Ecotoxicidade de microplásticos de polietileno e nanopartículas de dióxido de titânio isolados e conjugados nas brânquias e fígados de girinos de Aquarana catesbeiana (Shaw, 1802)

dc.contributor.advisor1Carvalho, Cleoni dos Santos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7233550271936621
dc.contributor.authorFujiwara, Gabriel Hiroshi
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/5331868024785356
dc.contributor.refereeWaldman , Walter Ruggeri
dc.contributor.refereePrado , Pierre Ferreira do
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/0616238673458322
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/1486998769245677
dc.date.accessioned2025-11-27T12:37:08Z
dc.date.issued2025-08-29
dc.description.abstractCurrently, according to the Second Global Amphibian Assessment, habitat degradation is recognized as one of the main causes of amphibian population decline, with pollution being a major contributing factor to this loss. Among the emerging pollutants that have gained attention—both for their economic relevance and their potential environmental impacts—are microplastics and nanomaterials. Although the individual effects of these pollutants on amphibians have already been studied, significant gaps remain regarding the combined responses triggered by different classes of microplastics and nanoparticles. Given the urgency of understanding this ecotoxicological dynamic, the present study aimed to evaluate the responses of oxidative stress biomarkers, antioxidant enzymatic activity, and detoxification processes in the livers and gills of bullfrog (Aquarana catesbeiana) tadpoles exposed to polyethylene microplastics (PE-MPs) (60 mg/L) and titanium dioxide nanoparticles (TiO₂-NPs) (10 μg/L), both individually and in combination, after 15 days of exposure. Laboratory analyses demonstrated that co-exposure to microplastics and nanoparticles induced greater responses in both organs. In the gills, the mixture of these compounds resulted in increased activity of superoxide dismutase (SOD), while the groups treated individually with PE-MPs or TiO₂-NPs showed no significant changes in enzymatic levels or oxidative stress indicators. In the liver, co-exposure led to increased activity of glutathione S-transferase (GST) and elevated levels of lipid peroxidation. In the group exposed only to PE-MPs, an increase in SOD activity and lipid peroxidation levels were observed. On the other hand, neither organ exposed exclusively to TiO₂-NPs exhibited significant alterations in the analyzed parameters. These results reveal the complexity of interactions between these two contaminants and highlight the importance of studying the toxicological effects of pollutants across different organs, considering that each tissue may respond differently to various substances and that the distribution of these compounds within the organism is not uniform. Furthermore, additional studies are needed to understand the mechanisms underlying these biochemical responses, as well as further investigations into how these substances may impact other amphibian species and the ecosystems they inhabit.
dc.description.resumoAtualmente, de acordo com a Segunda Avaliação Global dos Anfíbios, a degradação do habitat é reconhecida como uma das principais causas do declínio populacional dos anfíbios, sendo a poluição um dos principais fatores contribuintes para essa perda. Entre os poluentes emergentes que têm ganhado destaque — tanto por sua relevância econômica quanto por seus potenciais impactos ambientais — estão os microplásticos e os nanomateriais. Embora os efeitos individuais desses poluentes sobre os anfíbios já tenham sido estudados, ainda existem lacunas significativas no conhecimento sobre as respostas combinadas desencadeadas por diferentes classes de microplásticos e nanopartículas. Diante da urgência em compreender essa dinâmica ecotoxicológica, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as respostas de biomarcadores de estresse oxidativo, atividades enzimáticas antioxidantes e de desintoxicação nos fígados e brânquias de girinos de rã-touro (Aquarana catesbeiana) expostos a microplásticos de polietileno (PE-MPs) (60 mg/L) e nanopartículas de dióxido de titânio (TiO₂-NPs) (10 μg/L), isolados e combinados, após 15 dias de exposição. As análises laboratoriais demonstraram que a coexposição aos microplásticos e às nanopartículas induziu maior resposta em ambos os órgãos. Nas brânquias, a mistura desses compostos resultou em um aumento da atividade da superóxido dismutase (SOD), enquanto os grupos tratados individualmente com PE-MPs ou TiO₂-NPs não apresentaram alterações significativas nos níveis enzimáticos ou nos indicadores de estresse oxidativo. No fígado, a coexposição induziu aumento da atividade da glutationa S-transferase (GST) e dos níveis de lipoperoxidação. Já no grupo exposto apenas aos PE-MPs, observou-se aumento da atividade da SOD e dos níveis de lipoperoxidação. Por outro lado, nenhum dos órgãos expostos exclusivamente às TiO₂-NPs apresentou alterações significativas nos parâmetros analisados. Esses resultados revelam a complexidade das interações entre esses dois contaminantes, e ressaltam a importância de estudar os efeitos toxicológicos de poluentes em diferentes órgãos, considerando que cada tecido pode responder de maneira distinta a diferentes substâncias, e que a distribuição desses compostos no organismo não é uniforme. Além disso, mais estudos são necessários para compreender os mecanismos envolvidos nessas respostas bioquímicas, assim como investigações adicionais sobre os possíveis impactos desses contaminantes em outras espécies de anfíbios e nos ecossistemas em que vivem.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
dc.description.sponsorshipIdnº 88887.892567/2023-00, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipIdnº 2017/23781-9, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
dc.description.sponsorshipIdnº 2019/08491-0, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
dc.identifier.citationFUJIWARA, Gabriel Hiroshi. Ecotoxicidade de microplásticos de polietileno e nanopartículas de dióxido de titânio isolados e conjugados nas brânquias e fígados de girinos de Aquarana catesbeiana (Shaw, 1802). 2025. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23098.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/23098
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus Sorocaba
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental - PPGBMA-So
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectAnfíbiospor
dc.subjectAmphibianseng
dc.subjectMicroplásticospor
dc.subjectBiomarcadorespor
dc.subjectNanopartículaspor
dc.subjectContaminantes emergentespor
dc.subjectMicroplasticseng
dc.subjectBiomarkerseng
dc.subjectNanoparticleseng
dc.subjectEmerging contaminantseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS
dc.subject.ods14. Vida na Água
dc.titleEcotoxicidade de microplásticos de polietileno e nanopartículas de dióxido de titânio isolados e conjugados nas brânquias e fígados de girinos de Aquarana catesbeiana (Shaw, 1802)por
dc.title.alternativeEcotoxicity of polyethylene microplastics and titanium dioxide nanoparticles, isolated and combined, in the gills and livers of Aquarana catesbeiana (Shaw, 1802) tadpoles.eng
dc.typeDissertação

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