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Tipo do documento: Dissertação
Título: Influência da matéria orgânica e da interação de estrogênios na quantificação de atividade estrogênica e sua interferência em matrizes ambientais
Título(s) alternativo(s): Influence of organic matter and interactions between estrogens on the estrogenic activity quantification and their interference in environmental matrices
Autor: Argolo, Allan dos Santos 
Primeiro orientador: Bila, Daniele Maia
Primeiro membro da banca: Pereira, Renata de Oliveira
Segundo membro da banca: Ferreira, Milena Guedes Maniero
Terceiro membro da banca: Salomão, André Luis de Sá
Resumo: A presença de desreguladores endócrinos estrogênicos em matrizes ambientais aquosas tem sido motivo de preocupação nas últimas décadas e bioensaios são recomendados como ferramentas para o seu monitoramento. Contudo, a ocorrência de misturas de diferentes substâncias, suas propriedades físico-químicas e as características da matriz ambiental podem influenciar na resposta do bioensaio. Este estudo objetivou avaliar essa influência na resposta do ensaio de ativação transcricional de receptor de estrogênio Yeast Estrogen Screen (YES). Uma análise de misturas binárias de 17β-estradiol (E2), 17α-etinilestradiol (EE2), estrona (E1) e estriol (E3) foi realizada com o desenho de proporção fixa parcial, cujo resultado foi ajustado ao modelo de adição de concentração e estendidos aos modelos de sinergismo/antagonismo e desvios dependente do nível e da proporção da dose. Misturas de E2 e ácido húmico (HA) foram avaliadas pela abordagem de Schild para investigar a interação de estrogênios com a matéria orgânica dissolvida (MOD). Amostras ambientais de lixiviado de aterro sanitário e afluente e efluente de estação de tratamento de esgoto (ETE) foram avaliadas com o ensaio YES para atividade (anti)estrogênica nas fases dissolvida e particulada e os resultados foram estatisticamente confrontados com os parâmetros físico-químicos das amostras com análise de componentes principais (ACP). Desvios de sinergismo foram obtidos para todas as misturas sintéticas de estrogênios, exceto EE2+E1, e principalmente nas menores concentrações do ensaio. A despeito da (não-)interação no meio, o sinergismo in vitro pode ser recorrente em resultados de equivalente estradiol (Eq-E2) de amostras concentradas. As concentrações-teste de HA reduziram expressivamente a resposta do E2 no ensaio, mesmo em baixos níveis, o que foi associado à redução da biodisponibilidade de estrogênios no ensaio in vitro. Amostras de lixiviado tiveram Eq-E2 total na faixa de 1282–2591 ng L-1, enquanto afluente e efluente de ETE estiveram nas faixas de 12,1–41,4 e <LD–2,3 ng L-1, sendo a redução média de atividade estrogênica igual a 92%. A contribuição da fase particulada para o Eq-E2 total foi de 23% a 100% entre as matrizes, apesar de a citotoxicidade ter sido recorrente nos extratos de sólidos suspensos > 0,7 μm. A atividade antiestrogênica também foi observada nas fases dissolvida e particulada e pode também ter mascarado o potencial estrogênico das amostras. A ACP não elucidou correlações positivas para sustentar um padrão de distribuição multifase dos compostos estrogênicos e supõe-se que parâmetros físico-químicos não sejam preditivos para isso. Contudo, as características dos sólidos e da matéria orgânica subsidiaram a interpretação dos resultados e estudos mais robustos podem ser empregados. Conclui-se que o ensaio in vitro YES está sujeito a fatores intrínsecos à amostra que podem influenciar no potencial estrogênico obtido a partir do ensaio. Portanto, recomenda-se que a interpretação dos resultados seja realizada em conjunto com parâmetros físico-químicos de caracterização de matéria orgânica, citotoxicidade e atividade antiestrogênica.
Abstract: The presence of estrogenic endocrine disruptors in aquatic environmental matrices has been a concern during the last decades and bioassays are recommended tools for their monitoring. However, the occurrence of mixture of different substances, their physical-chemical properties and the environmental matrix characteristics may influence the resultant response. This study aimed to assess this influence on the estrogen receptor transcriptional activation assay Yeast estrogen Screen (YES). A binary mixture analysis of 17β-estradiol (E2), 17α-ethinylestradiol (EE2), estrone (E1) and estriol (E3) was performed with partial fixed-ratio design, whose results were adjusted to a concentration addition model and further extended to synergism/antagonism, dose level and dose ratio dependent deviation models. Mixtures of E2 and humic acid (HA) were evaluated through the Schild approach in order to investigate the interactions of estrogens and dissolved organic matter (DOM). Environmental samples from municipal landfill leachate and wastewater treatment plant (WWTP) influent and effluent were screened with the YES assay for (anti)estrogenic activity at both dissolved and particulate phases and results were statistically confronted with physical-chemical parameters of samples through principal component analysis (PCA) Synergism deviations were obtained for all estrogen mixtures, except from EE2+E1, mainly at the lowest test concentrations. Despite (non)interaction at the environment, in vitro synergism may be recurrent in estradiol-equivalent (E2-Eq) results of enriched samples. The HA test concentrations deeply reduced the E2 response in the assay, even at low levels. Humic substances may not only reduce the estrogen bioavailability, but also interfere within the assay mechanism through enzymatic inhibition thus masking the sample estrogenic potential. Landfill leachate had total E2-Eq in the rage 1282–2591 ng L-1, while WWTP influent and effluent were in the range 12,1–41,4 e <DL–2,3 ng L-1 and the average estrogenicity reduction was 92 %. The contribution of particulate phase to total E2-Eq were 33% to 100% between matrices, though cytotoxicity recurrently occurred in extracts from suspended solids > 0,7 μm. Antiestrogenic activity was also observed in dissolved and particulate phases and might also have masked the estrogenic potential of samples. The PCD did not resulted in positive correlations that supported a multiphase distribution pattern of estrogenic compounds and it is supposed that physical-chemical parameters are not predictive for that. Nevertheless, the solids and organic matter characteristics supported the data interpretation and more robust studies may be performed towards it. In conclusion, the in vitro YES assay is subjected to factors intrinsic to the environmental sample that can influence on the estrogenic potential obtained by the assay. Therefore, the interpretation of results is recommended to be performed together with organic matter characterization parameters, cytotoxicity and antiestrogenic activity.
Palavras-chave: Environmental engineering
Water - Quality
Estrogens
Organic compounds
Engenharia ambiental
Água – Qualidade
Estrógenos
Compostos orgânicos
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL::CONTROLE DA POLUICAO
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental
Citação: ARGOLO, Allan dos Santos. Influência da matéria orgânica e da interação de estrogênios na quantificação de atividade estrogênica e sua interferência em matrizes ambientais. 2022. 127 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) - Faculdade de Engenharia, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18055
Data de defesa: 24-Fev-2022
Aparece nas coleções:Mestrado Profissional em Engenharia Ambiental

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