UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOLOGIA PARASITÁRIA
Márjore Lorena de Melo Silva
AVALIAÇÃO DOS PONTOS QUÂNTICOS DE ÓXIDO DE ZINCO (PQS ZNO) NA MORTALIDADE DE IMATUROS DE Aedes aegypti (DIPTERA: CULICIDAE).
NATAL/RN 2018
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MÁRJORE LORENA DE MELO SILVA
AVALIAÇÃO DOS PONTOS QUÂNTICOS DE ÓXIDO DE ZINCO (PQS ZNO) NA MORTALIDADE DE IMATUROS DE Aedes aegypti (DIPTERA: CULICIDAE).
Defesa de Mestrado do Curso de Pós-Graduação em Biologia Parasitária, para obtenção do Título de Mestre em Biologia Parasitária.
Orientador(a): Profa. Dra. Renata Antonaci Gama Coorientador: José Heriberto Oliveira do Nascimento
NATAL/RN 2018
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Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Leopoldo Nelson - Centro de Biociências - CB
Silva, Márjore Lorena de Melo.
Avaliação dos Pontos Quânticos de Óxido de Zinco (PQs ZnO) na mortalidade de imaturos de Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) / Márjore Lorena de Melo Silva. - Natal, 2018.
45 f.: il.
Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Biociências. Programa de Pós-graduação em Biologia Parasitária.
Orientadora: Profa. Dra. Renata Antonaci Gama.
Coorientador: Prof. Dr. José Heriberto Oliveira do Nascimento.
1. Aedes aegypti - Dissertação. 2. Pontos quânticos - Dissertação. 3. Óxido de zinco - Dissertação. I. Gama, Renata Antonaci. II. Nascimento, José Heriberto Oliveira do. III. Universidade Federal do Rio Grande do Norte. IV. Título. RN/UF/BSE-CB CDU 614
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOLOGIA PARASITÁRIA
A dissertação intitulada “Avaliação dos Pontos Quânticos de Óxido de Zinco (PQs ZnO) na mortalidade de imaturos de Aedes aegypti (DIPTERA: CULICIDAE)” elaborada por Márjore Lorena de Melo Silva e aprovada por todos os membros da Banca Examinadora, foi aceita pelo Programa de Pós-graduação em Biologia Parasitária da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e homologada pelos membros da Banca de Defesa, para à obtenção do título de Mestre em Biologia Parasitária.
Natal, 26 de março de 2018.
BANCA EXAMINADORA
Profa. Dra. Renata Antonaci Gama – Orientadora (Departamento de Microbiologia e Parasitologia)
Prof. Dr. José Heriberto Oliveira do Nascimento – Coorientador (Departamento de Engenharia Têxtil)
Prof. Dr. Paulo Marcos da Matta Guedes – 1º Examinador (Departamento de Microbiologia e Parasitologia)
Profa. Dra. Patrícia Batista Barra Medeiros Barbosa – 2º Examinador (Universidade do Estado do Rio Grande do Norte - UERN)
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AGRADECIMENTOS
Agradeço, primeiramente, a Deus por me dar forças para superar todas as dificuldades e transtornos durante a realização desta monografia.
Aos meus pais, por incentivarem os meus estudos e por acreditarem, entenderem e apoiarem os meus objetivos acadêmicos.
Ao meu cônjuge, pelo amor, carinho, pela compreensão nos momentos de irritação e desânimo, pelo constante apoio, e principalmente, pela paciência.
À minha orientadora, Prof.ª Dr.ª Renata Antonaci, que serei eternamente grata pela oportunidade de fazer parte do LIVe. Obrigada pelo incentivo, ensinamentos, paciência, e pelo desenvolvimento desse projeto.
Ao meu coorientador, Prof.º Dr.º Heriberto Oliveira, por ter proposto esse projeto e por todo conhecimento adquirido.
Ao mestrando Rivaldo Leonn, por ter embarcado comigo neste projeto desde o início, acompanhando os ensaios e me dando todo suporte possível.
As minhas amigas, por me apoiarem e me animarem nos momentos difíceis, pelas tardes descontraídas, e pelos conhecimentos obtidos.
A todos àqueles que torceram por mim, mas que aqui não foram citados, os meus sinceros agradecimentos.
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RESUMO
A espécie Aedes aegypti é a que tem maior importância médica no Brasil, pode transmitir os vírus da dengue, febre amarela urbana, zika, chinkungunya e outros arbovírus. Os inseticidas ainda figuram como importante ferramenta nos programas de controle do mosquito, porém a estratégia encontra-se ameaçada pelo desenvolvimento de populações resistentes aos organofosforados e piretróides. A ciência busca novas técnicas para enfrentar esta causa, como a obtenção e manipulação de materiais da nanotecnologia, que vem sendo amplamente difundida devido às propriedades e características não existentes em nenhum outro produto em escalas superiores. Nos últimos anos, os pontos quânticos de óxido de zinco (PQs ZnO) receberam muita atenção, desempenhando um papel importante em vários domínios tecnológicos, como entrega de drogas, bioimagem, sensor para detecção química e biológica, alto poder bactericida e viricida, e aplicações na otimização do diagnóstico de câncer. O objetivo desta pesquisa foi verificar o uso dos PQs ZnO na mortalidade de imaturos de Aedes aegypti. As propriedades morfológicas e estruturais das amostras foram caracterizadas através de Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS), Microscópica Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo de Alta Resolução (MEV/FEG), Difratometria de Raios – X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). No bioensaio realizado com larvas de A. aegypti sob diferentes concentrações de PQs ZnO, as concentrações 7 e 14 mg/mL tiveram, respectivamente, 15% e 60% de mortalidade sobre as larvas, enquanto 22 e 29 mg/mL alcançaram 100% de mortalidade. Com DL50 e DL90, respectivamente, 12,3 mg/mL e 17mg/mL. Em outro bioensaio, com 14 e 29 mg/mL, observou-se que tanto na ausência como na presença de luz ultravioleta (UV) houve mortalidade, destacando 29 mg/mL com 100% de mortalidade sobre as larvas, indicando que a presença de luz UV influência (p<0.01) na mortalidade das larvas. O PQ ZnO mostrou-se ser eficaz no controle do mosquito em concentrações acima de 3 mg/mL, no entanto, são necessários mais testes para o entendimento de sua ação nas larvas de A. aegypti.
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ABSTRACT
The specie Aedes aegypti is the greatest medical importance in Brazil, can transmit the dengue virus, urban yellow fever, zika, chinkungunya and others arboviruses. Insecticides still appear as an important tool in mosquito control programs, but the strategy is threatened by the development of populations resistant to organophosphates and pyrethroids. Science seeks new techniques to address this cause, such as obtaining and manipulating materials from nanotechnology, which has been widely diffused due to properties and characteristics that do not exist in any other product at higher scales. In recent years, zinc oxide quantum dots (ZnO QDs) have received a lot of attention, playing an important role in various technological domains such as drug delivery, bioimaging, sensor for chemical and biological detection, they have a high bactericidal and virucidal action, and optimize cancer diagnoses. The objective of this research was to verify the use of ZnO QDs in the mortality of immature
Aedes aegypti. The morphological and structural properties were characterized by
Dynamic Light Scattering (DLS), Field Scanning Electron Microscopy High Resolution (MEV / FEG), X - ray Diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy (MET). In the bioassay performed with A. aegypti larvae under different concentrations of ZnO QDs, concentrations 7 and 14 mg/mL had 15% and 60% mortality on larvae, respectively, while 22 and 29 mg/mL reached 100% of larvae. mortality. With DL50 and DL90, respectively, 12.3 mg/mL and 17 mg/mL. In another bioassay, with 14 and 29 mg/mL, it was observed that in both absence and presence of ultraviolet light (UV) there was mortality, highlighting 29 mg/mL with 100% mortality on larvae, indicating that the presence of UV light influence (p <0.01) on larval mortality. ZnO QDs has been shown to be effective in mosquito control at concentrations above 3 mg/mL, however, further testing is required to understand its action on A. aegypti larvae.
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LISTAS DE FIGURAS
Figura 1: Imagem ilustrativa do Aedes aegypti e suas características. ... 13 Figura 2: Desenho esquemático do ciclo biológico do Aedes aegypti. ... 14 Figura 3: Escala nanomêtrica, destacando a localização das nanopartículas e pontos quânticos. ... 22 Figura 4: Absorção da radiação UV causando o deslocamento dos elétrons nos orbitais, liberando energia da partícula. ... 23 Figura 5: Fluxograma da síntese dos pontos quânticos de ZnO. ... 25 Figura 6: (a) Bioensaio com amostras dos PQs ZnO, sendo 3 (1%), 7 (2%), 14 (4%), 22 (6%) e 29 (8%) mg/mL, e controle (água). (b) Amostras e controle vistos de cima. ... 26 Figura 7: Bioensaio realizado com amostras 14mg/mL (4%), 29mg/mL (8%) e controle (água) na caixa expostos a luz ultravioleta (UV). ... 27 Figura 8: Caixa simuladora de radiação solar. ... 27 Figura 9: Difratograma dos PQ ZnO e seus picos cristalográficos. ... 29 Figura 10: Imagem de MEV/FEG dos Pontos Quânticos de Óxido de Zinco. Barra de escala: 20 nm. Intervalo de tamanho de partícula: 5 – 7 nm ... 30 Figura 11: Imagem da MET dos PQs ZnO, representados pelos pontos escuros. Tamanho de partícula: 5.11nm. ... 30 Figura 12: Gráfico das doses letais dos PQs ZnO sobre as larvas de A. aegypti, com intervalo de confiança de 95%, DL50 de 12,3 mg/mL e DL90 de 17,7 mg/mL. ... 31 Figura 13: Resultado de uma das repetições para análise da mortalidade das larvas nas diferentes concentrações: (a) indivíduos vivos - 3 mg/mL; (b) dez indivíduos mortos – 7 mg/mL; Todos os indivíduos mortos: (c) 14 mg/mL, (d) 22 mg/mL (e) 29 mg/mL. ... 32
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Atividade larvicida dos PQs de ZnO em larvas de A. aegypti em terceiro e quarto estádio. ... 31
Tabela 2. Susceptibilidade de amostras populacionais de larvas de A. aegypti em diferentes concentrações de PQ ZnO e controle (= zero) na presença e ausência de luz ultravioleta (UV). ... 32
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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
% Porcentagem
ºC Graus Celsius
A. Aedes
Bti Bacillus thuringiensis var. israelensis
DL Dose-letal
DLS Espalhamento de Luz Dinâmicas
DRX Difração por Raios – X
eV Elétrons-volts
g Grama
hab. Habitante
KOH Hidróxido de Potássio
L1 Larva no primeiro estádio
L2 Larva no segundo estádio
L3 Larva no terceiro estádio
L4 Larva no quarto estádio
PQs ZnO Pontos quânticos de óxido de zinco
MEV/FEG Microscópia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo de Alta Resolução
mg Miligrama
mL Mililitro
nm Nanômetro
RPM Rotação por minuto
sp. Espécie
TEM Microscopia Eletrônica de Transmissão
UBV Ultra baixo volume
UV Ultravioleta
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 13
1.1 Aspectos Gerais do Aedes aegypti ... 13
1.1.1 Biologia do vetor Aedes aegypti ... 14
1.1.2 Importância Médica ... 16
1.2 Controle do A. aegypti ... 17
1.2.1 Controle de imaturos de A. aegypti ... 18
1.2.2 Controle de adultos de A. aegypti ... 19
1.3 Nanotecnologia ... 20
1.3.1 Pontos quânticos de Óxido de Zinco (PQs ZnO)... 21
2 OBJETIVOS ... 24
2.1 Objetivo Geral ... 24
2.2 Objetivos Específicos ... 24
3 METODOLOGIA ... 24
3.1 Criação dos Aedes aegypti ... 24
3.2 Obtenção dos Pontos Quânticos (PQs) ... 25
3.2.1 Análise dos tamanhos e morfologia dos PQs ZnO ... 25
3.3 Bioensaio larvicida ... 26
3.3.1 Bioensaio 1: Diferentes concentrações para obtenção das doses letais (DL) ... 26
3.3.2 Bioensaio 2: Avaliação da luz ultravioleta (UV) em diferentes concentrações de PQs ZnO ... 27
3.5 Análise estatística ... 28
4 RESULTADOS ... 28
4.1 Análise dos tamanhos e morfologia dos PQs ZnO ... 28
4.2 Bioensaio 1: Diferentes concentrações para obtenção das doses-letais . 31 4.3 Bioensaio 2: Avaliação da luz UV em diferentes concentrações ... 32
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5 DISCUSSÃO ... 33 6 CONCLUSÃO ... 35 REFERÊNCIAS ... 35
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1 INTRODUÇÃO
1.1 Aspectos Gerais do Aedes aegypti
O Aedes aegypti pertence ao filo Arthropoda, classe Insecta, ordem Diptera, família Culicidae, subfamília Culicinae e tribo Aedini (NEVES e SILVA, 1989; REY, 1992).
Alguns mosquitos do gênero Aedes, possuem o corpo em coloração preta, com listras e manchas brancas (TAVEIRA et al., 2001), sendo a espécie A. aegypti identificada por meio de seu escudo ornamentado com escamas branco-prateadas, formando um desenho em forma de lira (MARCONDES, 2001).
Figura 1: Imagem ilustrativa do Aedes aegypti e suas características. Fonte: Mosquito Alert Annual Report 2016.
Essa espécie tem hábitos diurnos, apresentando o pico das atividades de hematofagia e depositando seus ovos, preferencialmente, ao amanhecer e no período vespertino próximo ao crepúsculo (FORATTINI, 2002). Devido a seu caráter conhecidamente antropofílico, o A. aegypti é encontrado tanto no intra quanto no peridomicílio (TAUIL, 2001; CASTRO-GOMES et al., 2005, CÂMARA et al., 2007).
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O mosquito A. aegypti possui uma distribuição global, encontrado em todos os continentes, com exceção da Antártica, em áreas tropicais e subtropicais. Sua alta capacidade vetorial é caracterizada por sua preferência alimentar por sangue humano, alta suscetibilidade pelos quatro sorotipos da dengue e por sua capacidade em colonizar ambientes urbanos (sinantropia) (MURRAY et al., 2013).
1.1.1 Biologia do vetor Aedes aegypti
Esse mosquito é holometábolo, ou seja, passam por quatro estágios durante seu desenvolvimento: ovo, larva (com quatro estádios), pupa e adulto (FORATTINI, 2002).
As posturas realizadas pelas fêmeas, embora possam ser feitas diretamente na água, são frequentemente realizadas nas paredes úmidas dos criadouros, pouco acima da superfície líquida (NATAL, 2002; FIOCRUZ/IOC, 2018) e podem resistir à desidratação por até 450 dias no seco (FIOCRUZ/IOC, 2018). O contato da água com os ovos é o estímulo principal para a eclosão de larvas, as quais completam seu desenvolvimento no meio aquático. Após o período de desenvolvimento larval (L1, L2, L3 e L4) ocorre o processo de muda para o estágio de pupa e é nesta fase que ocorre o processo de metamorfose para a emergência do inseto em sua forma adulta (SILVA
et al., 1993; NATAL, 2002).
Figura 2: Desenho esquemático do ciclo biológico do Aedes aegypti. Fonte: Site Brasil Escola (adaptado)
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O ciclo de vida do A. aegypti na fase aquática, a partir da postura, pode durar de 5-10 dias dependendo da temperatura (25°C - 29°C) (USSUI e BARATA, 2001), densidade de larvas em criadouro e disponibilidade de alimentos (detritos orgânicos, fungos, bactérias e protozoários) (ROZENDAAL,1997; FORATTINI, 2002).
As formas imaturas de A. aegypti possuem grande mobilidade (ROZENDAAL,1997), se desenvolvem em água doce, limpa ou poluída (BESERRA et
al., 2009), parada, e com matéria orgânica, tendo como criadouros preferenciais os
recipientes artificiais como pneus, latas, vasos de plantas, além de caixas d‘água, tambores e cisternas destampadas (GADELHA e TODA, 1985; GUBLER, 1998; BRAGA e VALLE, 2007). Segundo Cunha et al. (2002), as bromélias constituem um microhabitat ideal no qual podem se desenvolver as formas imaturas do A. aegypti, por apresentarem muitas vezes disponibilidade do material orgânico e outros nutrientes na água reservada (GOMES-DANTÉS e WILLOQUET, 2009).
Na fase adulta, os mosquitos se alimentam de seiva de plantas, copulam e a fêmea é anautogênica (precisam de alimentação sanguínea para o desenvolvimento dos ovaríolos). Após esse período podem realizar a postura de ovos que variam entre 80 e 100 por fêmeas a cada postura (GADELHA e TODA, 1985).
Uma só fêmea de A. aegypti pode, enquanto procura alimentar-se satisfatoriamente de sangue, produzir várias alimentações curtas em diferentes hospedeiros, aumentando as chances de adquirir e transmitir os parasitas a outros hospedeiros (CARRINGTON e SIMMONS, 2014), conferindo ao mosquito um importante papel epidemiológico na transmissão de doenças, como Dengue, Zika, Chikungunya, entre outras (CONSOLI e OLIVEIRA, 1994).
Essas arboviroses (vírus transmitidos por artrópodes) são mantidas naturalmente através de ciclos realizados por repastos sanguíneos entre os hospedeiros vertebrados. Os vetores podem se infectar por diferentes mecanismos, como a ingestão de sangue em hospedeiros contendo o vírus, pela transmissão transovariana ou vertical e transmissão venérea durante a cópula (MARQUARDT e KONDRATIEFF, 2005; CAMPOS et al., 2017.).
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1.1.2 Importância Médica
Do gênero Aedes, a espécie A. aegypti é a que tem maior importância médica no Brasil, sendo este, vetor de várias doenças infecciosas. Durante a hematofagia pode transmitir os vírus da dengue, febre amarela urbana, zika, chikungunya e outras arboviroses (BRASIL, 2007; BRASIL, 2009).
No Brasil, a transmissão dos vírus Dengue vem ocorrendo de forma continuada desde 1986, intercalando-se com a ocorrência de epidemias, geralmente associadas com a introdução de novos sorotipos em áreas anteriormente indenes ou alteração do sorotipo predominante (BRASIL, 2016).
O maior surto de Dengue no Brasil ocorreu em 2013, com aproximadamente 2 milhões de casos notificados. Atualmente, circulam no país os quatro sorotipos da doença (BRASIL, 2016). Em 2017, foram registrados 252.054 casos prováveis de dengue no país, e foram confirmados 141 óbitos. A região Nordeste registrou o maior número de casos prováveis (86.386 casos; 34,3%) em relação ao total do país, sendo 7.311 casos do Rio Grande do Norte (BRASIL, 2018).
No final de 2013, foi registrada a transmissão autóctone de Chikungunya em vários países do Caribe. Em 2014, foram confirmados casos autóctones no Brasil e em vários países do continente americano, e atualmente nas América, África, Europa, Ásia e Oceania (BRASIL, 2016). Em 2017, foram registrados 185.737 casos prováveis de Febre de Chikungunya no país (taxa de incidência de 90,1 casos/100 mil hab.); destes, 151.966 (81,8%) foram confirmados, e foram confirmados laboratorialmente 173 óbitos. A região Nordeste apresentou o maior número de casos: 142.131 casos; 76,5%, sendo 2.082 casos do Rio Grande do Norte (BRASIL, 2018).
Entre 1951 a 2013, evidências sorológicas do vírus Zika em humanos foram notificadas em países da África, Ásia e Oceania. Esse vírus foi identificado pela primeira vez no Brasil em abril de 2015 (BRASIL, 2015). Desde 2007 ocorre a transmissão vetorial autóctone do vírus Zika em 75 países e territórios no mundo, sendo 48 (64%) nas Américas (BRASIL, 2018). Em 2017, foram registrados 17.452 casos prováveis de febre pelo vírus Zika no país (taxa de incidência de 8,5 casos/100 mil hab); destes, 8.839 (50,6%) foram confirmados, e foram confirmados laboratorialmente dois óbitos. O Nordeste registrou 5.270 casos prováveis, sendo 460 casos do Rio Grande do Norte (BRASIL, 2018).
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Há também registros de casos de microcefalia e alterações no sistema nervoso central, possivelmente causados pelo vírus Zika. Em 2016, foram confirmados 142 casos registrados no Rio Grande do Norte, com 23 óbitos (BRASIL, 2017).
O aumento do número de casos dessas doenças tem reforçado a busca de métodos alternativos para o controle do A. aegypti, como por exemplo, a utilização de mosquitos machos estéreis em laboratório que são liberados na natureza para copula (ALPHEY et al., 2010) e a inserção da bactéria Wolbachia em ovos de A. aegypti (WERREN et al., 2008), bem como a implementação de programas de educação, para mudar hábitos humanos propícios à infestação do mosquito. No entanto, os inseticidas sintéticos continuam, ainda, sendo a base dos programas de controle do vetor (CAMPOS e ANDRADE, 2001).
1.2 Controle do A. aegypti
O papel do controle de vetores em Saúde Pública é prevenir a infecção do homem mediante o bloqueio ou redução da transmissão, sendo seus principais objetivos: (1) Manejar os problemas existentes, como surtos, epidemias, alta mortalidade e alta morbidade; (2) Prevenir epidemias ou a re-introdução de doenças; (3) Reduzir os fatores de risco ambiental da transmissão. Para que esses três objetivos sejam alcançados, é necessário contar com informações sobre o hospedeiro humano, a doença, o vetor e o ambiente; e dispor dos recursos necessários para aplicação oportuna (BRAGA et al., 1999).
De acordo com a Fundação Nacional de Saúde (FUNASA, 2001), os componentes do controle de vetores incluem: controle mecânico (físico), controle biológico, controle legal (leis e portarias), controle químico (inseticidas e repelentes), ações educativas e controle integrado (BRASIL, 2001).
Uma vez que não existem vacinas nem drogas antivirais específicas disponíveis para a população, a única forma de controle, da maioria das arboviroses, é através do combate ao vetor, sendo as informações geradas através da vigilância entomológica fundamentais para a efetuação das medidas de controle (FORATTINI, 2002).
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As medidas de controle devem ser aplicadas baseadas no conhecimento profundo da biologia do vetor em questão. Elas podem ser aplicadas a formas imaturas (larvas e pupas) e/ou a mosquitos adultos (SERVICE, 2008).
1.2.1 Controle de imaturos de A. aegypti
O Ministério da Saúde preconiza como medida de controle de densidade de mosquito vetores, o controle químico por inseticidas sintéticos convencionais, este é, utilizado através do tratamento focal, que consiste na aplicação de um produto larvicida – Temephós - um organofosforado (à base de fósforo), nos depósitos positivos para formas imaturas de mosquitos, que não possam ser eliminados mecanicamente (BRASIL, 2002). Porém, em 2012, foi relatada uma diminuição na persistência deste inseticida sugerindo que as populações estejam resistentes a este organofosforado. E em uma tentativa de reverter essa situação para emprego futuro do larvicida Temephós, o Ministério da Saúde recomenda a substituição desse larvicida em todos os municípios do país (BRASIL, 2012). No Brasil, a resistência a este inseticida já foi detectada em São Paulo, Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Distrito Federal; Rio de Janeiro, Sergipe e Alagoas (LIMA et al., 2003).
Há também os inseticidas químicos denominados de “terceira geração” que são os hormônios juvenis e os inibidores de quitina. Os primeiros são produtos que interferem na pupação ou na emergência de adultos, como o Piriproxifeno que é recomendado pela OMS para controle de Aedes sp. em água potável (BRASIL, 2014). Os inibidores da formação de quitina interferem com o processo de muda, inibindo a formação de quitina, como o Diflubenzuron e o Novaluron, que atuam sobre as larvas ocasionando sua morte durante a ecdise. Esses produtos não são recomendados para aplicação em água potável, o que restringe seu uso (BRASIL, 2014).
O controle biológico, realizado naturalmente através das relações ecológicas de predação, parasitismo e mesmo canibalismo, pode ser utilizado de forma mais específica e intensificada. A aplicação de Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti), bactérias que produzem toxinas que agem no intestino das larvas de Aedes sp., ou mesmo de peixes larvóforos, como Gambusia affinis, em criadouros pode reduzir a população das formas imaturas nos criadouros (BRASIL, 2014). Assim como, a utilização de larvas predadoras de Toxorhynchites tem sido estudada no controle
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biológico das populações de outras espécies de Culicidae, como A. aegypti e Culex
quinquefasciatus (INPA/MCTI, 2016). É também recomendado pela OMS a utilização
do Spinosad, um larvicida baseado na fermentação da bactéria Saccharopolyspora
spinosa (BRASIL, 2012).
O manejo ambiental, caracterizado principalmente pela retirada dos criadouros domiciliares, mutirões de limpeza e coleta regular de lixos e entulhos, tem a participação direta da população através das campanhas educativas veiculadas nos meios de comunicação (BRASIL, 2002). Outras medidas importantes e de impacto coletivo são realizar ações de melhorias sanitárias domiciliares, principalmente para a substituição de depósitos e recipientes para água existentes no ambiente doméstico e a vedação de depósitos de água; fomentar a limpeza urbana e a coleta regular de lixo realizadas de forma sistemática pelos municípios; desenvolver modelos de reservatórios protegidos para armazenamento de água potável em domicílios; entre outras ações. Essas medidas contribuem diretamente no controle do inseto. Também é essencial supervisionar, monitorar e avaliar as ações de vigilância epidemiológica e sanitária do ambiente, a fim de identificar os locais onde o mosquito possa estar proliferando e realizar o controle adequado (BRASIL, 2002; BRASIL, 2009).
1.2.2 Controle de adultos de A. aegypti
O Ministério da Saúde indica, como controle do A. aegypti, o uso de telas nas portas e janelas, mosquiteiros, inseticidas e repelentes (BRASIL, 2012). Algumas dessas medidas de controle devem ser realizadas criteriosamente, para evitar intoxicação humana pelos inseticidas.
O controle químico é utilizado através do tratamento perifocal e em aspersão aeroespacial de inseticida a ultra baixo volume (UBV). O tratamento perifocal, indicado para locais infestados pelo vetor onde a aplicação de larvicidas é dificultada e onde houve casos de dengue, é realizado pela aspersão de inseticida das paredes externas de pontos estratégicos, onde os mosquitos possam vir a pousar para descanso ou mesmo oviposição. Já o ultra baixo volume (UBV) consiste na aspersão de partículas pequenas de inseticida (atualmente pertencente ao grupo dos piretróides) no ar e sua aplicação atinge a superfície do corpo do mosquito mais extensamente do que através de outro tipo de pulverização. É utilizado para prevenir, como forma complementar
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para promover a rápida interrupção da transmissão de arboviroses, de preferência associado a mutirão de limpeza e eliminação de depósitos (BRASIL, 2002).
Mesmo com tantos avanços no controle do mosquito, ainda existem lacunas de conhecimento sobre a utilização dos inseticidas, como os mecanismos de toxicidade e aspectos adaptativos para os insetos, além da estabilidade e impacto ambiental. Há também escassez de estudos científicos que determinem a toxicidade dos produtos ao homem e ambiente, e a necessidade de utilização e comercialização, pois, na base do conhecimento atual, exceto o controle biológico, todos os outros inseticidas usados nas campanhas de controle de mosquitos são de origem sintética (BARRETO, 2005). Porém, atualmente, essas técnicas não são as únicas rotas que a ciência busca para enfrentar esta causa, mas também, a obtenção e manipulação de materiais da nanotecnologia vêm sendo amplamente difundida devido as propriedades e características não existentes em nenhum outro produto em escalas superiores.
1.3 Nanotecnologia
A nanociência é multidisciplinar e, através dela, podemos aplicar os conhecimentos dos estudos no mundo subatômico para o advento da nanotecnologia. A nanotecnologia trata-se da obtenção de nanomateriais ou nanopartículas - agregados atômicos ou moleculares - caracterizados em tamanhos inferior a 100 nm com aplicação em diferentes áreas como: biologia, medicina, engenharia, química e física (DANIEL e ASTRUC, 2004; KATO, 2011).
É notória a contribuição da nanotecnologia nas ciências biológicas, farmacêuticas e da saúde nestas últimas décadas. Como resultado, tem-se observado uma oferta cada vez maior de novos materiais, inteligentes e funcionais, com a finalidade de melhoramento da qualidade de vida das pessoas e, consequentemente, um aumento na expectativa de vida (MANSUR et al., 2015).
Quando aplicada às ciências da vida recebe o nome de nanobiotecnologia, sendo este, um ramo da nanotecnologia que funde a ciência dos materiais com as ciências biológicas, gerando conhecimento e produtos nas áreas biotecnológicas, farmacêuticas, médicas, de diagnóstico, entre outras (FARIA-TISCHER e TISCHER, 2012).
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Na nanobiotecnologia é possível a criação de sistemas revolucionários de transporte de fármacos programável em escala molecular, cujas estrutura e movimentação estão baseadas na arquitetura do DNA, utilizando a técnica de dobramento do DNA (origami de DNA) e produzindo formas em diferentes dimensões. Assim, podem-se criar linhas de montagem molecular modeladas nos ribossomos (ribossomos sintéticos), sistemas de detecção de biomarcadores, transporte de medicamentos e outros dispositivos moleculares, nanossensores, biochips e copolímeros que auxiliam na restauração de lesões, trazendo avanços importantes na medicina terapêutica e preventiva (THOMPSON, 2011).
Hoje em dia, as propriedades únicas dos nanomateriais motivaram os pesquisadores a desenvolver técnicas mais simples e baratas para produzir nanoestruturas de materiais tecnicamente importantes. Várias nanopartículas de óxido metálico são produzidas com possíveis aplicações futuras, como, por exemplo, o óxido de zinco (ZnO) que é considerado um excelente material protetor UV, quando se exploram essa propriedade em nanodimensões. O intervalo de banda larga e a grande energia de ligação excitônica tornaram o ZnO importante tanto para aplicações científicas como industriais (WANG et al., 2004).
O óxido de zinco é um composto inorgânico com a fórmula molecular ZnO e aparece como um pó branco. O pó ZnO é amplamente utilizado como aditivo em inúmeros materiais e produtos, incluindo cerâmica, vidro, cimento, borracha (por exemplo, pneus para automóveis), lubrificantes, tintas, adesivos, plásticos, selantes, pigmentos, alimentos (fonte de nutrientes Zn), baterias e retardadores de fogo (WANG
et al., 2004).
Logo, a pesquisa neste campo da nanociência ganhou impulso nos últimos anos, fornecendo soluções inovadoras em diferentes áreas científicas.
1.3.1 Pontos quânticos de Óxido de Zinco (PQs ZnO)
Pontos quânticos (PQs) semicondutores coloidais são cristais únicos de poucos nanômetros de diâmetro cujo tamanho e formato podem ser controlados com precisão pela duração, temperatura, e moléculas de ligando usadas na síntese (ALIVISATOS, 1996).
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Atualmente, existem poucos artigos publicados mostrando a utilização de pontos quânticos, como por exemplo, PQs de grafeno contra o vetor (Anopheles) da Malária (Murugan et al., 2017)
Figura 3: Escala nanomêtrica, destacando a localização das nanopartículas e pontos quânticos. Fonte: Google imagens (adaptado).
Pontos quânticos de óxido de zinco (PQs ZnO) são nanopartículas ou materiais inorgânicos cristalinos da família dos óxidos metálicos semicondutores, com tamanho de partículas menores que 10 nm tornando o material com propriedades físicas e químicas particulares, com um intervalo entre a banda de valência e a banda de condução de 3.37eV (energia de gap) e uma energia de ligação 60 eV (SRIKANT e CLARKE, 1998), com elevada absorção, fotoestabilidade, larga região do espectro de excitação, estreitas bandas de emissão e baixa tendência de fotodegradação. Tais comportamentos são fundamentais, por exemplo, para a obtenção de imagens em sistemas biológicos e diagnósticos médicos (FU et al., 2009).
Devido à alta estabilidade química, o ZnO possui aplicações com as mais diversas formas, tais como o pó, cristais, coloides ou incorporado em outros materiais. As propriedades de absorção em uma ampla faixa na região do UV e emissão de fluorescência da região do azul ao amarelo (dependendo do diâmetro das partículas), diante da excitação com luz ultravioleta (UV) (FONOBEROV e BALANDIN, 2004), tornam o ZnO promissor para aplicação em lasers, fotocatálise, células solares, bloqueadores de radiação UV, sensores de gases, dispositivos eletrônicos, marcadores biológicos, quimiossensores, etc. Além disso, os PQs ZnO são de baixo custo (SANDRI et al., 2017).
Os PQs de ZnO podem ser preparados em solventes alcoólicos ou em água, tornando possível também a aplicação em áreas que exploram a característica da biocompatibilidade, e podem ser sintetizados por várias técnicas, tais como:
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precipitação controlada, físico-químico, hidrotérmico, pirolise, aerosol, micro-ondas e via Sol-gel (ZHAO et al., 1998; CHEN et al., 2000; HONG et al., 2006; AO et al., 2006; SCHNEIDER et al., 2010; BENHEBAL et al., 2013).
A aplicação de nanoestruturas semicondutoras, como o ZnO, em fotocatálise é devido a capacidade das partículas em absorver a energia UV e transformar em energia química. Dentre as reações fotocatalíticas, estão aquelas capazes de promover a degradação de compostos potencialmente tóxicos, gerando uma tecnologia que pode ser aplicável em processos de tratamentos de efluentes, oxidação seletiva, descontaminação do ar e destruição de poluentes de maneira geral (NOGUEIRA e JARDIM, 1998).
As reações fotocatalíticas para semicondutores ocorrem após a ativação das partículas pela absorção da radiação UV (Figura 3). Os fótons absorvidos, com energia superior ou igual a energia do band gap (intervalo de banda), fazem com que os elétrons migrem (OHTANI, 2010).
Figura 4: Absorção da radiação UV causando o deslocamento dos elétrons nos orbitais, liberando energia da partícula. Fonte: Google imagens (adaptado)
A promissora aplicação de PQs em sistemas biológicos, devido às propriedades de emissão de fluorescência, está impulsionando os pesquisadores para a obtenção de PQs de ZnO compatíveis com sistemas aquosos. A vantagem é que as
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nanoestruturas de ZnO apresentam baixa toxicidade e biodegradabilidade (ZHANG et
al., 2013).
Todavia, não há na literatura aplicação de Pontos Quânticos como objetivo de estudo visando a problemática dos vetores, principalmente os transmissores de arboviroses. Em nosso melhor conhecimento, o presente estudo é o primeiro a relatar sobre o uso PQs de ZnO como possível larvicida para Aedes aegypti.
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Verificar a atividade dos pontos quânticos de óxido de zinco (PQs ZnO) na mortalidade de imaturos de Aedes aegypti.
2.2 Objetivos Específicos
- Caracterização dos PQs ZnO;
- Avaliar a mortalidade dos imaturos de A. aegypti frente ao PQs ZnO;
- Determinar as Doses Letais (DL) dos PQs ZnO para imaturos de A. aegypti. - Analisar o papel da luz UV como intensificadora dos PQs ZnO;
3 METODOLOGIA
3.1 Criação dos Aedes aegypti
Os insetos utilizados nos ensaios do presente estudo foram obtidos a partir da colônia de A. aegypti mantida no Laboratório de Insetos e Vetores (LIVe) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). A colônia foi mantida no laboratório a uma temperatura de 27 ± 2ºC, com umidade 80±10%, com um fotoperíodo de 12hD:12hN. As larvas eram acondicionadas em recipientes de plástico e alimentadas com ração para peixe (PoytaraⓇ), até os estádios esperados (L3/L4).
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3.2 Obtenção dos Pontos Quânticos (PQs)
Os pontos quânticos de óxido de zinco foram preparados pelo Laboratório da Engenharia Têxtil da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).
Os PQs ZnO foram preparados a partir do método via Sol-Gel segundo propôs Pacholski (Pacholski et al., 2002), com alterações. Esse método trata-se de um processo de precipitação em solução que envolve a evolução de redes coloidais através da formação de suspensões coloidais (Sol) e a gelificação do sol para formar uma rede numa fase líquida contínua (Gel) (KONG et al., 2000).
Primeiro, 0,9800 g de acetato de zinco dihidratado (Zn(CH3OO)2.2H2O) foi solubilizado em 42 ml de solvente etanol absoluto, enquanto que 0,4806 g de hidróxido de potássio (KOH) foi diluído em 23 ml de etanol, por seguinte, ultrasonoficado por 10 minutos. A solução de acetato de zinco foi posta sob agitação e aquecimento contínuo de 60 °C. Após 30 minutos de agitação, a diluição de KOH foi adicionada a primeira solução à gotas. Finalizado a etapa anterior, a mistura foi agitada por 2h e 25 minutos a uma temperatura de 60 °C. Após o processo de síntese, o coloide de aspecto embranquecido foi formado.
Figura 5: Fluxograma da síntese dos pontos quânticos de ZnO.
3.2.1 Análise dos tamanhos e morfologia dos PQs ZnO
Para definição dos tamanhos e morfologia dos pontos quânticos de ZnO foram realizadas análises no Laboratório de Engenharia Têxtil da UFRN de Difração por Raios – X (DRX) no difratometro de pó Mine Flex II RIGAKU e Espalhamento de Luz Dinâmicas (DLS), Microscópica Eletrônica de Varredura por Feixe de Emissão de Campo de Alta Resolução (MEV/FEG) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), na FIOCRUZ/BA. Soluções em meio etanoico de Acetato de Zinco (Precursor) e KOH (Ag. Redutor) Suspensão de Ac. zinco em agitação vigorosa por 30' a 60oC. KOH é ultrasonoficado por 10' Após 30', KOH é adicionado na suspensão à gotas A mistura continua por mais 2o25' de agitação a 60oC Coloide de PQ ZnO PREPARAÇÃO RESULTADO
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3.3 Bioensaio larvicida
A atividade larvicida do PQs ZnO foi avaliada de acordo com o protocolo da Organização Mundial de Saúde (OMS, 2005), com adaptações.
Todos os bioensaios foram realizados com a seguinte metodologia: Foram colocadas vinte (20) larvas no terceiro ou quarto estádio em um copo de plástico de 200 mL contendo 100 mL de água mineral e as concentrações desejadas de nanopartículas de óxido de zinco, com réplica. Os testes foram mantidos em laboratório (27±2ºC; 80±10%; 12h:12h). A mortalidade das larvas foi registrada 24h após a exposição. Foram identificadas como mortas as larvas que não reagiram a estímulos mecânicos (estimulação por pipeta ou palito). Cada teste incluiu água mineral como grupo controle negativo.
3.3.1 Bioensaio 1: Diferentes concentrações para obtenção das doses letais (DL)
Foram testadas as mesmas concentrações do ensaio anterior com diluições próximos, 3, 7, 14, 22 e 29 mg/mL, com duas réplicas. E realização da análise Probit para estimar a DL50 e DL90.
Figura 6: (a) Bioensaio com amostras dos PQs ZnO, sendo 3 (1%), 7 (2%), 14 (4%), 22 (6%) e 29 (8%) mg/mL, e controle (água). (b) Amostras e controle vistos de cima. Fonte: Autor
(a)
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3.3.2 Bioensaio 2: Avaliação da luz ultravioleta (UV) em diferentes concentrações de PQs ZnO
Para avaliar a influência da luz ultravioleta na ação do PQs ZnO, foram testadas altas concentrações de PQs ZnO, 14 e 29 mg/mL, e o controle (água) na ausência e presença de luz ultravioleta (UV), com uma réplica. Estas ficaram em uma câmara de radiação fechada expostas a luz UV por durante 24h.
Figura 7: Bioensaio realizado com amostras 14mg/mL (4%), 29mg/mL (8%) e controle (água) na caixa expostos a luz ultravioleta (UV). Fonte: Autor
A câmara de radiação utilizada (Figura 8) é composta de duas lâmpadas fluorescentes de 20W da marca Verivide e uma lâmpada de luz negra ultravioleta 18W da Phillips, com espectros de emissão entre 330 - 400 nm. A temperatura do sistema nunca foi superior a 25 ºC, a distância da separação entre a s amostras e as lâmpadas foi de 10 cm.
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3.5 Análise estatística
A análise Probit foi utilizada para estimar a DL50 e DL90 pelo software MedCalcⓇ. Foi utilizado o teste Kolmogorov – Smirnov para verificação da normalidade dos dados. Para o bioensaio comparando concentrações e luz ultravioleta foi realizada uma ANOVA fatorial e para comparar a mortalidade apenas entre tratamentos de distintas concentrações ANOVA utilizando o software GraphPad PrismⓇ versão 7.04.
4 RESULTADOS
4.1 Análise dos tamanhos e morfologia dos PQs ZnO
A figura 9 mostra os padrões de Difração de Raio-X (DRX, sob utilização de padrões de radiação Cu-Kα, λ = 1.5405 Å, com varredura angular de 25° a 80° e resolução de 0,02° (em 2θ), a velocidade de 15°/ min) bem indexados do pó de ZnO coletados a partir da centrifugação do coloide obtido, lavando o decantado com o mesmo solvente utilizado para a síntese, etanol, e colocando-o para secar a temperatura ambiente até a evaporação de todo álcool. Apresentou picos forte de difração que podem ser identificados como (100), (002), (101), (102), (110), (103), (200), (112), (004) e (202) representando as reflexões da estrutura cristalina Wurtzita (BRAYNER et al., 2010) das nanoparticulas de ZnO com base no banco de dados cristalográficos de compostos cristalinos pelo centro internacional de dados de difração (ICDD®) a partir da carta de referência PDF JCPDS 80-0074 para óxido de zinco através da caracterização no Software X PERT HIGHSCORE PLUS. Não há picos de excesso detectados, o que indica que todos os precursores foram completamente decomposto e nenhum outro produtos complexos foram formados, confirmando a presença do ZnO no material e a pureza do pó sintetizado.
29 Figura 9: Difratograma dos PQ ZnO e seus picos cristalográficos. Fonte: Laboratório de Engenharia Têxtil
Na imagem Microscópica Eletrônica de Varredura por Feixe de Emissão de Campo (MEV/FEG) do pó dos pontos quânticos de óxido de zinco (Figura 10) é possível observar que as nanoestruturas de ZnO sintetizadas possuem partículas esféricas numa faixa de tamanho que corresponde de 5-7 nm. Porém, este equipamento não possui sensibilidade capaz de medir tamanho de partículas inferiores a 10 nm, sendo necessária a análise morfológica, também, por Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET).
30 Figura 10: Imagem de MEV/FEG dos Pontos Quânticos de Óxido de Zinco. Barra de escala: 20 nm. Intervalo de tamanho de partícula: 5 – 7 nm. Fonte: Laboratório de Engenharia Têxtil
A análise realizada pela Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) definiu que os pontos quânticos de óxido de zinco usados nos testes têm aproximadamente 5,11 nm (Figura 11).
Figura 11: Imagem da MET dos PQs ZnO, representados pelos pontos escuros. Tamanho de partícula: 5.11nm. Fonte: Fiocruz/BA
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4.2 Bioensaio 1: Diferentes concentrações para obtenção das doses-letais
Os PQs ZnO testados em diferentes concentrações apresentaram toxicidade para as larvas L3/L4 de A. aegypti (Tabela 1) em todas as concentrações analisadas, exceto 3 mg/mL. As concentrações 7 e 14 mg/mL tiveram, respectivamente, 15% e 60% de mortalidade sobre as larvas, enquanto 22 e 29 mg/mL alcançaram 100% de mortalidade. De acordo com a análise estatística (ANOVA)há diferença significativa entre as concentrações (p<0.01). Os valores de DL50 e DL90 (Figura 12) dos PQs ZnO foram, respectivamente, 12,3 mg/mL e 17mg/mL.
Tabela 1: Atividade larvicida dos PQs de ZnO em larvas de A. aegypti em terceiro e quarto estádio.
IC = Intervalo de confiança
Figura 12: Gráfico das doses letais dos PQs ZnO sobre as larvas de A. aegypti, com intervalo de confiança de 95%, DL50 de 12,3 mg/mL e DL90 de 17,7 mg/mL. Tratamento Indivíduos (n) Dose (mg/mL) Mortalidade (%) Exposição (24h) Desvio Padrão DL50 (95% IC) DL90 (95% IC) PQs ZnO 80 3 0 0,00 12,3 (11,48-13,28) 17,7 (16,47-19,37) 80 7 15 4,76 80 14 60 5,41 80 22 100 0,00 80 29 100 0,00
32 Figura 13: Resultado de uma das repetições para análise da mortalidade das larvas nas diferentes concentrações: (a) indivíduos vivos - 3 mg/mL; (b) dez indivíduos mortos – 7 mg/mL; Todos os indivíduos mortos: (c) 14 mg/mL, (d) 22 mg/mL (e) 29 mg/mL. Fonte: Autor
4.3 Bioensaio 2: Avaliação da luz UV em diferentes concentrações
Neste bioensaio, observou-se nas concentrações analisadas, 14 e 29 mg/mL, que tanto na ausência como na presença de luz ultravioleta (UV) houve mortalidade, destacando 29 mg/mL com 100% de mortalidade sobre as larvas (Tabela 2). Foi observada diferença significativa (p<0.01) de acordo com a análise estatística (ANOVA), indicando que a presença de luz UV influência na mortalidade das larvas.
Tabela 2. Susceptibilidade de amostras populacionais de larvas de A. aegypti em diferentes concentrações de PQ ZnO e controle (= zero) na presença e ausência de luz ultravioleta (UV).
Concentrações (mg/mL) Indivíduos (n) Mortalidade (%) Desvio Padrão Presença de Luz UV 0 80 0 0,00 14 80 81,25 3,30 29 80 100 0,00 Ausência de Luz UV 0 80 0 0,00 14 80 66,25 5,37 29 80 100 0,00
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5 DISCUSSÃO
Este é o primeiro estudo de pontos quânticos de zinco com atividade contra larvas de Aedes aegypti realizado em laboratório.
A análise dos tamanhos e morfologia dos PQs ZnO mostrou no DRX (Figura 9) que não há picos de excesso detectados, o que indica que todos os precursores foram completamente decompostos e nenhum outro produto complexo foi formado. Ao tomar como referência o pico máximo (101) do DRX, o tamanho médio do cristalito é aproximadamente 7 nm, consistente aos dados de MEV/FEG (Figura 10), que apresentou partículas esféricas numa faixa de tamanho correspondente a 5-7 nm. E o tamanho foi especificado pelo MET (Figura 11) resultando em aproximadamente 5,11 nm.
Considerando que não existe outro estudo com pontos quânticos de zinco testados em mosquitos, realizamos testes com diferentes concentrações desse composto em larvas L3/L4 de Aedes aegypti e estas apresentaram toxicidade, exceto
na concentração 3 mg/mL (Tabela 1), com DL50 (12,3 mg/mL) e DL90 (17,7 mg/mL)
consideradas aceitáveis quando comparadas a outros estudos. Muitos dos estudos
focados na toxicidade larvicida, pupicida e adulticida dos mosquitos, mas testando outras nanopartículas de diferentes tamanhos, mostram as DL50 calculadas extremamente baixa (MARIMUTHU et al., 2011; RAMAN et al., 2012; RAWANI, et al., 2013; RONI et al., 2013; BENELLI, 2016; GOVINDARAJAN, 2016). A maioria deles está dentro de 1-30 mg/L, como o trabalho de BANUMATHI et al. (2017) onde as nanopartículas de ZnO sintetizado de plantas (ex. Lobelia leschenaultiana,
Campanulaceae) apresentaram valores de DL50 acima de 30 mg/L contra larvas de
Aedes aegypti.
A toxicidade dos pontos quânticos obtida no presente trabalho se deve ao seu pequeno tamanho (5.11nm), que, possivelmente, permite a passagem através da cutícula de insetos e em células individuais, interferindo nos processos fisiológicos. De acordo com estudos anteriores (RAMIMOGHADAM et al., 2013; KALIMUTHU et
al., 2017; BENELLI, 2018), com C. quinquefasciatus e A. aegypti expostos a
nanopartículas (ouro, prata e ZnO), apresentaram danos ao intestino médio, ao intestino final, aos músculos, aos gânglios nervosos, com células epiteliais do intestino médio desintegradas e demais células epiteliais completamente degeneradas e
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vacuoladas. No entanto, para confirmação dessa teoria, são necessários mais estudos aprofundados, como determinar a ação específica dos PQs ZnO através de Microscopia Confocal, assim como a realização da análise citotóxica.
Ao avaliar as concentrações, 14 e 29 mg/mL, na presença e ausência da luz ultravioleta (Tabela 2) obtivemos resultados que mostram uma diferença significativa na mortalidade das larvas expostas a luz UV com 14 mg/mL (81,25%) quando comparada a mesma concentração na ausência da luz (66,25%).
O dióxido de titânio (TiO2), um óxido metálico como o ZnO, também possui atividade fotocatalítica (FU et al., 2005), isto é, sofre influência luminosa. Em estudo realizado por Maness et al. (1999), os autores mostraram que a concentração (1 mg/mL) de TiO2 se mostrou mais eficaz para matar células de Escherichia coli quando incidiram energia luminosa.
A maior vantagem do ZnO é que absorve grande fração do espectro solar do que TiO2 (SAKTHIVEL et al., 2003). E é mais ativo do que outros fotocatalisadores quando a luz solar é usada como fonte de energia (SAKTHIVEL et al., 1999; SAKTHIVEL et al., 2001).
Partindo do pressuposto que os mosquitos da espécie em estudo põem seus ovos em locais urbanos, em grande maioria expostos ao sol, como caixas d’água, e tendo em vista que, de acordo com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE (2017), o Brasil apresenta níveis bastante elevados de irradiação solar, com a região Nordeste do Brasil superando os países ibéricos em termos de irradiação solar média mensal, podemos supor que os PQs ZnO seriam os perfeitos aliados ao nosso clima e contra as larvas de mosquitos.
O uso deste composto no controle de imaturos de A. aegypti é vantajoso por essas nanoestruturas de ZnO apresentarem baixa toxicidade, biodegradabilidade (ZHANG et al., 2013), baixo custo (SANDRI et al., 2017) e por possuírem atividade intensificada pela luz, como foi mostrado neste estudo, sendo assim promissor para o uso como larvicida.
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6 CONCLUSÃO
Neste estudo, a avaliação dos pontos quânticos de óxido de zinco mostrou que as pequenas partículas (5.11nm) possuem propriedades tóxicas para larvas de Aedes
aegypti tanto na ausência ou presença da luz UV.
A partir dos estudos acima mencionados, pode-se sugerir os PQs ZnO como ferramenta promissora para o controle de larvas desse vetor.
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