UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E BIOLOGIA MOLECULAR
AVALIAÇÃO DA GENOTOXICIDADE DAS ÁGUAS DO
LENÇOL FREÁTICO SOB A UNIVERSIDADE FEDERAL
DO RIO GRANDE DO NORTE
GIVANILSON BRITO DE OLIVEIRA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E BIOLOGIA MOLECULAR
AVALIAÇÃO DA GENOTOXICIDADE DAS ÁGUAS DO
LENÇOL FREÁTICO SOB A UNIVERSIDADE FEDERAL
DO RIO GRANDE DO NORTE
GIVANILSON BRITO DE OLIVEIRA
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular do Centro de Biociências da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como parte dos requisitos para obtenção do título de mestre em Genética e Biologia Molecular.
Orientadora: Prof.Dra. Lucymara Fassarela Agnez Lima
AGRADECIMENTOS
A gratidão é a virtude das almas nobres, se nós ampliássemos os nossos agradecimentos como exageramos as lamúrias pelas nossas tribulações, essas certamente seriam diminuídas. Confesso que seria muito bom se essa página de dissertação não fosse de papel, mas sim de mármore.
Venho aqui agradecer aqueles que contribuíram direta e indiretamente para a conclusão desse trabalho.
Agradeço:
A Deus, que me concedeu o dom da vida e a graça de poder estudá-la, dando-me todas as forças da qual precisei para chegar à reta final desta trajetória.
Aos meus pais, pelo incentivo, apoio e esforço permanente para o meu êxito acadêmico, pelos ensinamentos acerca da dignidade, ética, honra, justiça e outros mais que nunca se aprenderão em nenhuma cadeira desta academia. Sou extremante orgulhoso de ter nascido Brito (mamãe) de Oliveira (papai) espero poder honrar o nome de nossa família para sempre.
Aos meus irmãos pelo exemplo de responsabilidade, e total apoio, no particular pela luta conjunta de não me faltar subsídios.
À Universidade Federal do Rio Grande do Norte e ao Programa de Pós-Graduação em Genética e Biologia Molecular pela oportunidade de concluir minha pós-graduação.
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq/ CT-Hidro, pelo apoio financeiro a este projeto de pesquisa.
A minha orientadora, Professora Doutora Lucymara Fassarela Agnez Lima pela orientação, principalmente no tocante a sua generosidade intelectual, por ser uma pessoa justa e extremamente profissional. Obrigado por sua sensibilidade e auxílio nos meus momentos de incerteza. Obrigado por me convencer a cada dia de que pesquisar é algo extremamente prazeroso e fascinante. Obrigado por me fazer sentir no lugar certo (LBMG/LAMA) com as pessoas certas.
A professora Sílvia Batistuzzo de Medeiros por auxiliar a minha formação. Peço desculpas pelas imitações, se um dia cheguei a desagradá-la (risos). Desagradar seria a última de minhas intenções visto o carinho que sinto por sua pessoa.
A professora Graça pelas boas conversas e conselhos. A todos os professores da minha vida estudantil.
Aos meus colegas de turma do mestrado, em especial a Rodrigo Niskier. Aos meus colegas de Laboratório: em especial a Thiago Cabral que foi meu braço direito nessa jornada, às vezes o esquerdo também, dentro de um fluxo laminar por horas e horas de trabalho, grande amigo que levarei para vida toda, mesmo em sua ausência. Jefferson, exemplo de companheirismo, paciência, humildade e bom senso. Lucila e Luciana, mulheres de fibra, prestativas e conselheiras. Jana Dara, Daniel, Alexandre Endres, Fernanda, Joyse, Joana, Viviane, Daiane, Raquel, Diana, Matheus, Igor, Fabíola, Leonam, Débora, Delane, Angélica, Lourena e Valéria.
“Nos campos da observação, o acaso só favorece mentes preparadas”
RESUMO
As águas subterrâneas representam o suprimento mais importante de água doce do planeta. Diariamente, em todo planeta, uma grande quantidade de material tóxico e genotóxico atingem os sistemas aquáticos, principalmente os aqüíferos. O aqüífero Barreiras, através de cinco poços, é responsável pelo abastecimento da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Todos os poços encontram-se contaminados com nitrato e alguns metais pesados. Dois deles foram desativados. A genotoxicidade das amostras das águas subterrâneas do aqüífero Barreiras na UFRN foi avaliada usando os teste Allium cepa, o teste de Ames e o teste de microsuspensão com Salmonella typhimurium (Teste de kado). Para o teste Allium cepa a influência das amostras de água subterrâneas coletadas nos parâmetros macroscópicos (crescimento, coloração e forma da raiz), microscópico (índice mitótico, aberrações cromossômicas e micronúcleo) foram examinadas. Todas as amostras de água causaram aumento significante na freqüência de aberrações cromossômicas e mitóticas e redução no crescimento das raízes comparando com o controle negativo. Pontes e cromossomossticknessforam os tipos de aberrações mais freqüentes nas células em divisão. Além disso, quebras de DNA também foram observadas. Não foi encontrado aumento significante no número de micronúcleos comparando com o controle negativo. Para execução do teste de Ames, aplicando o método direto foram usadas às linhagens de Salmonella typhymurium TA98 e TA100 sem ativação metabólica. As amostras de água foram submetidas ao processo de concentração em resina XAD antes do teste de Kado. Extração orgânica foi realizada em colunas contendo resina XAD4 que absorve uma grande classe de compostos mutagênicos. A mutagenicidade dos extratos orgânicos foi avaliada pelo teste de Kado usando as linhagens TA98 e TA100, na ausência e na presença da fração S9 (ativação metabólica). As concentrações de sete metais pesados foram medidas nas amostras de água, apenas os níveis de Ni, Cu e Cr excederam os níveis máximos de concentrações permitidas para os reservatórios naturais. Os resultados obtidos para a atividade mutagênica usando o teste de Ames foi negativo em todas amostras de água bruta analisadas. Resultados positivos com o extrato da resina XAD4 das amostras de água foram obtidos para cepa TA98 na presença da fração S9 para duas amostras. Metais pesados e nitrato podem estar correlacionadas com a toxicidade e genotoxicidade observada nas amostras de água analisadas. O efeito mutagênico detectado com a linhagem TA98 sugere que compostos orgânicos (depois de metabolizados) causaram a mutagenicidade detectada nas amostras analisadas. Em conjunto, os dados obtidos neste trabalho indicam a presença de pelo menos duas classes de mutágenos: compostos orgânicos e inorgânicos.
ABSTRACT
The groundwater represents the most important freshwater supply of planet. Dailly, in all world a great amount of toxic and genotoxic material reaches the aquatic systems, mainly the aquifers. The Barreiras aquifer through of five water wells is responsible for the supplying of Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). All water wells are polluted with nitrate and some heavy metals, two of them were disabled. The genotoxicity of groundwater samples from Barreiras Aquifer in UFRN was assessed using the Allium cepa test, the Ames test and the Salmonella typhymurium microsuspension test (Kado test). For the Allium cepa test the influence of the groundwater samples collected on macroscopic (root length, colour and form) and microscopic (root tip mitotic index, chromosome aberrations and micronucleus) parameters was examined. All water samples caused a significant increase of the chromosome and mitotic aberration frequency and reduction on the rooth growth compared to negative control. Bridges and chromosome stickness were the most frequent kind of aberration in dividing cells. Furthermore, breaks were also observed. No significant increase in the number of micronuclei was found in relation to the negative controls. For Ames test were used the Salmonella typhymurium strains TA98 and TA100 without metabolic activation, applying the direct method. Prior to the Kado test, organic fractions from the water samples were obtained through XAD resin concentration. The mutagenicity organic extracts were evaluated by Kado test using TA98 and TA100 strains, in the absence and presence of S9 mix (metabolic activation). The concentrations of seven heavy metal ions were measured in water samples, but only Ni, Cu and Cr levels exceeded the permissible maximum concentration for the natural reservoirs. The results obtained for mutagenic activity using the Ames test were negative in all raw water samples analyzed. Positive results in XAD4 extracts of water samples were obtained for TA98 in the presence of S9 mix for two stations. Concentrations of heavy metals and nitrate can be correlated with the toxicity and genotoxicity of water analyzed. The mutagenic effect detected with TA98 strain suggested that organic compounds (after metabolization) are involved with the mutagenicity detected in the samples analyzed. The data set obtained in this work indicated the presence of at least two classes of mutagens: organic and inorganic compounds.
