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ICEM 2005
Participação na 9a. Conferência Internacional sobre Mutágenos AmbientaisSão Francisco, Califórnia
2 a 9 de Setembro de 2005
Participante: Gisela de Aragão Umbuzeiro
SEM ÔNUS PARA A EMPRESAFINANCIADO FAPESP E ORGANIZADORES DO EVENTO
ICEM 2005
OBJETIVO DA PARTICIPAÇÃO
Coordenar mesa sobre Genotoxicologia de Sistemas Aquáticos a convite dos organizadores
do evento e apresentar palestra:A relevância do ensaio com
Salmonella/microssoma na avaliação da qualidade das águas e indicação e azo corantes como importantes contaminantes do meio aquático
ICEM 2005
RESUMO DO EVENTO
Dr. Guilette Jr (Florida) – Contaminantes, genes e saúde: lições da vida selvagem – níveis altos de estradiol no plasma
de jacarés
Dr. Somers (Canada) – Contaminantes ambientais e mutagênese na vida selvagem – faltam muitos estudos para
entendimento dos efeitos adversos
Dr.Claxton (USA) – Mutágenos Ambientais na Atmosfera – avaliação de risco relativa
Dr. Nohmi (Japão) – Diferentes linhagens de Salmonella, deficientes para vários tipos de reparo – podem auxiliar na detecção do tipo de mutágeno presente em matriz ambiental
ICEM 2005
RESUMO DO EVENTO
Dr. Ohe (Japão) e Dr. Donnely (USA) – Mutágenos ambientais em água, ar, solo de sedimento – ficou evidente a
necessidade de se considerar resultados de bioensaios de mutagenicidade (como o teste com Salmonella) como critério
de qualidade ambiental no nível regulatório. O cloro também foi apontado como um desinfectante
bastante problemático utilizado no tratamento de águas gerando diversos produtos indesejesáveis com características
tóxicas e mutagênicas, com implicações em aumento de incidência de câncer nas populações expostas
ICEM 2005
RESUMO DO EVENTO
Dra. Rita Schoeney (USA) mostrou o novo método da USEPA para avaliação de risco carcinogênico e que o “modo de ação” do contaminantes tem que ser incluído na avaliação para que
o mesmo seja considerado como carcinogênico. Outros fatores que influenciam na determinação do “slope factor” são a suscetibilidade infantil e os efeitos de baixa dose
Outras sessões que tratavam especificamente de efeitos de baixa dose como hormesis (que é um efeito benéfico do
agente quando em baixas doses) foram também apresentadas. Pode-se concluir que os valores de obtidos em avaliações de
risco devem ser interpretados como valores orientadores para tomada de decisão e que estão sempre sendo atualizados a
luz de novos conhecimentos científicos.
ICEM 2005
PRÊMIOS
A aluna Danielle Palma de Oliveira, aluna de doutorado e estagiária da CETESB ganhou o Travel Award e o
Environmental Mutagenicity Society Award pela excelência do trabalho apresentado
“Um possível novo sub produto de desinfecção com atividade mutagênica gerado a partir de azo corantes e cloro” que foi desenvolvido aqui na CETESB sob orientação da Dra. Gisela Umbuzeiro em colaboração com o IQ-UNESP de Araraquara
(Dra. Valnice Boldrin Zanoni e aluna Patrícia Carneiro)
Gisela Umbuzeiro também recebeu o Travel Award.
APRESENTAÇÃO FEITA POR GISELA UMBUZEIRO NO ICEM 2005
A RELEVÂNCIA DO TESTE COM SALMONELLA NA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA E A INDICAÇÃO DE AZO-CORANTES COMO
IMPORTANTES CONTAMINANTES AQUÁTICOS
CO-AUTORES DOS TRABALHOS já publicados: Larry D. Claxton, Sarah Warren – US EPA Harold Freeman – College of Textiles – NCSU T. Watanabe & Y. Terao – Japão Danielle Oliveira USP aluna de doutorado COLABORADORES dos trabalhos em elaboração: ANÁLISES QUÍMICAS Valnice Boldrin & Patrícia Carneiro UNESP- Araraquara ANÁLISES DE CRIPTAS ABERRANTES Daisy Favero Salvadori – FM – UNESP – Botucatu TESTES COM TRADESCANTIA Paulo Saldiva: USP – Faculdade de Medicina TESTES COM RAÍZ DE CEBOLA Maria Aparecida Marin Morales – UNESP – Rio Claro
PROGRAMA DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS INTERIORES DO ESTADO DE SÃO PAULO
Azo Dye Processing Plant
Drinking Water TreatmentPlant
Water served for60,000 inhabitants
15 m3/h
540 m3/h
MONITORING SITE CETESB SMA 65/98
MUTAGENIC
340 m3/h
6km
PRE-CHORINATION
LOCAL DE REFERÊNCIA
PRESÍDIO INDÚSTRIA DE TINGIMENTOGALVANOPLASTIA
ETA
CAPTAÇÃO
~6 km
~60.000 PESSOAS
540m3/h
h15 m3/
340m3/h
T. AMESPOSITIVO
EXTRAÇÃO ORGÂNICA
SALMONELLA/MICROSOME
ASSAY
Eluiçãometanol eDCM
Eluição metanolacetato de etila
CONCENTRAÇÃOROTAVAPOR
N2
N
H+
Extração N
10L
resina XAD-4
10L
Descarte da amostra
HCl 0,1NpH ≤ 2
Extração H+resina XAD-4
AMOSTRAS ÁGUA SEDIMENTO
ULTRASONI-CAÇÃO
30g
Metanol e DCM
Filtração
TA98, TA100, YG1024, YG1041, YG1042
(superprodutoras de nitroreductase and acethyltransferase)
Resultados expressos em número de revertentes por litro ou grama equivalente
SALMONELLA/
microssoma
extratoSalmonella typhimurium
+ +
S9
Minimal agar
66h37ºC
Revertentes espontâneos
Espontâneos e induzidos
ANÁLISES QUÍMICAS
● Cromatografia de camada delgada para detecção preliminar de compostos coloridos (corantes) e fluorescentes
● GC/MS/MS – screening de orgânicos semi voláteis
● NMR & MS – determinação das estruturas químicas
● LC/DA – Identificação e quantificação de corantes
● LC/ED – Identificação e quantificação de benzidina
YG1041 +S9 = 5x106 rev/L -S9 =1x106
TA98 +S9 = 3x105 rev/L -S9 = 1x105
FONTE DE POLUIÇÃO IDENTIFICADA COM O TESTE SALMONELLA
EFLUENTE DA INDÚSTRIA DE TINGIMENTO
RIBEIRÃO DOS CRISTAIS
110
1001000
10000
Rev
erta
nts/
liter
TA100
+S9
TA100
-S9
YG104
2+S9
YG104
2-S9
TA98+
S9
TA98-
S9
YG104
1+S9
YG104
1-S9
TRATADABRUTA
RIBEIRÃO DOS CRISTAIS
110
1001000
10000
Rev
erta
nts/
liter
TA100
+S9
TA100
-S9
YG104
2+S9
YG104
2-S9
TA98+
S9
TA98-
S9
YG104
1+S9
YG104
1-S9
TRATADABRUTA
LOCAL DE REFERÊNCIA
MUTAGENICIDADE DA ÁGUA BRUTA COMPARADA COM A TRATADA NORIBEIRÃO DOS CRISTAIS E EM LOCAL REFERÊNCIA
MUTAGENICIDADE RELACIONADA A NITRO/AMINAS AROMÁTICAS
Umbuzeiro et al Chemosphere 54(2004)1589-1597
DOS DEZ CORANTES FORNECIDOS PELA INDÚSTRIA UM CORANTE PREVALENTE FOI DETECTADO POR CCD - BDCP
1= Local referência2- rio após descarga 3= rio na ETA4= água tratadaCVS= BDCP
EFLUENTEINDUSTRIAL BDCP
3 CORANTES IDENTIFICADOS E
SURFACTANTES DESCONHECIDOS
Lodo da ETA Sedimento do ribeirão Cristais
1. loca referência2. após descarga3. na ETA4. BDCP
lodo BDCP
Oliveira et al aceito pelo SSCJ
Corantes do BDCP foram separados por cromatografia
mutagenicidade Estruturas químicas
SALMONELLA MICROSOME
NMR & MS
Número de revertentes/ug teste com SALMONELLA/microssoma
COMPONENT TA98-S9 TA98+S9 YG1041-S9 YG1041+S9
BDCP 3.9 70 76 1,570
D. BLUE 373 1.8 480 100 6,300
D. VIOLET 93 10 1,000 195 4,600
D. ORANGE 37
7.2 46 160 280
Estruturas químicas foram determinadas por ressonância nuclear Estruturas químicas foram determinadas por ressonância nuclear magnética (NMR) e espectrometria de massa magnética (NMR) e espectrometria de massa
Blue Component of BDCP (C.I. Disperse Blue 373)
Br
NO2
O2N NN
CH3CONH
OCH3
N(CH2CH=CH2)2
Violet Component of BDCP (C.I. Disperse Violet 93)
O2N NN N(C2H5)2
CH3COHN
Br
NO2
Orange component of BDCP (C.I. Disperse Orange 37)
O2N NN N
Cl
Cl
C2H5
CH2CH2CN
BDCP – BLACK DYE COMMERCIAL PRODUCTBDCP – BLACK DYE COMMERCIAL PRODUCT
GrupoNITRO
HAROLD FREEMAN
GrupoAMINA
Br
NO2
O2N NN
CH3CONH
OCH3
N(CH2CH=CH2)2
YG1024 +S9mix
0
500.000
1.000.000
1.500.000
2.000.000
2.500.000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
fraction number
revertant/fr.
LODO BDCP
55% da mutagenicidade devida ao CI Disperse
Blue 373
1,500 Rev/ug47,000 Rev/g
Contribuição de corantes na mutagenicidade do lodo da ETA (T. WATANABE & Y. TERAO)
Reference SiteJail Dye processing plantGalvanizer
DWTP
Water intake
~6 km
~60.000 people
540m3/h
3%
340m3/h
106-7 rev/L400,000 ng/L
105-6 rev/L200,000 ng/L
104 rev/L500 ng/L
103-4 rev/g70 ng/g
sedimento
104-5 rev/g7,500 ng/g
lodo
103 rev/L20 ng/L
Água tratada foi encontrado adicionalmente os ácidos halogenados e MX esperados e novos produtos de desinfecção gerados pelo cloro e corantes
MUTAGENICIDADE(YG1041) E CONCENTRAÇÃODO BDCP
- S9
• Nitro ou aminas aromáticas estavam contribuindo para a mutagenicidade do efluente industrial, do rio, do sedimento, da água tratada e do lodo da ETA do Ribeirão dos Cristais
• Corantes do grupo dos nitro-aminoazobenzenos estavam contribuindo para a mutagenicidade detectada
AS LINHAGENS DE SALMONELLA AS LINHAGENS DE SALMONELLA ESTAVAM CERTAS O TEMPO TODO......ESTAVAM CERTAS O TEMPO TODO......
Outros compostos mutagênicos além dos corantes estão presentes nas amostras e estão sendo estudados.
RESULTADOS
ADICIONAIS
COM OUTROS TESTES
realizados através de colaborações
ANÁLISES QUÍMICAS•Benzidina - 47 ug/L (LC-ED)•CI Disperse Blue 373 - 67 ug/L (LC/DA)•CI Disperse Violet 93 - presente•CI Orange 37 - 126 ug/L•Outras aminas aromáticas (GC/MS/MS)•Outros corantes e compostos fluorescentes desconhecidos (CCD)
Lesões pré-neoplásicas-
ACFSamonella microssoma
Aberrações cromossômicas Micronúcleos
BIOENSAIOS
EFLUENTE DA INDÚSTRIA DE TINGIMENTO
FORMATION OF THE PBTA-22-[2-(acetylamino-4-[N-(2-cyanoethyl)ethylamino]-5-methoxyphenyl]-
5-amino-7-bromo-4-chloro-2H-benzotriazole (PBTA-2)
HIGHLY MUTAGENIC FOR SALMONELLA AND GENOTOXIC FOR MAMMALIAN CELLS, GENERATED BY THE REDUCTION AND CHLORINATION OF THE BLUE COMPONENT OF THE BLACK AMINOAZOBENZENE DYE STUDIED -
1022x103
7x103
Rev/nmol
Data from Dr Wakabayashi et al.; Figure from Matsuoka et al 2001
912N =
distalproximal
micr
onuc
lei (
%)
14
12
10
8
6
4
2
0
REFERENCE SITE
DWTP INTAKE
MICRONUCLEI
POINT MUTATIONS
ORGANIC EXTRACTORGANIC EXTRACT
CHEMICAL ANALYSIS showed the presence of: Dyes- Blue (65 ng/L); Violet (12 ng/L); Orange (397 ng/L) and
mutagenic aromatic amines and fluorescent compounds
Ribeirão dos Cristais na ETA
Considerações finais• Corantes e compostos relacionados são importantes contaminantes ambientais e podem ser encontrados em efluentes industriais, água superficial, sedimento, lodos e água tratada utilizada para consumo humano.
• Pouca informação sobre toxicidade e genotoxicidade de corantes está disponível na literatura internacional portanto mais estudos são necessários para elucidar os riscos envolvidos quando a biota ou a população humana em casos de exposição.
•O teste Salmonella/microssoma teve um papel chave no monitoramento da qualidade da água e deveria ser utilizado de forma sistemática na complementação das análises químicas, emcondições padronizadas, como um parâmetro de avaliação da qualidade das águas.
CETESBDeborah RoubicekPaulo Fernando RodriguesLourival WankeFabio KummrowCélia Maria RechCarlos Alberto CoimbrãoFrancisco Viana de CastroWalace SoaresMaria Inês Zanoli SatoRenata Souza Leão Martins
USEPAMike KohanPeggy Mathews
USP E UNESPR. CaritaD. Lobo & S. SoaresR. Alves de Lima & A.P. BazoT. Mazzo & A. SaczkP. Carneiro