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CLARETIANO – CENTRO UNIVERSITÁRIO CURSO DE GRADUAÇÃO EM BIOMEDICINA – BACHAREL – NOTURNO PROFESSORA: TAMIRES DOS SANTOS ALUNO (A): JULIA GABRIELA RIBEIRO RA: 8036933 ALUNO (A): JESSICA FERNANDA DE SOUZA RA:8026473 ALUNO (A): MARIANA DA SILVA PORTO RA: 8026507 ALUNO (A) THAIS ARCON MACHADO BINATTO RA: 8026566 ALUNO (A) VERA LIGIA SCOPINHO CHRISTOFOLETTI RA: 803694 TOXICIDADE POR METAIS PESADOS RELATÓRIO DE ATIVIDADES PRÁTICAS DA DISCIPLINA TOXICOLOGIA E ANÁLISE AMBIENTAL, MINISTRADA PELA PROFESSORA TAMIRES DOS SANTOS AOS ALUNOS DO 2º ANO DE BIOMEDICINA. 3° SEMESTRE RIO CLARO – SP/2018 SUMÁRIO 1. Introdução ........................................................................................................ 1 2. Objetivos .......................................................................................................... 1 3. Material ............................................................................................................ 1 4. Métodos ........................................................................................................... 2 5. Resultado e Discussão .................................................................................... 3 6. Conclusões ...................................................................................................... 6 7. Bibliografia ....................................................................................................... 6 1 1 Graduandos do Curso de Biomedicina – Claretiano Faculdade – Rio Claro / SP biomedicina@claretiano.edu.br 1. INTRODUÇÃO Desde épocas mais remotas o cobre tem sido utilizado para as mais diversas finalidades que englobam a fabricação de ferramentas, adornos, moedas e construção civil, mas foi a partir de meados do século XVIII que começou a ser observado e estudada as reações de hipercupremia e hipocrupemia em seres vivos, primeiramente em bovinos e depois em 1921 em humanos. O excesso de cobre solúvel no organismo humano (hipercupremia) pode ser tóxico devido à afinidade do cobre com grupos S-H de muitas proteínas e enzimas, causando doenças como epilepsia, melanomas, artrite reumatoide e doenças psiquiátricas. (PEREIRA et al., 2003). O cobre tem um papel importante no metabolismo celular, mais especificamente nas biomoléculas, sendo responsável pelo transporte de elétrons e oxigênio, o que comprova sua importância desde que em quantidades necessárias para o bom funcionamento dos sistemas dos seres vivos, já que sabemos da sua presença natural tanto no reino animal, vegetal e mineral. Naturalmente o cobre é absorvido excretado pelos rins, em mulheres pode também se excretado no sangue menstrual, porém em excesso, os rins não conseguem eliminar e a substância fica livre na corrente sanguínea, como exemplo podemos citar a Doença de Wilson que se caracteriza por dilatação da cápsula do fígado e de suas funções bioquímicas, alterações musculares e nervosas. Este trabalho mostra a utilização de cobre (na forma de sulfato) no desenvolvimento de cebolas (Allium cepa) em variadas concentrações e os efeitos de dose dependentes em cada amostra. O cobre em excesso causa translocação e desequilíbrio de absorção de nutrientes minerais nas plantas sendo muito utilizado como fungicida pulverizado nas partes aéreas das plantas, porém, posteriormente age como contaminante do solo. 2. OBJETIVO Compreender a relação dose-resposta dos agentes tóxicos e a interferência de metais potencialmente tóxicos sobre determinados organismo em soluções aquosas. 3. MATERIAL Sulfato de cobre (CuSO4.5H20) Água mineral 2 1 Graduandos do Curso de Biomedicina – Claretiano Faculdade – Rio Claro / SP biomedicina@claretiano.edu.br Bulbos de cebola com diâmetro de 3,5 a 4,0 cm, secos e sem formação de folhas e/ou raízes Copos de plásticos descartáveis de 80mL Palitos de dente Recipientes de medida com volume de 1L Becker Balança com uma casa decimal Pipetas Espátulas Régua escolar Luvas de procedimento 4. MÉTODOS 1. Preparou-se uma solução de aproximadamente 100mg/L de Cu pesado 0,4 g de CuSO4.5H20 dissolvida em 1L de água mineral. 2. Numeramos os oitos copos plásticos descartáveis de 1 a 8. 3. A partir da solução do item 1, efetuou-se oito soluções com concentrações de aproximadamente 0,04; 0,06; 0,08; 0,10; 0,20; 0,40; 1,00 mg/L e uma solução de controle negativo constituída de água mineral pura. Para medir os volumes necessários para o preparo dessas soluções, seguimos o esquema apresentado na Tabela 1. 4. Com o auxílio de uma pipeta, foi transferido o volume indicado para um copo medidor e completamos o volume até 100mL com a água mineral. Misturamos bem. 5. Enchemos os copos até a borda com as soluções 1 a 8, respectivamente. Colocamos em cada copo uma cebola e apenas a região radicular ficou em contato com as soluções. No caso como usamos copos descartáveis, utilizamos palitos de dentes como suporte para os bulbos de cebola. 6. Os bulbos foram deixados em contato com as soluções por sete dias para aguardar o crescimento das raízes. O local de montagem de experimento tinha iluminação natural e ficou longe de áreas com calor excessivo. Repusemos o volume de agua mineral perdido por evaporação ou a absorção da água pela cebola. 3 1 Graduandos do Curso de Biomedicina – Claretiano Faculdade – Rio Claro / SP biomedicina@claretiano.edu.br 7. Após os sete dias, retiramos as cebolas das soluções e, com uma régua, medimos o comprimento médio das raízes. Tabela 1: Relação da diluição das soluções. Solução Concentração de Cu (mg/L Volume de solução (100 mg/L de Cu) 1 0 0 2 0,04 0,4 3 0,06 0,6 4 0,08 0,8 5 0,10 1,00 6 0,20 2,00 7 0,40 4,00 8 1,00 10,00 Fonte: PALÁCIO, S. M.; DA CUNHA, M. B.; ESPINOZA-QUINONES, F. R.; NOGUEIRA, D. A. Toxicidade De Metais em Soluções Aquosas: Um Bioensaio Para Sala De Aula. Química Nova na Escola, vol. 35, 2, p. 79-83, 2013. 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO Neste experimento utilizou-se como organismo-teste bulbos de cebola Allium cepa. As Allium cepa pertencem a família das Amaryllidaceae, as plantas jovens, com o bulbo pouco desenvolvido e sem flor, são chamadas também de cebolo. Durante os sete dias a amostra 4 fungou, por conta disso foi descartada e usamos como exemplo a amostra 4 do grupo C. Portanto após o tempo determinado, retiramos os bulbos de cebolas das soluções e medimos o comprimento das raízes. Verificamos o crescimento das amostras de maneira não uniforme e não desejável. Como demostrado na figura 1. Figura 1: Aparência das raízes após a exposição às diferentes concentrações de Cu. 4 1 Graduandos do Curso de Biomedicina – Claretiano Faculdade – Rio Claro / SP biomedicina@claretiano.edu.br Segundo o estudo controle disponibilizado o crescimento das raízes deveriam diminuir a partir de uma concentração de aproximadamente de 0,04 mg/L de Cu na solução. Porém não obtivemos esses resultados. (PALÁCIO et al., 2013) Nas amostras 1 e 2 quase não apresentou crescimento das raízes, já nas amostras 3, 4 e 5 era para ocorrer a inibição no crescimento das raízes, porém mostraram maior crescimento das raízes. As amostras 6, 7 e 8 apresentaram redução no crescimento como o esperado. Na tabela 2 podemos observar o crescimento das raízes (em cm) com as suas respectivas contrações de Cu. Tabela 2: Comprimento das raízes (em cm) e variações no crescimento.Solução Concentração de Cu (mg/L Comprimento da raiz (cm) Inibição do crescimento (%) 1 0 0,5 64 2 0,04 0,6 57 3 0,06 1,4 0 4 0,08 0,9 35 5 0,10 0,7 50 6 0,20 0,2 86 7 0,40 0,4 71 8 1,00 0 100 As variações no crescimento das raízes, pode ter ocorrido por alguns erros na citados abaixo: Amostra 1: cebola mais imersa do que o necessário (os palitos não aguentaram o peso e ela cedeu); Amostra 2: cebola mais imersa do que o necessário (os palitos não aguentaram o peso e ela cedeu); Amostra 3: teve o crescimento mais adequado quando comparado à amostra controle; Amostra 4: a cebola criou fungo Amostra 5: a cebola imergiu dentro da solução; Amostra 6: quase não houve crescimento, acredita-se que se deve à má solubilização do sulfato de cobre na água; 5 1 Graduandos do Curso de Biomedicina – Claretiano Faculdade – Rio Claro / SP biomedicina@claretiano.edu.br Amostra 7: quase não houve crescimento, acredita-se que se deve à má solubilização do sulfato de cobre na água; Amostra 8: cebola mais imersa do que o necessário (os palitos não aguentaram o peso e ela cedeu). A solução de CuSO4.5H20 dissolvida em 1L de água mineral foi realizada horas antes do experimento, ao longo da preparação das soluções com concentrações de Cu, pode ter ocorrido a decantação do soluto de CuSO4. Se o cobre é aplicado em água com pH alcalino, sua precipitação é maior (MARTINS, 2004). Pode ter ocorrido também a contaminação das amostras com excesso de sulfato de cobre. Seria necessário fazer uma triplicata desse teste para poder avaliar com maior certeza os problemas citados e em cada teste procurar sanar os erros supostamente cometidos. O cobre é comumente encontrado em diversos compartimentos dos ecossistemas, sendo um poluente de importância significativa (TEISSEIRE et al., 1998). O sulfato de cobre tem um largo emprego nos processos da agricultura, usado como fungicida e como suplemento alimentar na dieta humana. O sulfato de cobre, quando em altas concentrações no solo ou na água, é toxico para os seres vivos, no caso das plantas anula o crescimento vegetal. O cobre por ser um metal pesado tem uma alta toxicidade e capacidade de bioacumulação, e pode ocasionar o estresse oxidativo nas plantas, onde induzem a peroxidação de lipídios, danos no DNA e alteram a homeostasia de diversos minerais essenciais. Complementarmente, o estresse oxidativo afeta diversas rotas metabólicas, incluindo aquelas envolvidas no reparo de danos ao DNA (PRÁ et al., 2006). Com o uso frequente dos agrotóxicos nas plantações, a intoxicação nos seres humanos tem uma prevalência altíssimas, principalmente na agricultura familiar, na qual há uma superestimação no uso de EPI’s. O produto responsável pelo maior número de ocorrências é o fungicida, onde com o uso irregular dos EPI’s, pode acarreta intoxicações leve-moderadas e em alguns casos intoxicações graves, deixando sequelas severas nos agricultores. 6 1 Graduandos do Curso de Biomedicina – Claretiano Faculdade – Rio Claro / SP biomedicina@claretiano.edu.br 6. CONCLUSÃO Partindo do princípio de que a cebola faz parte da alimentação humana, podemos então concluir que dosagens elevadas do sulfato de cobre é tóxica não apenas para o material em estudo, e ao meio ambiente, mas também para o consumo humano, pois na grande maioria dos seres vivos o cobre é responsável pelo transporte de oxigênio celular e o excesso pode levar às várias doenças nos seres humanos. Pode também ocorrer o mau desenvolvimento das plantas, a contaminação dos solos e das águas superficiais e subterrâneas. Além disso os agricultores têm sua saúde prejudicada pelo o uso irregular dos EPI’s e do sulfato de cobre utilizado como fungicida, onde pode provocar intoxicações agudas, causando sequelas permanentes nos trabalhadores agrícolas. 7. BIBLIOGRAFIA 1. MARTINS, M. L. (2004). Cuidados Básicos e Alternativas No Tratamento De Enfermidades De Peixe Na Aqüicultura Brasileira. p.335-368. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/272785238_Cuidados_Basicos_e_Al ternativas_no_Tratamento_de_Enfermidades_de_Peixes_na_Aquicultura_Bra sileira. Acesso em: 12 abr. 2018 às 21h38min. 2. FREITAS, T. A., SILVA, J. V. S., FERNANDES, J. S., MANGABEIRA, P. A. O., JESUS, R. M. Efeitos Da Toxicidade Do Cobre Na Nutrição Mineral De Plantas Jovens De Inga subsnuda subsp. luschnathiana (FABACEAE). Disponível em: https://www.botanica.org.br/trabalhos-cientificos/64CNBot/resumo-ins19950- id4407. Acesso em: 24 abr. 2018 às 11h22min. 3. JUNIOR, D. M., HIPPLER, F. W. R., WILLIAMS, L. E. Como a Toxicidade Por Cobre Afeta a Absorção De Nitrogênio Em Arabidopsis. Disponível em: http://www.bv.fapesp.br/pt/bolsas/157424/como-a-toxicidade-por-cobre-afeta- a-absorcao-de-nitrogenio-em-arabidopsis/. Acesso em: 28 abr. 2018 às 22h57min. 4. PEREIRA, N. E, AZEVEDO, S. M., CARDOSO, M. G., RIBEIRO, C. F. S., SILVA, V. F., AGUIAR, F. C. Levantamento Da Contaminação Por Cobre Nas Aguardentes De Cana-De-Açúcar Produzidas Em Minas Gerais. Ciênc. agrotec. Lavras. Vol. 27, n.3, p.618-624, maio/jun., 2003. Acesso em: 29 abr. 2018 às 00h11min. 7 1 Graduandos do Curso de Biomedicina – Claretiano Faculdade – Rio Claro / SP biomedicina@claretiano.edu.br 5. PRÁ, D., GUECHEVA, T., FRANKE, S. I. R., KNAKIEVICZ, T., ERDTMANN, B. & HENRIQUES, J. A. P. Toxicidade e Genotoxicidade do Sulfato de Cobre Em Planárias de Água Doce e Camundongos. J. Braz. Soc. Ecotoxicol. Vol. 1, n. 2, p. 171-175, 2006. Acesso em: 28 abr. 2018 às 00h30min. 6. GOES, A., MARTINS, R. D., REIS, R. F. Efeito De Fungicidas Cúpricos, Aplicados Isoladamente Ou Em Combinação Com MANCOZEB, Na Expressão De Sintomas De Fitotoxicidade e Controle Da Ferrugem Causada Por Puccinia psidii Em Goiabeira. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/rbf/v26n2/21815. Acesso em: 29 abr. 2018 às 01h33min. 7. TEISSEIRE, H., COUDERCHET, M. & VERNET, G. Toxic Responses And Catalase Activity Of Lemna Minor L. Exposed To Folpet, Copper, And Their Combination. Ecotox. Environ. Safety. 40: p.194-200, 1998. Disponível em: https://translate.google.com.br/translate?hl=ptBR&sl=en&u=http://europepmc. org/abstract/med/9679681&prev=search. Acesso em: 29 abr. 2018 às 2h30min. 8. FARIA, N. M. X., FACCHINI, L. A., FASSA, A. G., TOMASI, E. Trabalho Rural e Intoxicações Por Agrotóxicos. Cad. Saúde Pública, Rio de Janeiro, 20(5): p. 1298-1308, set-out, 2004. Acesso em: 29 abr. 2018 às 03h10min. 9. PALÁCIO, S. M.; DA CUNHA, M. B.; ESPINOZA-QUINONES, F. R.; NOGUEIRA, D. A. Toxicidade De Metais em Soluções Aquosas: Um Bioensaio Para Sala De Aula. Química Nova na Escola, vol. 35, 2, p. 79-83, 2013. Acesso em: 12 abr. 2018 às 08h38min.