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Title: Atividade moluscicida e interações moleculares da nitazoxanida com Limnoperna fortunei.
Authors: Freitas, Lorran Miranda Andrade de
metadata.dc.contributor.advisor: Andrade, Milton Hércules Guerra de
Keywords: Mexilhão
Proteômica
Analise cromatográfica
Mortalidade
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Souza, Gustavo Henrique Bianco de
Cardoso, Leonardo Máximo
Isoldi, Mauro César
Vieira Filho, Sidney Augusto
Andrade, Milton Hércules Guerra de
Citation: FREITAS, Lorran Miranda Andrade de. Atividade moluscicida e interações moleculares da nitazoxanida com Limnoperna fortunei. 2018. 73 f. Tese (Doutorado em Ciências Biológicas) - Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Abstract: O Limnoperna fortunei é responsável por impactos econômicos, principalmente no setor hidrelétrico responsável pela maior parte da produção de energia elétrica no Brasil. Atualmente o cloro é o agente mais empregado no combate às infestações pelo L. fortunei, entretanto, sua utilização é limitada pelas agências ambientais devido ao potencial tóxico. A substância 2-acetolyloxy-N-(5-nitro-2-thiazolyl)-benzamide (NTZ) induziu mortalidade de 80 a 60% em concentrações de 5 a 1 ppm respectivamente. Nessas concentrações, a droga possui baixa toxicidade em organismos superiores aeróbicos. Estudos em peixes demonstraram baixo potencial toxicológico, indicando que pode ser usada com segurança na dose 1 ppm. Visando alcançar melhor desempenho da droga e utiliza-la em menores concentrações, a amônia foi associada a 1 ppm para ampliar o efeito moluscicida do NTZ. Nossos resultados mostram uma potencialização do efeito e uma mortalidade de 80% com um dose 10 vezes menor associada a 1 ppm de ammonia. A droga pode ser facilmente removida da água de descarte logo após o tratamento de tubulações, se recolhida em reservatório contendo 1% de suspensão de cravão ativado sob agitação. Essa suspensão remove pelo menos 99% de pulsos de concentrações de 5 ppm em 15 segundos de exposição. Além disso, a capacidade máxima de retenção do carvão atinge 10% do seu peso. Esse estudo traz como perspectiva imediata a criação de um sistema de fluxo contínuo de remoção do NTZ da água de rejeito e a possibilidade dispensa-la em águas fluviais sem causar danos ambientais. O NTZ foi imobilizado em Sepharose, com o objetivo de isolar e identificar as proteínas que interagem de forma específica ao NTZ. Empregando-se a espectrometria de massas foram identificadas algumas proteínas ligantes que foram analisadas como possíveis alvos de ação. A arginina quinase, considerada alvo de drogas antiparasitárias e enzima fundamental para a manutenção do organismo em anaerobiose, foi identificada na fração retida. Os resultados de ensaios enzimáticos demonstram que o NTZ inibe arginina quinase em concentrações molares de 10-4M. Devido a importância dessa enzima e a possiblidade de acúmulo da droga durante a filtração de água realizada por esses organismos consideramos a possibilidade que esse mecanismo possa explicar o efeito tóxico do NTZ sobre o L. fortunei. Além disso, a interação entre a droga e proteínas envolvidas na regulação da apoptose também poderiam contribuir para essa atividade tóxica.
metadata.dc.description.abstracten: The Limnoperna fortunei is responsible for economic impacts, mainly in the hydroelectric sector responsible for most of the Brazil electricity production. Chlorine is currently the most widely used agent for controlling L. fortunei infestations, however, its use is limited by environmental agencies due to toxic potential. The substance 2-acetolyloxy-N- (5-nitro-2-thiazolyl) -benzamide (NTZ) induced mortality from 80 to 60% in concentrations of 5 to 1 ppm respectively. At these concentrations, the drug has low toxicity in upper aerobic organisms. Studies in fish have shown low toxicological potential, indicating that it can safely be used at the dose of 1 ppm. In order to achieve better performance of the drug and to use it at lower concentrations, ammonia was associated with 1 ppm to increase the molluscicidal effect of NTZ. Our results show potentiation of the effect and a mortality of 80% with a 10-fold lower dose associated with 1 ppm of ammonia. The drug can be easily removed from the wastewater soon after treatment of pipes if collected in a reservoir containing 1% activated charcoal suspension under agitation. This suspension removes at least 99% of pulses at concentrations of 5 ppm in 15 seconds of exposure. In addition, the maximum retention capacity of coal reaches 10% of its weight. This study has as an immediate perspective the creation of a continuous flow system for the removal of NTZ from waste water and the possibility to dispense it in river waters without causing environmental damages. NTZ was immobilized on Sepharose, in order to isolate and identify proteins that specifically interact with NTZ. Using mass spectrometry some ligand proteins were identified and analyzed as possible targets for action. Arginine kinase, considered a target of antiparasitic drugs and an enzyme essential for the maintenance of the organism in anaerobiosis, was identified in the retained fraction. Results from enzymatic assays demonstrate that NTZ inhibits arginine kinase at molar concentrations of 10-4M. Due to the importance of this enzyme and the possibility of accumulation of the drug during the filtration of water performed by these organisms, we consider the possibility that this mechanism can explain the toxic effect of NTZ on the L. fortunei. In addition, the interaction between the drug and proteins involved in the regulation of apoptosis could also contribute to this toxic activity.
Description: Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas. Núcleo de Pesquisas em Ciências Biológicas, Pró-Reitoria de Pesquisa de Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10271
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 24/08/2018 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação.
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