os teores de Cu, de carbono e valores de pH no solo rizosférico e não rizosférico. A aplicação de calcário reduziu a toxidez por Cu na aveia preta. O Cu foi preferencialmente acumulado nas raízes, especialmente no apoplasto, o que pode ser resultado de mecanismo de tolerância das plantas para evitar o transporte de parte do elemento para a parte aérea.(AU)
Assuntos
Poluentes do Solo/toxicidade , Metais Pesados/toxicidade , Carbonato de Cálcio , Rizosfera , Avena , 24444Resumo
Escalating burden of antibiotic resistance that has reached new heights present a grave concern to mankind. As the problem is no longer confined to clinics, we hereby report identification of a pandrug resistant Escherichia coli isolate from heavily polluted Delhi stretch of river Yamuna, India. E. coli MRC11 was found sensitive only to tobramycin against 21 antibiotics tested, with minimum inhibitory concentration values >256 µg/mL for amoxicillin, carbenicillin, aztreonam, ceftazidime and cefotaxime. Addition of certain heavy metals at higher concentrations were ineffective in increasing susceptibility of E. coli MRC11 to antibiotics. Withstanding sub-optimal concentration of cefotaxime (10 µg/mL) and mercuric chloride (2 µg/mL), and also resistance to their combinatorial use, indicates better adaptability in heavily polluted environment through clustering and expression of resistance genes. Interestingly, E. coli MRC11 harbours two different variants of blaTEM (blaTEM-116 and blaTEM-1 with and without extended-spectrum activity, respectively), in addition to mer operon (merB, merP and merT) genes. Studies employing conjugation, confirmed localization of blaTEM-116, merP and merT genes on the conjugative plasmid. Understanding potentialities of such isolates will help in determining risk factors attributing pandrug resistance and strengthening strategic development of new and effective antimicrobial agents.(AU)