revista intertox - revinter - volume 5 número 1 fevereiro de 2012 - são paulo

V.5

, N.1

, FEV

.20

12

- IS

SN 1

98

4-3

57

7

ISSN 1984-3577

São Paulo, v. 5, n. 1, fev. 2012

_______________________________________________________________________________________________________

RevInter Revista Intertox de Toxicologia, Risco Ambiental e Sociedade, v. 5, n. 1, p. 07-169, fev. 2012

2012 Intertox

Periódico científico de acesso aberto, quadrimestral e arbitrado

meses: (2) fevereiro, (6) junho e (10) outubro.

Qualquer parte desta publicação pode ser reproduzida desde que citada a fonte.

As opiniões e informações veiculadas nos artigos são de inteira e exclusiva responsabilidade dos

respectivos autores, não representando posturas oficiais da empresa Intertox Ltda.

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Artigo Original; Artigo de Atualização; Comunicação Breve; Ensaio; Nota de Atualização e

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Português e Inglês

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RevInter – Revista Intertox de Toxicologia,

Risco Ambiental e Sociedade. / InterTox uma empresa do

conhecimento. – v. 5, n. 1, (fev. 2012).- São Paulo: Intertox. 2012.

Quadrimestral

ISSN: 1984-3577

1. Ciências Toxicológicas. 2. Risco Químico. 3. Sustentabilidade

Socioambiental. I. InterTox uma empresa do conhecimento.

Biblioteca InterTox II. Título.

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Socioambiental. I. InterTox uma empresa do conhecimento.

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Expediente

Editor(a) Conselho Editorial Científico (2011-2013)

Maurea Nicoletti Flynn Alice A. da Matta Chasin

Bibliotecária Doutora em Oceanografia (USP) Doutora em Toxicologia (USP)

Com Especialização Ecologia

Comitê Científico (2011-2013)

Irene Videira Lima

Doutora em Toxicologia (USP), Perita Criminal

Toxicologista do IML-SP por 22 anos.

Marcus E. M. da Matta

Doutor em Ciência pela Faculdade de Medicina

USP. Especialista em Gestão Ambiental (USP).

Engenheiro Ambiental e Turismólogo.

Moysés Chasin

Farmacêutico-bioquímico pela UNESP-SP

especializado em Laboratório de Análises

Clínicas e Toxicológicas e de Saúde Pública.

Ex-Perito Criminal Toxicologista de classe

especial e Diretor no Serviço Técnico de

Toxicologia Forense do Instituto Médico Legal

da SSP/São Paulo. Diretor executivo da

InterTox desde 1999.

Ricardo Baroud

Farmacêutico-Bioquímico Toxicólogo, Editor

Científico da PLURAIS Revista

Multidisciplinar da UNEB e da TECBAHIA

Revista Baiana de Tecnologia.

Eduardo Athayde

Coordenador no Brasil do WWI - World Watch

Institute

Eustáquio Linhares Borges

Mestre em Toxicologia (USP), ex-Presidente da

Sociedade Brasileira de Toxicologia, ex-

Professor Adjunto de Toxicologia da UFBA.

Fausto Antonio de Azevedo

Mestre em Toxicologia USP, ex-Diretor Geral

do Centro de Recursos Ambientais do CRA-BA,

ex-Presidente do CEPED-BA, ex-Subsecretário

do Planejamento, Ciência e Tecnologia do

Estado da Bahia.

Isarita Martins

Doutora e Mestre em Toxicologia e Análises

Toxicológicas (USP), Pós-doutorado em

Química Analítica (UNICAMP), Farmacêutica-

Bioquímica Universidade Federal de Alfenas

MG.

João S. Furtado

Doutor em Ciências (USP), Pós-doutorado

(Universidade da Carolina do Norte, Chapel

Hill, NC, EUA).

José Armando-Jr

Doutor em Ciências (Biologia Vegetal) (USP),

Mestre (UNICAMP), Biólogo (USF).

Sylvio de Queiroz Mattoso

Doutor em Engenharia (USP), ex-Presidente do

CEPED-BA.

_______________________________________________________________________________________________________


Sumário

TOXICOLOGIA

Armas Químicas de Guerra – Parte II. Aspectos Toxicológicos 7

Abordagem integrada de testes em Toxicologia baseada em evidências 48

Risco Ecotoxicológicos do Metamidofós 62

Avaliação do teor de nitrito e nitrato em alimentos cárneos comercializados em

Salvador 77

Abuso de Ecstasy (MDMA) e Efeitos no Sistema Imunológico 62

ECOLOGIA DO ESTRESSE / ECOTOXICOLOGIA

Avaliação da toxicidade in situ através do recrutamento de comunidade

incrustante em painéis artificiais em terminal da Petrobrás, Canal de São

Sebastião, São Paulo 103

Composição específica, comportamento migratório e capacidade natatória da

ictiofauna coletada na Bacia do Rio Grande. 115

Índice biótico BMWP’ na avaliação da integridade ambiental do Rio Jaguari-

Mirim, no entorno das Pequenas Centrais Hidrelétricas de São Joaquim e São

José, município de São João da Boa Vista, SP. 128

Avaliação da integridade ambiental do Rio Jaguari-Mirim, no entorno das

Pequenas Hidrelétricas Centrais São Joaquim e São José, município de São João

da Boa Vista, São Paulo usando como critério a qualidade da água e a

comunidade fitoplanctônica 140

SOCIEDADE

O Complexo de Édipo a Primeira Rivalidade dos Torcedores - Parte II 154

SUSTENTABILIDADE

Ecologia, economia e sociologia: Finalmente as disciplinas se encontram

(cientificamente falando) 162

Editorial

_______________________________________________________________________________________________________


Atualmente, convivemos com uma crise ambiental de tal maneira evidente que

desperta o interesse de toda a sociedade. Historicamente, o agravamento da

situação ambiental iniciou-se no final do século XVIII, com a Revolução

Industrial. A melhoria das condições de vida na sociedade, então verificada

contribuiu para o crescimento populacional, gerando a necessidade de

investimento em novas técnicas de produção, voltadas ao atendimento da

demanda, cada vez maior, por bens e serviços. Tal fato resultou na intensificação

da exploração dos recursos naturais e, conseqüentemente, no aumento da

produção de resíduos poluentes.

Os sinais de crise mais evidentes aparecem em problemas como: desertificação e

perda da qualidade do solo causando a redução da produtividade de vastas áreas

de terra; mau uso e poluição das águas, oceânicas e continentais; mudança

gradual dos climas regionais como resultado das atividades urbanas e das

técnicas agrícolas; extinção de espécies da fauna e flora silvestres e alteração dos

sistemas naturais; e proliferação de organismos transmissores de doenças e

epidemias. No contexto do agravamento da crise ambiental, a Ecologia,

tradicionalmente definida como o ramo da Biologia que estuda as interações

entre os organismos e seu ambiente natural, torna-se a "ciência do estresse”.

A Revinter tem investido no debate amplo da crise ambiental, abordando temas

pertinentes à toxicologia e ecologia. Neste número (que inaugura o volume 5,

conduzindo a Revista ao importante marco de meia década de publicações)

trazemos artigos de atualização relacionados ao peso da evidência em toxicologia

e a estratégia integrada de testes, aos aspectos toxicológicos de armas químicas

de guerra, e aos riscos ecotoxicológicos do metamidofós; ensaio sobre o encontro

da Ecologia, Economia e Sociologia; e artigos originais que abordam o uso de

biocritérios na avaliação de impactos causados por danos ambientais.

Desejamos a todos uma boa leitura e convidamos a publicar e debater conosco

encaminhando contribuições para [email protected]

Maurea Nicoletti Flynn

Editora

Revisão

COLASSO, Camilla; AZEVEDO, Fausto Antônio de. Riscos da utilização de Armas Químicas. Parte II –

Aspectos Toxicológicos.RevInter Revista Intertox de Toxicologia, Risco Ambiental e Sociedade, v. 5,

n. 1, p. 7-47, fev. 2012.

7

Armas Químicas de Guerra – Parte II.

Aspectos Toxicológicos.

Camilla Gomes Colasso

Farmacêutica e bioquímica, formada pela Universidade Paulista,

Mestre em Análises Toxicológicas pela Universidade de São Paulo

(USP/FCF). Cursos de Análises Toxicológicas de fármacos/drogas

de abuso pela Universidade de São Paulo – (USP/FCF); Curso de

Avaliação Qualitativa de Riscos Químicos – International Chemical

Control Toolkit, Fundacentro (Fundação Jorge Duprat Figueiredo

de Segurança e Medicina do Trabalho). Conhecimentos de técnicas

analíticas como HPLV/UV; GC/NPD; CG/MS, em técnicas de

preparo de amostras toxicológicas; monitorização biológica de

exposição aos BTX. Analista de Risco Toxicológico da Intertox Ltda.

E-mail: [email protected]

Fausto Antonio de Azevedo

Farmacêutico-Bioquímico, USP; Especialista em Saúde Pública,

USP; Mestre em Análises Toxicológicas USP; ex-Coordenador de

Toxicologia da CETESB-SP; ex-Professor Titular de Toxicologia da

PUC-Campinas; ex-Diretor Geral do Centro de Recursos

Ambientais CRA-BA; ex-Gerente de Vigilância Sanitária da

Secretaria da Saúde-BA; ex-Presidente do CEPED-BA, ex-

Subsecretário do Planejamento, Ciência e Tecnologia do Estado da

Bahia, ex-Superintendente de Planejamento Estratégico do Estado

da Bahia. Professor e co-Coordenador do curso de pós-graduação

em Ciências Toxicológicas das Faculdades Oswaldo Cruz, São

Paulo. Diretor da Intertox Ltda.


Revisão



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Resumo

Armas de guerra química são definidas como qualquer substância química cujas

propriedades tóxicas são utilizadas com a finalidade de matar, ferir ou

incapacitar algum inimigo na guerra ou em operações militares. Diversos países

possuem arsenal de agentes químicos, a despeito do esforço do mundo na

tentativa de bani-los, sob a Convenção de Armas Químicas que entrou em vigor

no ano de 1997. No entanto, a fabricação desses agentes não pode ser totalmente

proibida, pois alguns têm potencial uso industrial. Além disso, apesar de medidas

de correção tomadas até o momento e da condenação de sua utilização, há uma

grande facilidade na fabricação dos mesmos. Os agentes químicos de guerra são

classificados de acordo com o mecanismo de ação tóxica nos seres humanos, como

(i) agentes neurotóxicos (ex. sarin, tabun, agente VX), (ii) agentes vesicantes e

levisita (ex. gás mostarda, fosgênio oxima) (iii) agentes sanguíneos (ex. cloreto de

cianogênio, cianeto de hidrogênio), (iv) agentes sufocantes (ex. fosgênio, cloro) e

(v) toxinas (ex. ricina, saxitoxina). Neste artigo aspectos da toxicidade desses

diferentes agentes são enfocados.

Palavras-chave: Guerra Química. Agentes Químicos.

Abstract

War chemical weapons are defined as any chemical whose toxic properties are

used in order to kill, injure or incapacitate an enemy in war or military

operations. Several countries have an arsenal of chemical agents, despite the

efforts of the world in an attempt to ban them, under the Chemical Weapons

Convention entered into force in 1997. However, the manufacture of these agents

cannot be forbidden totally, some of them are used in chemical industries. The

chemical warfare agents are classified according to the mechanism of toxic action

in humans, such as (i) nerve agents (eg. sarin, tabun, VX agent); (ii) vesicant

agents and lewisite (eg. mustard gas, phosgene oxime); (iii) blood agents (eg.

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cyanogens chlorine, hydrogen cyanide); (iv) choking agents (eg. phosgene,

chlorine) and (v) toxins (eg. ricin, saxitoxin). In this paper different aspects of the

toxicity of these agents are focused.

Key-words: Chemical War. Warfare Agents.

Introdução

Os agentes químicos de guerra são definidos como qualquer substância

química cujas propriedades tóxicas são utilizadas com a finalidade de matar, ferir

ou incapacitar algum inimigo na guerra ou associado a operações militares

(SMART, 1997).

Conforme visto em publicação anterior estas substâncias têm sido

utilizadas nas guerras desde tempos remotos, por exemplo, em 600 a.C. os

atenienses envenenavam as águas de um rio com raiz de Heléboro, os inimigos

consumiam a água e apresentavam intensa diarréia. Mas foi a partir da Primeira

Guerra Mundial que estas armas ganharam a conotação de armas de destruição

em massa, pois foram amplamente utilizadas com a finalidade de provocar

injúrias e/ou mortes (COLASSO e AZEVEDO, 2011).

Na Segunda Guerra Mundial algumas substâncias foram empregadas

pelos alemães nas câmaras de gás com a finalidade de exterminar civis e

militares. Na Guerra do Vietnã empregou-se o desfolhante conhecido como

Agente Laranja, que devastou a floresta vietnamita, além do emprego do Napalm

– uma mistura de ácido naftênico e ácido palmítico com característica

incendiária, diversas foram as vítimas deste agente. Na Guerra Irã-Iraque foi

amplamente empregado o agente mostarda e os agentes neurotóxicos, provocando

mais de 45.000 vítimas.

Em 1994 ocorreram ataques com gás sarin no metrô de Tóquio, e em 2002

uma substância conhecida como BZ (3-quinonuclidinil-benzilato) foi empregada

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pelas forças russas para libertar reféns, o que provocou a morte de mais de 100

pessoas.

Diversos países possuem arsenal de agentes químicos, a despeito do esforço

legislativo do mundo para seu banimento, sob a Convenção de Armas Químicas,

que entrou em vigor no ano de 1997. No entanto, a fabricação desses agentes não

pode ser totalmente proibida, pois alguns têm potencial uso industrial. Além

disso, apesar de medidas de correção tomadas até o momento e a condenação de

sua utilização no mundo, há uma grande facilidade na sua fabricação (COLASSO

e AZEVEDO, 2011).

Os agentes químicos de guerra são classificados de acordo com o

mecanismo de ação tóxica nos seres humanos, como (i) agentes neurotóxicos (ex.

sarin, tabun, agente VX), (ii) agentes vesicantes e levisita (ex. gás mostarda,

fosgênio oxima) (iii) agentes sanguíneos (ex. cloreto de cianogênio, cianeto de

hidrogênio), (iv) agentes sufocantes (ex. fosgênio, cloro) e (v) toxinas (ex. ricina,

saxitoxina).

Os agentes químicos devem apresentar algumas características para que

sejam considerados agentes químicos de guerra, dentre essas características, as

principais são:

• serem efetivos em baixas concentrações;

• possuírem volatilidade;

• terem estado de agregação apropriado;

• terem estabilidade à estocagem;

• penetrarem no organismo por várias vias: respiratória, dérmica e

ocular.

Agentes neurotóxicos

Os agentes neurotóxicos são os compostos organofosforados, que atuam

inibindo a enzima acetilcolinesterase, têm sido utilizados no controle de pragas,

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retardantes de chama, plastificantes, e mais notoriamente como potenciais

agentes químicos de guerra e armas de terrorismo. São conhecidos como os

agentes mais mortais das armas químicas de guerra (MARTIN e LOBERT, 2003;

SIDELL et al, 2008).

O primeiro registro de uso de inibidores da colinesterase foi em tribos

nativas da África, que utilizavam feijão-de-Calabar, cujo princípio ativo é a

fisostigmina (CHAUHAN et al, 2008).

Em 1854, foi sintetizado o primeiro composto organofosforado – conhecido

como TEPP, tetratilpirofosfato. Em 1937, foi desenvolvida a fórmula geral dos

organofosforados e sintetizado GB e GA, bem como houve o desenvolvimento de

outros agentes neurotóxicos (SIDELL et al, 2008; CHAUHAN et al, 2008).

Estima-se que a Alemanha tenha fabricado cerca de 12 mil toneladas

destes agentes na II Guerra Mundial. Apresentam o nome químico, e duas letras

do código OTAN – agentes da série G (Germany) e série V (“venomous” –

venenosos) (SMART, 1997).

Os principais representantes desta classe são: Tabun (GA); Sarin (GB);

Soman (GD) e o agente XV. As propriedades físico-químicas dos agentes

neurotóxicos (GA, GB, GD e XV) estão descritos na Tabela 1.

Em 1937, Gerhard Schard desenvolveu a fórmula geral dos compostos

organofosforados, ocorreu neste período à fabricação do GA (Tabun) e GB (Sarin).

Estes compostos foram empregados primeiramente durante a Guerra do Golfo

Pérsico pelo Iraque contra os rebeldes curtos. Os compostos organofosforados,

além, de serem sido empregados como agentes químicos de guerra, atualmente

alguns organofosforados são amplamente utilizados como praguicidas

(inseticidas) (SZINICZ, 2005).

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Tabela 1. Propriedades físico-químicas dos agentes neurotóxicos. Fonte: SIDELL et al, 2008.

PROPRIEDADES TABUN (GA) SARIN (GB) SOMAN (GD) VX

Químicas e físicas

Ponto de ebulição 230° C 158°C 198°C 298°C

Pressão de vapor 0,037 mmHg 20°C 2,1 mmHg 20°C 0,40 mmHg 20°C 0,0007 mmHg 20°C

Densidade

Vapor (ar = 1) 5,6 4,86 6,3 9,2

Líquido 1,08 g/mL 25°C 1,10 g/mL 20°C 1,02 g/mL 25°C 1,008 g/mL 20°C

Volatilidade 610 mg/m3 25°C 22.000 mg/m3 25°C 3.900 mg/m3 25°C 10,5 mg/m3 25°C

Aparência Líquido incolor a

marrom Líquido incolor Líquido incolor

Líquido incolor a

cor de palha

Odor Fruta inodoro Fruta; óleo de

cânfora inodoro

Solubilidade

Em água 9,8g/100g a 25°C Miscível 2,1g/100g a 20°C Miscível <9,4°C

Em outros solventes Solúvel na maioria

dos solventes

Solúvel em todos os

solventes

Solúvel em alguns

solventes

Solúvel em todos os

solventes

Persistência

No solo Meia-vida 1-1,5 dias 2-24 horas a 5°C –

25°C

Relativamente

persistente 2-6 dias

A acetilcolina (ACh) é o mediador químico necessário para a transmissão

do impulso nervoso em todas as fibras pré-ganglionares do sistema nervoso

autônomo, em todas as fibras simpáticas pós-ganglionares parassimpáticas e em

algumas fibras simpáticas pós-ganglionares, que inervam as glândulas

sudoríparas e os vasos sanguíneos musculares (KANDEL et al, 1995). Além disso,

a ACh é o transmissor neuro-humoral do nervo motor do músculo estriado (placa

mioneural) e de algumas sinapses interneuronais no sistema nervoso central

(LOTTI, 1995; WILSON, 2001).

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A transmissão do impulso nervoso requer que a ACh seja liberada no

espaço intersináptico ou entre a fibra nervosa e a célula efetora. Depois, a ACh se

liga a um receptor colinérgico nicotínico ou muscarínico, gerando um potencial

pós-sináptico e a propagação do impulso nervoso. A seguir, a ACh é

imediatamente liberada e hidrolisada pela AChE (BOSGRA et al, 2009).

A ACh une-se aos sítios aniônico e esterásico da acetilcolinesterase

(AChE) através de forças como a de van der Waals, dando lugar ao complexo

enzima-substrato; em seguida, é liberada a colina, e a enzima fica acetilada. A

enzima acetilada reage com água para regenerar a enzima, liberando ácido

acético.

Os compostos organofosforados se ligam de forma bastante estável ao

centro esterásico da enzima acetilcolinesterase inibindo sua ação. Desta forma, a

acetilcolinesterase não consegue se ligar a acetilcolina, que por sua vez acumula-

se nas fendas sinápticas, promovendo os vários sinais característicos da

intoxicação (LARINI, 1999). Os efeitos anticolinesterásicos dos agentes

neurotóxicos podem ser caracterizados como sendo efeitos muscarínicos,

nicotínicos, e no sistema nervoso central (SNC) (LARINI, 1999).

Os efeitos muscarínicos ocorrem no sistema parassimpático (brônquios,

coração, pupilas dos olhos, glândulas salivares, lacrimais e sudoríparas) e podem

resultar em sinais de edema pulmonar, bradicardia, miose, lacrimejamento e

sudorese (SIDELL et al, 2008).

Os efeitos nicotínicos ocorrem no sistema somático (esquelético e motor), e

no sistema simpático, resultando em fasciculações musculares, fraqueza

muscular, taquicardia e diarréia (SIDELL et al, 2008; MARTIN e LOBERT,

2003) .

Os efeitos sobre o SNC se manifestam como ansiedade, tontura, labilidade

emocional, ataxia, confusão e depressão. Embora a inibição da colinesterase

dentro junções neuro-efetora ou efetora em si é pensado ser responsável pelos

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principais efeitos tóxicos de agentes organofosforados, estes compostos podem,

aparentemente, afetar a transmissão de impulsos nervosos, por processos mais

direto também. Efeito direto pode ocorrer em tecidos excitáveis, receptores e

canais iônicos (SIDELL et al, 2008; MARTIN e LOBERT, 2003).

A Tabela 2 demonstra os principais efeitos provocados pelos agentes

neurotóxicos em humanos.

Tabela 2. Efeitos dos agentes neurotóxicos em humanos. Fonte: SIDELL et al, 2008.

Para casos de intoxicação aguda por agentes neurotóxicos são

administrados dois antídotos específicos, a atropina e a prolidoxima (SZINICK,

2005; SIDELL et al, 2008; MARTIN e LOBERT, 2003). A atropina é um

antagonista competitivo das ações da acetilcolina e atua bloqueando os efeitos

ÓRGÃO OU SISTEMA EFEITOS

Olhos Miose (unilateral ou bilateral); hiperemia da conjuntiva; dor ou ardor; visão

escura ou turva

Nariz Rinorréia

Boca Salivação

Trato pulmonar Broncoconstrição e secreção, tosse, queixas de aperto no peito, falta de ar, sibilo,

estertores

Trato gastrointestinal Náusea, vômito, diarréia, aumento de secreções e motilidade; câimbras

abdominais e dor

Pele e glândulas

sudoríparas Sudorese

Muscular Fasciculações locais ou generalizada; espasmos musculares; fraqueza muscular

Cardiovascular Diminuição ou aumento da frequência cardíaca; normalmente aumento da pressão

arterial

Sistema nervoso central

Efeitos aguda da exposição severa: perda de consciência, convulsão, depressão do

centro respiratório;

Efeitos agudos da exposição leve ou moderada ou efeitos prolongados de qualquer

exposição: esquecimento, irritabilidade, dificuldade de raciocínio, tensão ou mal-

estar; depressão, insônia, dificuldade de expressão, compreensão diminuída

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muscarínicos da estimulação colinérgica. A atropina compete com a acetilcolina

por um local de ligação comum no receptor muscarínico, assim, diminuindo a

crise colinérgica provocada pelos compostos neurotóxicos (SIDELL et al, 2008;

MARTIN e LOBERT, 2003).

A prolidoxima promove a reativação da enzima acetilcolinesterase através

da remoção do grupo fosforil ligado ao grupo éster da enzima, assim restaurando

a função normal da acetilcolinesterase. Nesta reação agentes neurotóxicos e a

pralidoxima são mutuamente inativados. Estes produtos são submetidos a um

rápido metabolismo, levando à remoção dos organofosforados (SIDELL et al,

2008; MARTIN e LOBERT, 2003).

Figura 5. A – Antídoto para ser administrado em casos de intoxicação dos soldados em campos de

batalha (2,1 mg de atropina e 600 mg de prolidoxima). Os medicamentos estão em

compartimentos separados no interior do dispositivo, e são administradas a partir de uma única

agulha. A tampa cinzenta no lado direito do injetor é a tampa de segurança. B – Kit Mark I,

contendo dois auto-injetores, um injetor contendo 2 mg de atropina e o outro contendo 600 mg de

prolidoxima). O número indica qual medicamento deve ser administrado primeiramente. O clipe

de plástico mantém os injetores unidos e serve como dispositivo de segurança (SIDELL et al.,

2008)

Agentes vesicantes e levisita

Os agentes vesicantes são um grupo de princípios químicos que em contato

com a pele induzem a formação de bolhas, e podem também ser absorvidos pela

via respiratória, produzindo efeitos sistêmicos (PITA e VIDAL-ASENSI, 2010).

Estes compostos não são extremamente letais, porém, incapacitam o

inimigo nos combates. Os principais representantes desta classe são: mostarda de

enxofre, levisita e fosgênio oxima (SALADI et al, 2005). As propriedades físico-

químicas dos agentes vesicantes e da levisita encontram-se na Tabela 3.

A B

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Tabela 3. Propriedades físico-químicas dos agentes vesicantes e levisita. Fonte: HURST et al.,

2008; SALADI et al., 2005; GHABILI, 2011).

PROPRIEDADES

MOSTARDA DE

ENXOFRE

(IMPURA) (H)

MOSTARDA DE

ENXOFRE

DESTILADA (HD)

FOSGÊNIO

OXIMA (CX) LEVISITA (L)

Ponto ebulição Vários 227°C 128°C 190°C

Pressão vapor Depende da pureza 0,072 mm Hg 20°C

11,2 mm Hg 25°C

sólido

13 mm Hg 40°C

Líquido

0,39 mm Hg 20°C

Densidade

Vapor ~ 5,5 5,4 <3,9 7,1

Líquido ~ 1,24 g/mL 25°C 1,27 g/mL 20°C ND 1,89 g/mL 20°C

Sólido NA Cristal 1,37 g/mL°C NA NA

Volatilidade ~ 920 mg/m3 25°C 610 mg/m3 20°C 1.800 mg/m3 20°C 4.480 mg/m3 20°C

Aparência

Líquido amarelo

pálido-castanho

escuro

Líquido amarelo

pálido-castanho

escuro

Incolor, sólido

cristalino ou

líquido

Puro: incolor,

líquido oleoso;

Como agente:

líquido âmbar a

castanho escuro

Odor Alho ou mostarda Alho ou mostarda Intenso, irritante Gerânio

Solubilidade

Em água 0,092 g/100 g 22°C 0,092 g/100 g 22°C 70% Levemente solúvel

Em outros

solventes

Completamente

solúvel em CCl4,

acetona, outros

solventes orgânicos

Completamente

solúvel em CCl4,

acetona, outros

solventes orgânicos

Muito solúvel na

maioria dos

solventes

orgânicos

Solúvel nos mais

comuns solventes

orgânicos

Persistência

No solo Persistente 2 semanas – 3 anos 2 horas Dias

Em material

Depende da

temperatura; horas

a dias

Depende da

temperatura; horas a

dias

Não persistente

Depende da

temperatura; horas

a dias

Quantidade biologicamente eficaz

Vapor (mg min/m3) CL50 – 1.500

CL50 – 1.500 (inalado)

CL50 – 10.000

(máscara)

CL50 – 3.200

(estimado)

Olhos: <30

Pele: ~200

CL50 – 1.200 – 1.500

(inalado)

CL50 – 100.000

(máscara)

Líquido DL 50 – ~100 mg/kg DL 50 – ~100 mg/kg Não estimado DL 50 – 40 – 50

mg/kg

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O agente mostarda recebeu esse nome devido supostamente ao cheiro ou

gosto (cebola, alho ou mostarda) e coloração (SZINICZ, 2005).

A primeira utilização ocorreu em 12 de junho de 1917, em um ataque

alemão contra as tropas britânicas nas trincheiras de Ypres, Bélgica, e assim, a

mostarda também ficou conhecida como Iperita. Alguns meses após o primeiro

ataque, ambos os lados estavam utilizando o agente mostarda. Sua introdução

ocorreu no último ano da I Guerra e provocou 70% da vitimização por armas

químicas, os outros 30% foram causadas por cloro e fosgênio (SZINICZ, 2005).

Foram 180.983 os soldados britânicos vítimas da guerra química, dos quais

160.970 (88,5%) devido à exposição ao agente mostarda e, destes, 4.167 (2,65%)

morreram. Entre os soldados americanos, 36.765 foram vitimados devido à

exposição aos agentes químicos de guerra, 27.771 (75%) o foram devido à

exposição ao agente mostarda (SZINICZ, 2005; CHAUHAN et al, 2008).

Durante a II Guerra Mundial não ocorreu o emprego do agente mostarda,

no entanto, em dezembro 1943, ocorreu um ataque alemão a um navio americano

carregado de agente mostarda, produzindo 617 vítimas. Durante a Guerra Irã-

Iraque, estima-se que o agente mostarda tenha ocasionado em torno de 45.000

vítimas (SZINICZ, 2005; CHAUHAN et al, 2008).

O agente mostarda foi amplamente empregado como arma química de

guerra, porém, atualmente não tem emprego industrial (SZINICZ, 2005).

O exato mecanismo de ação tóxica do agente mostarda não está

completamente elucidado, porém, propõem-se algumas hipóteses, conforme

elucida a Figura 7.

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n. 1, p. 7-47, fev. 2012.

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Figura 7. Possível toxicodinâmica do agente mostarda (Adaptado: HURST, et al, 2008).

Os principais efeitos clínicos provocados pelo agente mostarda estão

descritos na Tabela 4.

Tabela 4. Efeitos clínicos da exposição ao agente mostarda. Fonte: HURST et al, 2008; SALADI

et al, 2005; GHABILI, K. 2011.

ÓRGÃO SEVERIDADE EFEITOS INÍCIO DOS

EFEITOS

Olhos

Suave

Moderado

Severo

Dilaceração , prurido , queimadura, sensação arenosa

Efeitos acima, mais:

Vermelhidão , edema nas pálpebras , dor moderada

Edema acentuado pálpebra, possível dano na córnea,

dor severa

4 – 12h

3 – 6h

1 – 2h

Vias

aéreas

Suave

Severo

Rinorréia, espirros, epistaxe, rouquidão, tosse seca

Efeitos acima, mais: tosse produtiva, dispnéia de leve

a grave

6 – 24

2 – 6h

Pele Suave

Severo

Eritema

Vesicação

2 – 24h

4 – 12h

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A levisita foi primeiramente sintetizada no início do século 20, porém,

nunca foi empregada no campo de batalha. Supõe-se que o Japão a possa ter

utilizado na guerra contra a China (GOLISZEK, 2004). Tem ação sobre a pele

(forma bolhas), olhos, vias aéreas respiratórias. Difere-se das mostardas, pois os

efeitos clínicos aparecem dentro de segundos após a exposição. A toxicidade da

levisita é muito semelhante à das mostardas (HURST et al, 2008).

A levisita é mais volátil e persistente em climas mais frios do que as

mostardas. O gás tóxico permanece mais fluido a temperaturas mais baixas, o

que o torna perfeito para a dispersão no inverno (SZINICZ, 2005).

Foi inicialmente empregada como agente anti-congelante para o gás

mostarda ou em situações especiais nos EUA, devido a sua capacidade de

penetrar em vestimentas de proteção. Entretanto seu uso foi considerado obsoleto

após 1950 e não tem emprego industrial atualmente (SZINICZ, 2005).

O possível mecanismo de ação da levisita está ilustrado na Figura 9.

Figura 9. Possível toxicodinâmica do agente levisita (Adaptado: HURST et al, 2008).

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O tratamento para casos de exposição aguda à levisita consiste na

administração de 2,3-dimercaptopropanol (BAL) ou 2,3-dimercapto-1-

propanosulfaonato por via oral ou intravenosa (HURST et al, 2008).

O fosgênio oxima não é um composto vesicante verdadeiro, porém, é

considerado um agente urticante, ou seja, provoca eritema, pápulas e urticária

(HURST et al, 2008).

O fosgênio oxima foi sintetizado pela primeira vez em 1929. O fosgênio

oxima afeta a pele, olhos e pulmões e provoca dor ou irritação imediata nestes

locais. Os efeitos são quase instantâneos, seguido por necrose tecidual, e faz com

que este dano tecidual seja mais grave que o de outros vesicantes (HURST et al,

2008).

O fosgênio oxima foi empregado como agente químico de guerra e para uso

militar. O fosgênio oxima foi desenvolvido como potencial agente químico de

guerra, porém, nunca foi empregado em batalhas ou em guerras (SZINICZ, 2005).

O mecanismo de ação do fosgênio oxima está elucidado na Figura 11, o

agente apresenta mecanismo de ação direto e indireto.

Figura 11. Possível toxicodinâmica do agente fosgênio oxima (Adaptado: HURST et al., 2008).

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Agentes sanguíneos

Os agentes sanguíneos são substâncias que, absorvidas, danificam células

sanguíneas, impedindo o transporte de oxigênio e produzindo sufocação. São

classificados como simples ou químicos (SCHECTER et al, 2005).

Os asfixiantes simples são metano e nitrogênio, entre outros, e agem

deslocando fisicamente o oxigênio do ar. Os asfixiantes químicos (cianetos)

interferem no transporte de oxigênio a nível celular, causando hipóxia tecidual

(BASKIN et al, 2008).

Os asfixiantes mais importantes empregados como agentes de guerra

incluem: cloreto de cianogênio e cianeto de hidrogênio.

As civilizações antigas utilizavam plantas que continham cianeto com a

finalidade de matar, dentre elas, as amêndoas amargas e folhas de louro cereja.

Porém, foi a partir da I Guerra Mundial, no final de 1915 e início de 1916, que a

substância foi produzida expressamente para ferir e/ou matar (BASKIN et al,

2008).

A França começou o uso em larga escala do cianeto como arma química,

produzindo cerca de 8 milhões de quilos de HCN, mesmo o cianeto sendo mais

leve que o ar e ficando poucos minutos ao ar livre (SZINICZ, 2005).

Entretanto, as concentrações suficientes para matar ou incapacitar o

inimigo não foram atingidas, e os alemães conseguiram máscara capazes de

filtrar o gás.

Em setembro de 1916, a França produziu o cloreto de cianogênio (CK),

mais pesado e menos volátil que o HCN. O CK tem toxicidade semelhante ao

HCN, porém, provocava, em concentrações baixas, irritação dos olhos e pulmões.

A França também produziu o brometo de cianogênio que tem forte efeito irritante

sobre a conjuntiva e mucosa do pulmão, porém, corroía metais e era instável ao

armazenamento, então não foi empregado como agente químico de guerra

(BASKIN et al, 2008; SCHECTER et al, 2005; RILEY, 2003).

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Durante a II Guerra Mundial, os nazistas empregaram o cianeto de

hidrogênio (Zyklon B) para exterminar milhões de civis e militares nas câmaras

de gás. Há rumores de que tenha sido empregado pelo Japão contra a China

antes e durante a guerra. Também há relatos de que tenha sido utilizado durante

a Guerra Irã-Iraque (BASKIN et al, 2008; SCHECTER et al, 2005; RILEY, 2003).

Além de ações militares, os compostos a base de cianeto têm sido

empregados em atos terroristas. Entre os agentes químicos de guerra, estes

compostos são os menos tóxicos.

O cloreto de cianogênio é empregado na indústria para a síntese de

herbicidas, refino de minério e como limpador de metal.

O cianeto de hidrogênio é empregado como precursor em síntese de muitos

compostos químicos, o que varia de polímeros a plásticos. Também é empregado

na indústria farmacêutica e para fumigação em navios e edifícios (CHAUHAN et

al., 2008; SZINICZ, 2005).

A Tabela 5 indica as propriedades físico-químicas do cianeto de hidrogênio

e cloreto de cianogênio.

O cianeto interfere com a respiração aeróbica em um nível celular

formando um complexo reversível com enzimas do sistema citocromoxidase. Estas

enzimas são responsáveis pela utilização do oxigênio na respiração celular. A

inibição resultante da interação do cianeto com as enzimas incapacita a utilização

do oxigênio e acúmulo de ácido láctico promovendo uma anóxia tecidual e

conseqüentemente morte celular.

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Tabela 5. Propriedades físico-químicas dos agentes sanguíneos. Fonte: BASKIN et al, 2008;

SCHECTER et al, 2005; RILEY, 2003.

PROPRIEDADES CIANETO DE HIDROGÊNIO (AC) CLORETO DE CIANOGÊNIO (CK)

Químicas e Físicas

Ponto ebulição 25,7°C 12,9°C

Pressão Vapor 740 mm Hg 1.000 mg Hg

Densidade

Vapor

Líquido

Sólido

0,99 a 20°C

0,68 g/mL a 25°C

NA

2,1

1,18 g/mL a 20°C

Cristal: 0,93 g/mL a -40°C

Volatilidade 1,1 x 106 mg/m3 a 25°C 2,6 x 106 mg/m3 a 12,9°C

Aparência e odor Gás: odor de amêndoas amargas ou

pêssego

Cheio de amêndoas amargas; gás incolor ou

líquido; irritante para vias áreas, olhos

Solubilidade

Em água

Em outros solventes

Completa a 25°C

Completamente miscível em quase

todos os solventes orgânicos

6,9 g/100 mL a 20°C

Na maioria dos solventes orgânicos (misturas

são instáveis)

Persistência

No solo

Em materiais

<1h

Baixo

Não persistente

Não persistente

Quantidade biologicamente eficaz

Vapor (mg min/m3) CL50: 2.500 – 5.000 (depende tempo) CL50: 11.000

Líquido (mg/kg) DL50 (dérmica): 100 DL50 (dérmica):100

.

A Figura 14 ilustra a ação do cianeto com diversos órgãos (BASKIN, et al.,

2008).

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Figura 14. O cianeto por afetar a função vascular, visual, pulmonar, sistema nervoso central,

sistema cardíaco, sistema endócrino, sistema autônomo e metabolismo. O efeito da toxicodinâmica

do cianeto pode variar dependendo da dose, via e velocidade de administração, forma química

(gás, líquido ou sólido), e outros como sexo, idade peso corporal, nível de estresse, condições físicas

do indivíduo (Adaptado: BASKIN et al, 2008).

Em casos de intoxicação aguda ao cloreto de cianogênio, administram-se

nitrato de sódio ou tiossulfato de sódio (nitratos), edetato de dicobalto e

hidroxicobalamina (BASKIN et al., 2008).

Agentes sufocantes

Os agentes sufocantes são substâncias que, absorvidas pelos pulmões,

induzem a alta secreção de fluidos pelos alvéolos, impedindo, assim, a respiração,

por mecanismo de afogamento.

Os principais agentes sufocantes são: fosgênio; dloro; dloropicrina.

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O cloro foi descoberto em 1774 pelo químico sueco Scheele Carl Wilhelm, e

o nome atual foi dado em 1810 (SMITH, 1997).

A Alemanha foi a primeira a empregar o cloro durante a I Guerra Mundial,

devido à falta de munição. O emprego de tal agente abriu caminhos para a

fabricação em grande escala de agentes químicos de guerra, tanto pela Alemanha

como pelos países aliados (SMITH, 1997).

O gás cloro é pressurizado e resfriado de modo a ser armazenado na forma

líquida. Quando liberado, rapidamente se transforma em gás verde-amarelo com

odor irritante (TUORINSKY e SCIUTO, 2008).

Imediatamente após a exposição ao gás, ocorre a sensação de aperto no

peito, de ardor no nariz, garganta e olhos, vermelhidão e bolhas na pele

semelhante a congelamento, falta de ar; lesão pulmonar aguda ocorre dentro de 2

horas após a exposição; também provoca edema pulmonar (TUORINSKY,

SCIUTO, 2008; BJARNASON, 2004).

Atualmente o cloro tem uso considerável na indústria. É comumente

empregado como agente de branqueamento na indústria de papel e tecidos.

Também é empregado na produção de praguicidas, borracha e solventes.

Utilizado para tratamento de água potável como agente desinfetante, além do uso

residencial para tratamento de água em piscinas. O cloro também tem emprego

para o tratamento de resíduos industriais e esgotos (SZINICZ, 2005;

TUORINSKY e SCIUTO, 2008).

A cloropicrina foi empregada na I Guerra Mundial como agente de guerra

com diferentes nomes, os britânicos os chamavam de PS; os franceses de

Aquinite, os alemães de Klop (cruz-verde). É um vapor altamente tóxico quando

inalado (SZINICZ, 2005).

É um líquido oleoso, incolor ou amarelo fraco, que se decompõe a 112°C

produzindo fosgênio e cloreto de nitrosilo, sendo mais tóxico que o cloro e menos

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que o fosgênio. Provoca irritação (entre 2 – 5h) e desenvolvimento de edema

pulmonar (TUORINSKY, SCIUTO, 2008; BJARNASON, 2004).

A clorpicrina é emprega em indústrias, em síntese orgânica, na produção

de fumigantes e inseticidas, e para extermínio de ratos. Também é empregada na

fumigação e esterilização de solos e sementes (SZINICZ, 2005).

O fosgênio foi sintetizado pela primeira vez em 1812, pelo químico alemão

Haber, como agente químico de guerra. É mais letal que o cloro, foi utilizado pela

Alemanha na I Guerra Mundial resultando em 1.069 feridos e 120 mortes.

É armazenado como um líquido incolor sob baixas temperaturas e pressão,

com ponto de ebulição de 8,2°C. Em temperatura ambiente é um gás tóxico, forma

uma nuvem branca a amarelo pálido com odor agradável de feno; em

concentrações elevadas tem odor ofensivo. Após a exposição, provoca tosse,

sensação de ardor na garganta e olhos, provoca falta de ar e sensação de

sufocamento, provoca lesão pulmonar (TUORINSKY e SCIUTO, 2008;

BJARNASON, 2004).

Estes compostos (cloro, fosgênio e cloropicrina) podem produzir efeitos a

longo prazo, tais como: fibrose, bronquiolite, doença pulmonar obstrutiva,

alveolite, anormalidades na função pulmonar (TUORINSKY, SCIUTO, 2008;

BJARNASON, 2004).

O fosgênio é amplamente utilizado em indústrias químicas, em produtos

farmacêuticos, corantes, praguicidas e na fabricação de poliuretano (SZINICZ,

2005). Na Tabela 6 estão apontadas as propriedades físico-químicas do agente

cloro, fosgênio e cloropicrina.

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Tabela 6. Propriedades físico-químicas dos agentes sufocantes. Fontes: TUORINSKY e SCIUTO,

2008; BJARNASON, 2004; HSDB; CHEMIPLUS.

Propriedades CLORO FOSGÊNIO CLORPICRINA

Ponto de ebulição - 34,04°C 8,2°C a 760 mmHg 112°C a 757 mmHg

Pressão de vapor 5,83 x 10³ mmHg a

25°C 1420 mmHg a 25°C 3,2 kPa (24 mmHg) a 25°C

Densidade 2,898 g/L Vapor = 3,4 (ar = 1)

água = 1,3719 a 25°C 1,6448

Aparência Gás amarelo-

esverdeado Gás incolor Gás amarelo fraco ou incolor

Odor Irritante Sufocante Intensamente irritante

Solubilidade em

água

0,7 g/100 mL a

20°C Ligeiramente solúvel em água 0,19 g/100 mL água a 20°C

Em outros solventes - Solúvel em benzeno, tolueno,

ácido acético glacial e outros

Miscível na maioria dos

solventes orgânicos (ex.

acetona, benzeno, etanol,

metanol e outros)

Toxinas

Toxinas são definidas como material tóxico produzido por plantas, animais,

microrganismos, vírus, fungos ou substância infecciosa ou molécula

recombinante, qualquer que seja sua origem ou método de produção, incluindo:

(a) qualquer substância venenosa ou produto biológico produzido que podem ser

projetados como resultado da biotecnologia produzida por um organismo vivo; ou

(b) qualquer isômero venenoso ou produto biológico homólogo ou derivado de uma

substância (WHO, 2004)

As duas principais toxinas empregadas como armas de guerra são a

saxitoxina e a ricina.

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A saxitoxina tornou-se conhecida após casos de intoxicação devido ao

consumo de mariscos contaminados. Provoca envenenamento paralisante, o que

era conhecido desde o século XIX (BISMUTH, 2004).

Foi primeiramente isolada durante a II Guerra mundial pelos EUA, no

âmbito do programa americano de Guerra Biológica (BISMUTH, 2004).

A saxitoxina é produzida por cianofíceas (algas), como a Gonyaulax

catanella, e provoca envenenamento paralítico ou diarréico. A saxitoxina é uma

potente neurotoxina que tem alta afinidade com os canais de sódio nas

membranas celulares e atua bloqueando o fluxo de sódio através dos canais de

sódio presentes nas células nervosas, estimulando as células musculares. Os

impulsos inibitórios dos axônios podem levar a paralisia muscular, podendo

ocorrer a morte por insuficiência respiratória.

A saxitoxina é solúvel em água e é estável, a dispersão na forma de

aerossol é viável. Mortes em adultos foram relatadas após a ingestão de 0,5 a 12,4

mg. Doses letais mínimas em crianças foram estimadas em 25 µg/kg. Em ratos a

DL50 reo, intraperitoneal, e de 263 µg/kg

por via oral (BISMUTH, 2004; WHO, 2004).

Após ingestão de saxitoxina, o início dos sintomas geralmente ocorre entre

10 a 60 minutos, com aparecimento de dormência ou formigamento dos lábios e

língua, que se espalha para o rosto e pescoço, seguido por uma sensação de

formigamento nos dedos das mãos e dos pés. Exposição moderada ou severa – a

parestesia, se espalha para os braços e pernas, a atividade motora é reduzida, o

discurso torna-se incoerente e a respiração torna-se difícil. O estágio terminal

pode ocorrer dentro de 2 a 12 horas após a exposição (WHO, 2004).

Nenhum caso de exposição por inalação foi relatado na literatura, mas

experiências com animais demonstram aparecimento de síndrome respiratória e

morte em poucos minutos (WHO, 2004).

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Não existem antídotos específicos para a intoxicação por saxitoxina, o

tratamento é sintomático. A toxina normalmente é eliminada do organismo

rapidamente, através da urina, e os indivíduos se recuperam dentro de 24 horas.

A saxitoxina mantém sua atividade em água aquecida a 120°C (WHO, 2004).

A ricina foi identificada como um sub-produto perigoso na produção do óleo

de rícino desde o século XIX. Durante a I Guerra Mundial foi intensamente

testada pelos EUA, Canadá, Grã-Bretanha e França. Na II Guerra Mundial os

EUA realizaram testes de campo com a ricina (SZINICZ, 2005).

A ricina é uma glicoproteína altamente tóxica, de aproximadamente 65

kDa, que ocorre naturalmente na semente da mamona, Ricinus communis. É

composta por duas cadeias de proteínas, a cadeia maior, cadeia B (34 kDa),

facilita a entrada de receptores de superfície celular e a entrada da cadeia menor

A (32 kDa), afeta a atividade ribossomal celular. A ricina inibe a síntese de

proteínas em células eucarióticas, é tóxica por todas as vias, incluindo a inalação

(WHO, 2004).

Os cavalos são os animais mais suscetíveis à ricina, bovinos e suínos menos

suscetíveis, assim como patos e galinhas. Em camundongos, a DL50 é estimada

em 2,7 µg/kg. A ricina pode ser fatal para humanos em doses de 5 mg/Kg via oral

(WHO, 2004).

A ricina pode ser extraída com relativa facilidade a partir do óleo de

mamona. Cerca de 1 milhão de toneladas são utilizadas por ano para produzir o

óleo de rícino (WHO, 2004).

As manifestações tóxicas apresentam um período de latência de horas, às

vezes dias, após a exposição (WHO, 2004).

A inalação da ricina provoca significativa patologia pulmonar, com

aumento de concentração de citocinas, inflamação acentuada e edema pulmonar

(WHO, 2004).

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A ingestão de ricina provoca grave gastrenterite, frequentemente

hemorrágica. Pode ocorrer o desenvolvimento de convulsões, choque e

insuficiência renal. A ricina afeta o coração, células nervosas e o baço. A

exposição ao pó de ricina provoca irritação dos olhos, nariz e garganta (WHO,

2004).

Não há antídotos específicos para o tratamento de intoxicação por ricina. A

ricina é solúvel em água, a solução é menos estável do que a ricina em pó. Na

forma de pó é estável em temperatura ambiente, mas é desnaturada a

temperaturas elevadas e a sua estabilidade diminui com o aumento do teor de

umidade (WHO, 2004).

Outros agentes

Os gases lacrimogêneos não são considerados como agentes químicos de

guerra, mas empregados para alegados fins de segurança pública, para conter

tumultos internos (SALEM et al, 2008).

Estes compostos foram desenvolvidos para apresentarem alta margem de

segurança, porém, podem provocar ferimentos e até a morte quando empregados

em espaços sem ventilação adequada e por períodos prolongados.

Os principais gases lacrimogêneos são: 1-cloroacetofenona (CN) e O-

clorobenzilideno malononitrila (CS). As propriedades físico-químicas dos gases

lacrimogêneos estão apontadas na Tabela 7.

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Tabela 7. Propriedades físico-químicas dos gases lacrimogêneos. Fonte: SALEM et al., 2008.

PROPRIEDADES CN CS

Fórmula

molecular C8H7ClO C10H5ClN2

Forma/uso Gás guerra/ Ag. Segurança Pública Agente Segurança Pública

Estado físico Incolor a cinza, sólido cristalino Sólido branco cristalino

Odor Perfumado. Fragrância de maçã Similar a pimenta

Ponto fusão 57°C 95°C – 96°C

Pressão vapor 0,0041 – 0,005 mm Hg a 0°C 0,00034 mm Hg a 20°C

Densidade

Vapor (relativo

ar)

Líquido

Sólido

5,3 mais pesado que ar

1,187 g/mL a ~ 20°C

1,318 g/cm3 a ~ 20°C

6,5 mais pesado que ar (calculado)

Massa: 0,24 – 0,26 g/cm3

Cristal: 1,04 g/cm³

Solubilidade

Em água

Em outros

solventes

Relativamente insolúvel; hidrólise lenta; 1,64

g/100mL a 25°C

Solúvel em dissulfeto carbono, éter e benzeno

Insolúvel em água

Moderado em álcool, solúvel em

acetona, clorofórmio, etil acetato,

benzeno

Persistência

No solo

Em materiais

Curta

Curta

Variável

Variável

Os efeitos provocados pela exposição aos gases lacrimogêneos estão

elucidados na Tabela 8.

Tabela 8. Efeitos provocados pelos gases lacrimogêneos. Fonte: SALEM et al., 2008.

EFEITOS CN CS

Pele e olhos

Principalmente eritema cutâneo mediado pela

bradicinina e agudo. Pode desenvolver bolhas e

queimadura em tecidos úmidos devido

formação HCl. Lacrimejamento forte com

conjuntivite, dor nos olhos, e blefaroespasmo

(contração involuntária das pálpebras) . Altas

doses pode produzir queimadura química nos

olhos

Irritante da pele, ardor e eritema; pode

causar dermatite de contato alérgico e

bolhas. Queimação e irritação nos olhos

com lacrimejamento acompanhado de

blefaroespasmo

Respiratório

Irritação das vias respiratórias superiores,

tosse, dispnéia. Também pode produzir

queimaduras dos tecidos das vias respiratórias

e lesões pulmonares se a dose for significante

Secreção, tosse, engasgo, aperto no

peito. Pode causar síndrome de doença

das vias áreas que quererem

intervenção médica

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Em 600 a.C., os soldados do Rei grego Solon, envenenaram córregos com

raiz de Heléboro, visando provocar diarréia nos soldados inimigos e os

incapacitando para o combate. Atualmente, os pesquisadores buscam novas

armas não-letais, conhecidas como substâncias incapacitantes, com o objetivo de

enfraquecer/incapacitar o inimigo sem provocar a morte (SZINICZ, 2005;

KETCHM et al., 2008).

O termo agente incapacitante tornou-se aceito para designar armas

militares não convencionais. Segundo o Departamento de Defesa dos EUA,

agentes químicos incapacitantes são consideradas como armas não letais

explicitamente concebidas e empregadas para incapacitar pessoas ou materiais,

minimizar mortes e provocar lesões a pessoas, e, danos indesejáveis a

propriedades e meio ambiente. Ao contrário das armas letais que destroem seus

alvos principalmente através de explosões e penetração de fragmentos, as armas

não-letais empregam outros meios que não a destruição física e bruta (KETCHM

et al., 2008).

As armas não-letais devem apresentar as seguintes características: (i) ter

efeito relativamente reversível em pessoas ou materiais e (ii) afetar de forma

diferente os objetos dentro da sua área de influência (KETCHM et al., 2008).

Algumas substâncias estudadas para determinar ação incapacitante.

Dentre as drogas estudadas o LSD, conhecido como droga psicodélica, termo

proposto por Humphry Osmond em 1957, e significa “manifestação mente”, e

refere-se à expansão alegada da consciência que os primeiros usuários de LSD

relataram. A capacidade do LSD de trazer memórias reprimidas, medos e

fantasias fizeram com que fosse ensaiado como um complemento à tradicional

psicanálise, embora poucosespecialistas se sentissem confortáveis em empregá-

las na prática. O uso de LSD provocava uma inundação incontrolável de idéias,

imagens e emoções, e a pessoa sob influência de doses de LSD tornava-se

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impossibilitada de realizar tarefas complexas (KETCHM et al., 2008; CHAUHAN

et al., 2008).

Outra droga estudada foi a mescalina, uma substância derivada do cactus

peyote. Empregada em cerimônias de tribos indígenas americanos por conta de

suas propriedades psicodélicas, porém, sem muita relevância para empregar-se

como agente incapacitante (KETCHM et al., 2008).

Os canabinóides, durante um curto período de tempo, tornaram-se

interessantes para que o Corpo Químico dos EUA estudasse o óleo vermelho

extraído da maconha. Porém, não se chegou a nenhum agente incapacitante

eficaz (KETCHM et al., 2008).

As drogas estimulantes, tais como, cocaína, cafeína, nicotina e

anfetaminas, foram pesquisadas na tentativa de se descobrir um agente

incapacitante, mas sem grande sucesso. Outras drogas analisadas foram a

estricnina e o metrazol (KETCHM et al., 2008).

Os opióides, originalmente substâncias derivadas da papoula, a morfina

sendo o protótipo das demais drogas, passaram, recentemente, a interessar

pesquisadores em sua avaliação como possíveis agentes incapacitantes

(KETCHM et al., 2008).

Medicamentos antipsicóticos mais potentes foram previamente chamados

de tranqüilizantes maiores ou neurolépticos. Essas drogas foram avaliadas pelo

efeito sedativo e pela capacidade de reduzirem a hiperatividade psicótica

(KETCHM et al., 2008).

As drogas conhecidas como delirantes anticolinérgicos foram e continuam a

ser a categoria mais susceptível de ser considerada como agente incapacitante.

Anticolinérgico é o termo comumente empregado para se referir às drogas que

tem como principal ação o bloqueio dos receptores muscarínicos (CHAUHAN et

al., 2008).

Revisão



n. 1, p. 7-47, fev. 2012.

34

Dentre os compostos estudados, o único considerado como agente químico

incapacitante foi o 3-quinonuclidinil-benzilato, um composto anticolinérgico,

conhecido como BZ. Relatos informam que há grandes quantidades armazenadas

pelo Iraque com o codinome de Agente 15 (CHAUHAN et al., 2008).

O BZ é um gás inodoro, pode persistir por 3 a 4 semanas no ar úmido, é

extremamente persistente em solo e água. Atua como um inibidor competitivo do

neurotransmissor acetilcolina. Os órgãos afetados pelo BZ são principalmente os

de inervação parassimpática, incluindo Sistema Nervoso Central (SNC), coração,

sistema respiratório, trato gastrintestinal (CHAUHAN et al., 2008).

Os efeitos provocados ao ser humano incluem: agitação, alucinações,

confusão, tremor, ataxia, dilatação da pupila e fotofobia, náuseas, vômitos, rubor,

secura da boca, retenção urinária, hipertermia, delírios e paranóia (CHAUHAN

et al., 2008).

Proibição das armas químicas de guerra

Atualmente, em escala mundial, há um intenso esforço de dezenas de

países para produção de armas químicas, a despeito dos protocolos formais de

combate a tal. Segundo a CIA, mais de 20 países estão desenvolvendo ou já

possuem armas químicas de guerra (ADLER, 2006).

Entre os países que possuem arsenal de armas químicas, tem-se: China,

Coréia do Norte, Japão, Rússia, França, Inglaterra, Cuba, Estados Unidos, Índia,

Irã, Iraque, Paquistão, Síria, Egito, entre outros (OPAQ, 2011).

Os agentes químicos de guerra não exigem uma infra-estrutura de

produção muito sofisticada, os agentes químicos e biológicos letais, são meios

bélicos acessíveis aos países em desenvolvimento.

Sua periculosidade, efeitos generalizados sobre o meio ambiente e a

facilidade de fabricação fazem com que mereçam tratamento específico nas

políticas de controle internacional de armas.

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n. 1, p. 7-47, fev. 2012.

35

Entre 6 e 23 de maio de 1997, durante a Primeira Conferência dos Estados

Partes da Convenção para a Proibição de armas químicas (CPAQ), realizada em

Haia, Holanda, com 167 países signatários, inclusive o Brasil, foi criada a

Organização para a Proibição de armas químicas (CPAQ, 2011).

A organização para a Proibição de Armas Químicas tem sede em Haia e

seu objetivo é proibir o desenvolvimento, produção, estocagem e emprego de

armas químicas, bem como o uso de gases tóxicos e métodos biológicos em guerra.

A exceção é a utilização de gás lacrimogêneo para conter revoltas e tumultos,

medida considerada pacificadora (CPAQ, 2011).

Atualmente, 188 estados são signatários da CPAQ; 5 estados não

signatários (Angola, Egito, Coréia do Norte, Somália e Síria) e 2 estados não

ratificaram a Convenção (Israel e Mianmar) (OPAQ, 2010).

Existem 71.194 toneladas de agentes químicos de guerra em estoques

declarados no mundo, e apenas 44.131 toneladas (61,99%) foram destruídas. Em

29 de abril de 2012 expira-se o prazo dado pela Convenção para a destruição dos

arsenais químicos mundiais. A Tabela 9 elucida os agentes químicos e as

quantidades a serem destruídas (OPAQ, 2010).

O Congresso Nacional aprovou o texto da CPAQ, através do Decreto

Legislativo nº 9, de 29 de fevereiro de 1996. O presidente da república, através do

decreto nº 2.977, de 01 de março de 1999, promulgou a CPAQ, assinada em Paris,

em 13 de janeiro de 1993. O Brasil não possui armas químicas em estoque e nem

fábricas das mesmas (CPAQ, 2011).

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n. 1, p. 7-47, fev. 2012.

36

Tabela 9. Armas Químicas declaradas e destruídas a 31 de dezembro de 2009. Fonte: OPAQ,

2010.

Nome comum da substância

química

Quantidade em toneladas

métricas declaradas

Quantidade em toneladas

métricas destruídas

Categoria 1

GB (SARIN) 15.047,039 8.556,331

GD (SOMAN) 9.057,203 0,016

GA (TABUN) 2,283 0,3797

AGENTE VX 19.586,722 13.354,301

MOSTARDA DE ENXOFRE (GÁS

MOSTARDA) 17.418,515 9.288,658

MISTURA DE GÁS MOSTARDA E LEVISITA 344.679 214.527

LEVISITA 6.746,876 6.605,852

EA 1699 0,002 0

DF 443,965 443,637

QL 46,174 45,779

OPA 730,545 730,545

DESCONHECIDO 3,125 2,898

RESÍDUOS TÓXICOS 1,705 1,705

Total categoria 1 69.428,833 39.244,629

Categoria 2

ADAMSITA 0,350 0,350

CN 0,989 0,989

CNS 0,010 0,010

CLOROETANOL 319,535 301,300

TIOGLICOL 50,960 50,960

FOSGÊNIO 10,616 10,616

ISOPROPANOL 114,103 0

TRICLORETO DE FÓSFORO 166,331 0

ÁLCOOL PINACOLYL 19,257 0

CLORETO DE TIONILA 292,570 0

CLORETO DE SÓDIO 246,625 246,625

FLUORETO DE SÓDIO 304,725 304,725

TRIBUTILAMINA 240,012 0

Total categoria 2 1.766,083 915,575

Total geral 71.194,916 40.160,204

Revisão



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37

Destruição das armas químicas

Segundo a Convenção, todas as armas químicas devem ser destruídas,

porém isto representa um grande desafio, além de elevado custo, segurança das

pessoas envolvidas, da população ao redor, e há também fatores ambientais,

jurídicos e políticos arrolados (CHAUHAN et al., 2005).

Anteriormente, os métodos de eliminação eram enterro, descarregamento

em mares e queima a céu aberto, todos ameaçando o meio ambiente e a saúde da

população residente nas proximidades (CHAUHAN et al., 2005; RABER, 2001).

Apesar de proibida, a utilização destes agentes continua sendo uma

ameaça. Esses agentes são produzidos facilmente e são capazes de causar

morbidades e mortalidades significativas (CHAUHAN et al., 2005).

Foram amplamente utilizados em guerras e atualmente continuam sendo

utilizados em atos terroristas e de defesa.

O conhecimento destes agentes é fundamental para:

planejar resposta em casos de ataques;

executar medidas necessárias para retirada das pessoas expostas, e

redução de mortalidade e morbidade;

controlar de maneira segura os já existentes.

Conclusões

1. As substâncias químicas por suas toxicidades intrínsecas têm sido

empregadas com propósitos bélicos ou de morticínio desde os mais remotos

tempos.

2. Tal prática, ainda que condenável sob qualquer aspecto filosófico, religioso,

político, humano, moral ou ético, prossegue sendo mantida, ainda em

nossos dias, em maior ou menor escala, assim como seguem sendo feitas

pesquisas e testes nesse campo.

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38

3. Esforços mundiais de países e seus organismos coletivos, em tempos de

paz, não têm sido suficientes para banir por definitivo esta prática.

4. O alerta para o banimento real e por completo, seja dos estoques de armas

químicas, seja da sua filosofia de uso, precisa ser mantido

contundentemente e estar em destaque nas políticas nacionais e

transnacionais.

5. A Toxicologia, como ciência de produção de conhecimento ético e para fins

humanitários, não pode ser confundida com uma alternativa menor de

causação de dor e sofrimento, posto que nada, em tempo algum, justificará

tal fato.

REFERÊNCIAS BILIOGRÁFICAS

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Marly Netto Peres e Cláudio Blanc. São Paulo: Ediouro, 2006.

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ANEXOS

TABUN – GA

Fórmula estrutural do Tabun

Fórmula molecular: C5H11N2O2P

Peso molecular: 162,13

Nome químico: Dimethylphosphoramidocyanidic acid, ethyl ester

Sinonímia: Dimethylamidoethoxyphosphoryl cyanide; Ethyl N,N-

dimethylphosphoramidocyanidate; GA; Tabun.

No. CAS: 77-81-6

(CHEMIDPLUS, 2012; HSDB, 2012)

http://chem.sis.nlm.nih.gov/

http://chem.sis.nlm.nih.gov/

http://www.who.int/csr/delibepidemics/biochemguide/en/

Revisão



n. 1, p. 7-47, fev. 2012.

42

SARIN – GB

Fórmula estrutural do Sarin

Fórmula molecular: C4H10FO2P


Nome químico: Phosphonofluoridic acid, P-methyl-, 1-methylethyl ester

Sinonímia: Isopropoxymethylphoshoryl fluoride; Phosphine oxide, fluoroisopropoxymethyl; sarin

No. CAS: 107-44-8


SOMAN – GD

Fórmula estrutural do Soman

Fórmula molecular: C7H16FO2P


Nome químico: Phosphonofluoridic acid, methyl-, 1,2,2-trimethylpropyl ester

Sinonímia: 1,2,2-Trimethylpropyl methylphosphonofluoridate

1,2,2-Trimethylpropylester kyseliny methylfluorfosfonove

1,2,2-Trimethylpropylester kyseliny methylfluorfosfonove; GD; Soman.

No. CAS: 96-64-0


Revisão



n. 1, p. 7-47, fev. 2012.

43

AGENTE VX

Fórmula estrutural do Agente VX

Fórmula molecular: C11H26NO2PS


Nome químico: Phosphonothioic acid, methyl-, S-(2-(bis(1-

methylethyl)amino)ethyl) O-ethyl ester

Sinonímia: Ethyl S-2-diisopropylaminoethyl methylphosphonothiolate

Ethyl S-dimethylaminoethyl methylphosphonothiolate; VX

No. CAS: 50782-69-9


MOSTARDA DE ENXOFRE

Fórmula estrutural do agente mostarda

Fórmula molecular: C4H8Cl2S


Nome químico: Bis(2-chloroethyl)sulfide

Sinonímia: Agent HD; 2,2'-Dichlorodiethyl sulfide; Mustard HD; Mustard gas ; Mustard vapor ;

Mustard, sulfur; S-Yperite

No. CAS: 505-60-2


Revisão



n. 1, p. 7-47, fev. 2012.

44

LEVISITA

Fórmula estrutural do agente químico levisita

Fórmula molecular: C2H2AsCl3


Nome químico: Dichloro(2-chlorovinyl)arsine

Sinonímia: Arsine, (2-chlorovinyl) dichloro; Chlorovinyl dichloroarsine; Chlorovinylarsine

dichloride; Lewisite;

No. CAS: 541-25-3


FOSGÊNIO OXIMA

Fórmula estrutural do agente químico Fosgênio oxima

Fórmula molecular: CHCl2NO


Nome químico: Dichloroformoxine

Sinonímia: CX; Dichloroformaldehyde oxime; Dichloroformaldoxime; Dichloroformossina;

Phosgene oxime

No. CAS: 1794-86-1


CLORETO DE CIANOGÊNIO

Fórmula estrutural do Cloreto de cianogênio

Fórmula molecular: C-Cl-N


Revisão



n. 1, p. 7-47, fev. 2012.

45

Nome químico: Cyanogen chloride

Sinonímia: Chlorocyan; Chlorocyanide; Chlorocyanogen; CK

No. CAS: 506-77-4


CIANETO DE HIDROGÊNIO

Fórmula estrutural do Cianeto de hidrogênio

Fórmula molecular: CH-N


Nome químico: Hydrogen cyanide

Sinonímia: Cyclon; Cyclone B; Hydrocyanic acid; Zyklon B

No. CAS: 74-90-8


CLORO

Fórmula estrutural do Cloro

Fórmula molecular: Cl2


Nome químico: Chlorine

Sinonímia: Chlor, Bertholite /warfare gás; Bertholite

No. CAS: 7782-50-5


CLORPICRINA

Fórmula estrutural da Clorpicrina

Fórmula molecular: CCl3NO2

Revisão



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46


Nome químico: Chloropicrin

Sinonímia: Acquinite; KLOP; Nitrochloroform; PS; Picride; Profume A; Trichloronitromethane

No. CAS: 76-06-2


FOSGÊNIO

Fórmula estrutural do Fosgênio

Fórmula molecular: CCl2O


Nome químico: Carbonic dichloride

Sinonímia: CG; Carbon dichloride oxide; Carbon oxychloride; Phosgene

No. CAS: 75-44-5


SAXITOXINA

Fórmula estrutural da Saxitoxina

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/68/Saxitoxin_structure.png

Revisão



n. 1, p. 7-47, fev. 2012.

47

1-CLOROACETOFENONA (CN)

Fórmula estrutural do 1-cloroacetofenona

Fórmula molecular: C8H7ClO


Nome químico: 1-cloroacetofenona

Sinonímia: 2-Chloro-1-phenylethanone; 2-Chloroacetophenone; omega-Chloroacetophenone

N° CAS: 532-27-4


o-CLOROBENZILIDENO MALONONITRILA (CS)

Fórmula estrutural do o-clorobenzilideno malononitrila

Fórmula molecular: C10H5ClN2


Nome químico: O-clorobenzilideno malononitrila

Sinonímia: (2-Chloro-phenyl)methylene)propanenitrile; (o-Chlorobenzal)malononitrile

N° CAS: 2698-41-1


Ensaio

SANTOS, Carlos E. Matos dos; RIBEIRO, André L. T. Julgamento de evidências em Toxicologia e

Estratégias Integradas de Testes.RevInter Revista Intertox de Toxicologia, Risco Ambiental e

Sociedade, v. 5, n. 1, p. 48-61, fev. 2012.

48

Julgamento de evidências em Toxicologia e

Estratégias Integradas de Testes

Carlos E. Matos dos Santos

Farmacêutico e Toxicólogo. Analista de gerenciamento de risco

toxicológico da Intertox. Experiência em Toxicologia

Computacional & In Silico, Toxicologia Ambiental, e assuntos

regulatórios.


André L. T. Ribeiro

Farmacêutico-Bioquímico, Universidade Paulista, Mestre em

Toxicologia e Análises Toxicológicas, FCF/USP, Doutorando em

Toxicologia e Análises Toxicológicas FCF/USP, estudos de

marcadores moleculares de oxidação de DNA e avaliação de

mutagenicidade e carcinogenicidade.


Ensaio




49

Resumo

O presente artigo tem como objetivo a discussão sobre o julgamento do peso da

evidência em Toxicologia, e, por conseguinte, apresentar as mais recentes

discussões sobre a Estratégia Integrada de Testes (EIT), como componente

essencial do processo de construção da evidência de toxicidade. Nesse contexto,

dá-se ênfase à importância do correto julgamento de informações toxicológicas

para fins de classificação de perigo de acordo com guias nacionais e

internacionais, incluindo a opinião de autores quanto à sistematização do

processo de julgamento como objeto da Toxicologia Baseada em Evidências (TBE).

Faz-se uma discussão sobre a importância de se notar as mudanças de paradigma

na Toxicologia, já que se constituem novos avanços e novas visões que a tornam

uma ciência cada vez mais madura, tecnológica, custo-efetiva e conclusiva.

Palavras – chave: Estratégias Integradas de Testes. Peso de Evidências.

Toxicologia Baseada em Evidências.

Abstract

This paper aims to discuss the judgment of the weight of evidence in toxicology,

therefore, to present the latest discussions on the Integrated Testing Strategies

(ITS), as an essential component of the process of building the evidence of

toxicity. In this context, giving emphasis on the importance of correct judgment of

toxicological information for the purpose of hazard classification according to

national and international guidelines, including the opinion of different authors

on the systematization of the judgment process as an object of Evidence-based

Toxicology (EBT). A discussion on the importance of noting the paradigm shifts in

toxicology, since they constitute new advances and new visions that make it a

science increasingly mature, technological, cost-effective and conclusive.

Key-words: Evidence-based Toxicology. Integrated Testing Strategies. Weight of

evidence.

Ensaio




50

Introdução

A utilização das evidências na tomada de decisão é essencial para a

efetividade de intervenções/ações, seja no contexto diagnóstico, terapêutico ou

toxicológico. Em Toxicologia, o julgamento especializado das evidências (“expert

judgement”) depende de profundo conhecimento técnico, perícia e criteriosa

busca/avaliação de informações, sendo que tal abordagem já é citada em guias e

normas internacionais e nacionais.

A evidência, caracterizada como a última (e máxima) essência passível de

ser extraída de resultados toxicológicos, exige investigação com busca de dados

disponíveis; e na ausência de dados, demanda a realização de testes e outros

estudos (epidemiológicos, relatos de caso etc.), todavia, sem contrariar a atual

perspectiva mundial de racionalização da utilização animal. Assim, a construção

da evidência exige a definição de abordagens de investigação, através das quais

seja possível obter o máximo de informação para atribuição ao peso das

evidências (“weight of evidence”) sobre determinado perigo, sem utilização

indiscriminada de animais.

A integração de diferentes metodologias, incluindo os mais recentes

avanços em testes (in silico e in vitro), é objeto de discussão das chamadas

Estratégias Integradas de Testes (BENFENATI, 2010; NETZEVA, 2007).

A capacidade de se obter e interpretar informações toxicológicas quanto à

confiabilidade, consistência, relevância e a sua contribuição relativa (em peso de

evidência) para a resposta de uma determinada questão, é elementar para a

tomada de decisões efetivas, já que são necessárias decisões corretas em um

contexto considerado crítico, que envolve riscos de conseqüências que podem ser

graves e ou prevalecer por gerações.

O presente trabalho tem como objetivo, discutir a importância dos aspectos

relacionados à construção e julgamento do peso das evidências em Toxicologia,

suas perspectivas de aplicação, e os atuais desafios dos paradigmas de

investigação e tomada de decisão no contexto dos riscos toxicológicos.

Ensaio




51

Julgamento especializado e o peso de evidências na classificação

de perigos pelo GHS

Um exemplo da importância do julgamento do peso de evidências em

Toxicologia é o sistema GHS (Globally Harmonized System of Classification and

Labelling of Chemicals), uma iniciativa da Organização da Ações Unidas (ONU)

para a harmonização da comunicação de perigos no mundo. No Brasil, o GHS foi

adotado como sistema de classificação, pela norma ABNT NBR 14725-Parte 2,

contemplando os perigos físico-químicos, à saúde humana e ao meio-ambiente

(ABNT, 2009; NAÇÕES UNIDAS, 2011).

Para determinadas classes de perigo do GHS, alguns dados toxicológicos

servem automaticamente para a classificação pelo sistema, quando estes

satisfazem seus critérios. No entanto, para certos efeitos, a classificação demanda

uma avaliação mais extensiva das informações existentes, com julgamento de

especialistas (ABNT, 2009).

O Livro Púrpura estabelece que a avaliação das informações sobre os

perigos à saúde humana deve ser feita com base no julgamento especializado do

peso das evidências. Para efeitos críticos, tais quais: mutagenicidade,

carcinogenicidade, toxicidade reprodutiva, entre outros; os resultados de estudos

com animais e humanos são freqüentemente conflitantes, o que justifica a grande

ênfase dada nos guias quanto à necessidade do julgamento especializado do peso

total de evidências, ou seja, de toda informação disponível, incluindo dados de

estudos in vitro; dados de estudos com animais; estudos epidemiológicos, relatos

de caso e observações clínicas com humanos; entre outros (NAÇÕES UNIDAS,

2011).

No julgamento especializado das evidências, a avaliação crítica de aspectos

metodológicos (ex: Boas Práticas de Laboratório, incertezas do método, validação

estatística, espécie utilizada nos testes, etc) e dos resultados (confiança,

relevância, contribuição relativa para o peso total das evidências), bem como a

Ensaio




52

correta interpretação de resultados conflitantes em relação a uma determinada

substância; demanda profundo conhecimento em Toxicologia.

Não é surpresa a obtenção/utilização indiscriminada de dados aleatórios no

julgamento de questões (sem critério ou julgamento) complexas na elaboração de

documentos de segurança, o que pode resultar em riscos desconhecidos e/ou

descontrolados em muitas organizações.

Toxicologia Baseada em Evidências

A sistematização do processo de avaliação de evidências já é discutida no

mundo em alguns contextos, como ponto de vista de alguns autores. Sabe-se que o

volume da produção científica pode impulsionar a busca de novas práticas em

uma ciência. Na área médica, a Medicina Baseada em Evidências (MBE) surgiu

da necessidade de um método para lidar com o grande número de informações na

medicina, para a avaliação das evidências de maneira objetiva e sistemática,

visando a melhor decisão clínica entre o imenso número de alternativas. Nas

ciências toxicológicas não o é diferente e alguns autores consideram a adequada a

abordagem da Toxicologia Baseada em Evidências (TBE). Diferente do

julgamento especializado do peso das evidências (mais subjetivo), a TBE propõe

abordagens mais sistemáticas (como a metanálise) e utilização de recursos

matemáticos para a conclusão de determinadas questões toxicológicas, assunto

que sob nosso conhecimento é pouquíssimo discutido no Brasil.

Muitos profissionais toxicólogos enfrentam o desafio de encontrar a melhor

evidência para uma determinada questão no imenso número de informações

existentes. Como exemplo, a avaliação de resultados de avaliação de

carcinogenicidade é bastante laboriosa, já que há geralmente estudos com

resultados conflitantes (positivos, negativos e/ou ambíguos), com vieses, com

diferentes níveis de detalhamento/qualidade, e/ou com diferentes interpretações

por parte dos autores.

Ensaio




53

Embora não tenha sido estabelecida uma definição formal da Toxicologia

Baseada em Evidências, entre os componentes definidores da TBE selecionados

no primeiro Fórum Internacional sobre Toxicologia Baseada em Evidências

EBTOX, realizado em 2007, destacam-se:

a característica da TBE em promover o uso consistente de processos

sistemáticos e transparentes para alcançar o julgamento sensato e

conclusões robustas;

promove a integração do julgamento especializado com a melhor evidência

possível;

Abrange todos aspectos da prática toxicológica, e todos os tipos de

evidência usadas na identificação do perigo, avaliação de risco, e análise

retrospectiva da causalidade;

inclui todos os ramos das ciências toxicológicas

(Modificado de HARTUNG, 2009)

A aplicação da TBE ainda não possui campo de aplicação bem definido. A

utilidade parece ser transversal, mas com campos específicos mais adequados, já

que os autores destacam que a sistemática da busca evidência pode ter ênfase na

área clínica e diagnóstica (diagnóstico de intoxicações e avaliação das melhores

opções terapêuticas baseada em evidências); na Avaliação do Risco Toxicológico

(combinação quantitativa na avaliação de informações existentes etapa de

identificação de perigo de substâncias); na investigação da causalidade

(investigações causa-efeito, ex: fumo vs. câncer de pulmão) (HARTUNG, 2009).

Além da sistemática de busca de dados e tratamento matemático dos

resultados, a abordagem enfatiza o julgamento especializado de revisões com

informações de alta qualidade, ao invés de se utilizar opiniões de individuais de

autores e se fazer buscas de pequena extensão, as quais podem estar afetadas por

vieses, conflitos de interesse e opiniões pessoais, como resultado da avaliação

pessoal de muitos autores (HARTUNG, 2009).

Ensaio




54

Estratégias Integradas de Testes (Integrated Testing Strategies) e

a construção da evidência

A produção extensiva de novos produtos químicos foi força motriz para a

mudança no modelo de avaliação de substâncias, já que experimentação animal

isolada não é um modelo capaz de acompanhar o ritmo de produção da indústria,

com inadequações econômicas (longo tempo para análise e altos custos) e mesmo

filosóficas (Filosofia 3R) (SANTOS, 2011a; 2011b).

Já há disponível uma base de dados nos Estados Unidos (United States

National Library of Medicine), que reúne bibliografia especial sobre métodos

alternativos ao uso de animais, tais quais modelagens computacionais, testes in

vivo, e outras abordagens. A ALTBIB (Bibliography on Alternatives to Animal

Testing)1.

A combinação de diferentes métodos de avaliação (in silico, in vitro e in

vivo) tem sido considerada o modelo mais adequado no atual contexto de

produção. A chamada Estratégia Integrada de Testes (Integrated Testing

Strategies - ITS) proporciona a utilização de métodos de fronteira (modelos

computacionais e in vitro) agregada à utilização racional de animais.

Alguns autores têm sugerido a avaliação preliminar com modelos in silico

como primeira etapa, devido à rapidez e baixo custo, e, por conseguinte, a

realização de estudos in vitro e in vivo, conforme seja necessário (BENFENATI,

2010; NETZEVA, 2007; SANTOS, 2011a; 2011b).

No Brasil, ainda existe a necessidade de elaborar guias com Estratégias

Integrada de Testes para perigos à saúde e ao meio ambiente, considerando a

capacidade preditiva de cada modelo (in silico, in vitro e in vivo) em relação à um

1 United States National Library of Medicine. Base de dados ALTBIB. Disponível em:

<http://toxnet.nlm.nih.gov/altbib.html> acesso em 12 de fev. 2012.

http://toxnet.nlm.nih.gov/altbib.html

Ensaio




55

determinado efeito, visando facilitar a avaliação de produtos de maneira custo-

efetiva, tendo a vista a segurança da saúde humana e do meio ambiente.

Existem muitos produtos com fichas de informação toxicológica com

ausência de dados devido ao fato de que muitos produtos produzidos no território

brasileiro não foram devidamente avaliados. Em países desenvolvidos há

programas de segurança que organizam inventários locais com a lista das

substâncias existentes no território, com requisitos mínimos de informação de

acordo com o perfil dos produtos (de produção ou perfil toxicológico mediante

triagem), e definição de substâncias prioritárias para avaliação. Como exemplo a

lista DSL (Domestic Substance List), programa dos Ministérios da Saúde e Meio

Ambiente do Canadá2, previamente avaliada com modelos in silico; e, o programa

HPV (High Production Volume)3, nos Estados Unidos.

Fatos sobre o Bisphenol-A e a importância da aplicação da

Toxicologia Baseada em Evidências nas investigações toxicológicas

O julgamento especializado das evidências traz uma nova visão sobre a

avaliação de informações na avaliação de risco, possibilitando ao toxicólogo uma

visão mais crítica em relação à avaliação do risco. Trata-se do hábito de avaliar

criteriosamente e sistematicamente a divergência de dados da literatura.

Foi notável a problemática da avaliação do Bisfenol A (BPA), um agente

químico sintetizado pela primeira vez em 1891, tornando-se, em 1957,

largamente utilizado para fins comerciais, com produção estimada de cerca de

700 a 865 toneladas por ano, tendo como a principal empregabilidade industrial a

produção de plásticos. (EDMONDS et al., 2004; DOERGE et al., 2010;

LOGANATHAN & KANNAN, 2011).

2 Environment Canada. Domestic Substances List Categorization and Screening

Program. Disponível em: <http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-

semt/contaminants/existsub/categor/approach-approche-eng.php> acesso em 12 de fev. 2012. 3 USEPA - United States Environmental Protection Agency. High Production Volume (HPV)

Challenge. Disponível em: <http://www.epa.gov/hpv/> acesso em 12 de fev. 2012.

http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/contaminants/existsub/categor/approach-approche-eng.php

http://www.hc-sc.gc.ca/ewh-semt/contaminants/existsub/categor/approach-approche-eng.php

http://www.epa.gov/hpv/

Ensaio




56

Devido às varias aplicações do BPA o ser humano e o meio ambiente estão

expostos constantemente, através de exposição ocupacional, ou por meio do

consumo de alimentos que possam estar contaminados, ou ainda através meio do

ambiente, devido à liberação do BPA em rios, solo e ar.

Dentre as vias de exposição apresentadas, a alimentar é a que gera maior

preocupação, pois esta exposição atinge uma gama muito grande de indivíduos

que variam em faixa etária, atividade laboral, estilo de vida, raça e sexo,

dificultando a determinação de um padrão de exposição, consequentemente

dificultando um estudo aprofundado de limites de exposição. Além disso, o

problema se agrava, pois a exposição ao BPA por via alimentar, somado as outras

vias, leva a crer que o tempo de exposição seja muito longo, possivelmente por

toda a vida.

Agências regulamentadoras de exposição a agentes químicos como a

Environmental Protection Agency (EPA) e a European Food Safety Authority

(EFSA) preconizaram que a quantidade de ingestão diária tolerável (TDI) para o

BPA é de 50 e 25 µg/kg/dia, respectivamente, bem como o NOAEL (No Observed

Effect Level) 50 mg/kg, contudo estes valores já são contestados por

pesquisadores forçando a Food and Drug Administration (FDA) a retomar o

estudos, para a obtenção de novos limites de exposição.

Os níveis de exposição estimados pela literatura mostram que um

indivíduo pode ingerir de 1,7 a 2,7 µg de BPA por dia, procedente de alimentos

contaminados por acondicionamento ou cultivo, sem levar em consideração os

valores de BPA presente na poeira, que o indivíduo pode deglutir juntamente com

os alimentos, apresentando concentrações que variam de 0,008 a 0,014 µg por dia.

A estes valores, ainda, podem ser somados os valores de BPA contido em

refrigerantes enlatados e em garrafas de água, que apresentam valores de 0,0045

a 4,5 µg por litro e 0,1 a 0,7 g por litro respectivamente. (DEKANT & VOLKEL,

2008; EHLERT et al., 2008; CAO et al., 2009; LOGANATHAN & KANNAN,

2011).

Ensaio




57

Estes valores estão nitidamente abaixo dos valores estimados pela EPA e

pela EFSA, contudo o ser humano está exposto às concentrações citadas

anteriormente de forma crônica, e que pode provocar efeitos tóxicos em longo

prazo.

A controvérsia dos níveis permitidos de BPA para o ser humano geraram

muitas discussões e levaram a FDA promover novos estudos com relação a ação

deletéria do BPA, pois vários estudos mostraram a atividade estrogênica deste

composto, com concentrações muito inferiores as atualmente preconizadas como

seguras pelas agências regulamentadoras (LOGANATHAN & KANNAN, 2011).

Devido ao conhecimento da atividade estrogênica do BPA, a Agência

Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) através da RDC 41 de 16 de setembro

de 2011, proibiu a produção e comercialização de mamadeiras com BPA na sua

composição.

Atualmente, com o conhecimento de outras fontes de exposição ao BPA,

comunidade científica tem conduzido pesquisas com foco nas evidências de que

pequenas concentrações de BPA no organismo poderiam alterar frações

moleculares, estas evidências direcionam as investigações para a avaliação da

capacidade genotóxica e mutagênica devido à exposição crônica.

Discussão

A mudança de paradigmas de uma ciência faz parte de seu

amadurecimento, frente aos desafios das evoluções humana, científica e

tecnológica. Em se tratando da Toxicologia, quando segmentamos dessa forma,

apontamos que (i) o modelo de vida humano e suas respectivas demandas, (ii) os

avanços nas diferentes ciências e a expansão das possibilidades nas suas

interfaces (ex: ciências computacionais vs. Toxicologia), e os (iii) avanços

tecnológicos (surgimento de softwares de Toxicologia Computacional,

desenvolvimento de sistemas de avaliação da toxicidade in vitro usando-se a

Ensaio




58

robótica4, etc.); impulsionaram novos paradigmas para a Toxicologia, inclusive a

possibilidade de se obter antecipadamente (na fase de planejamento) informações

sobre uma determinada molécula, campo da Toxicologia Preditiva (Predictive

Toxicology).

A transição de paradigma em uma Ciência faz parte de seu

desenvolvimento, sendo que para a nossa amadurecida Toxicologia, não o é

diferente. As ciências interagem entre si, numa dinâmica de mútua troca de

avanços e quebra de paradigmas, desde mudanças em metodologias consideradas

mais adequadas para avaliar-se conhecer alvos moleculares e celulares, como na

forma com que podem ser tratadas informações sobre toxicidade, e ainda, nas

diferentes interpretações que podemos ter diante de um resultado toxicológico.

Chegamos ao nível de atribuir “peso às evidências”, tornamos importante a

atualização e informatização dos dados toxicológicos, e a robustez das bases de

dados toxicológicos tornou-se essencial para a Toxicologia que conhecemos hoje.

THOMAS KUHN (1990) em sua obra chamada “A estrutura das revoluções

científicas”, segmenta a ciência em dois diferentes momentos, a ciência normal e

a ciência em crise. A ciência normal tem um paradigma estabelecido, a partir do

qual acredita-se encontrar a resposta e solução dos problemas, mas que

geralmente a deixa limitada a não descobrir fatos novos ou aumentar seu

espectro. Trata-se de uma promessa fantasiosa de que todos os problemas são

passíveis de serem resolvidos com o paradigma proposto, muitas vezes tentando-

se até forçar a realidade a encaixar-se dentro dos limites do paradigma, mazela a

qual sofrem muitas áreas científicas.

Quando um paradigma perde sustentação em uma ciência, surge então a

ciência em crise, ponto-chave para a mudança de paradigma. Kuhn afirma no

capítulo VI de sua obra que: “o significado das crises consiste exatamente no fato

4USEPA - United States Environmental Protection Agency. Programa Tox21- Colaboração entre o National Institutes of

Environmental Health Sciences (NIEHS), National Toxicology Program(NTP), National Institutes of Health/National

Human Genome Research Institute , NIH Chemical Genomics Center (NCGC) and the Food and Drug Administration

(FDA) e EPA (Environmental Protection Agency). Disponível em: <http://epa.gov/ncct/Tox21/>

http://epa.gov/ncct/Tox21/

Ensaio




59

de que indicam que é chegada a ocasião para renovar os instrumentos”. Para

Kuhn, a crise e as conseqüentes mudanças de paradigmas por meio de revoluções

científicas são sinais de uma ciência amadurecida.

Conforme visto, sob nosso ponto de vista, a crise paradigmática da

Toxicologia para avaliação de substâncias se deu devido a um conjunto de fatores

intra e extra ciência. No cenário atual, são notáveis algumas “forças motrizes”

que têm incitado a transformação da Toxicologia Moderna:

(i) Avanços nas subáreas da Toxicologia (Toxicologia Molecular,

Experimental, Computacional, entre outras) e ciências correlacionadas

(as –ômicas, química computacional, bioinformática, Inteligência

artificial, robótica aplicada em ensaios automatizados, entre outras);

(ii) O conhecimento de que uma substância-alvo pode dar origens a

metabólitos e produtos de degradação com toxicidade distinta, o que

multiplica a lacuna de conhecimento sobre a toxicidade de uma dada

entidade química, e portanto, exige uma abordagem racional e mais

abrangente de testes (também chamada de abordagem integrada);

(iii) O atual modelo regulatório no mercado internacional de produtos

químicos, que pressiona a indústria para avaliação dos riscos e que

exige a entrada no mercado de produtos com perfil cada vez menos

preocupante para a saúde e para o meio ambiente, o que demanda a

existência de abordagens preditivas no Planejamento e

Desenvolvimento (P&D) de substâncias, considerando metodologias

praticáveis, custo-efetivas e que tenham em vista a redução de animais

em testes;

(iv) O atual modelo de mercado, em que a preocupação com a saúde humana e

com o meio ambiente exigem políticas responsáveis (que tornam-se

vantagens competitivas), entre as quais, a possibilidade de se prever

antecipadamente a toxicidade e comportamento ambiental de

Ensaio




60

moléculas, escolhendo-se aquelas que forem consideradas de menor

preocupação.

(v) A frágil capacidade da sociedade de apoderar-se politicamente e de

perceber os riscos químicos na dimensão em que se estendem.

Conclusão

As políticas de segurança de segurança toxicológica do país devem estar

alinhadas aos avanços e mudanças de paradigma da Toxicologia, que consideram

a construção e o julgamento das evidências como pontos-chave para a saúde

humana e meio ambiente. Se fazem necessárias novas discussões quanto (i) à

aplicação das Estratégias Integradas de Testes para avaliação de efeitos

(eco)toxicológicos de maneira custo-efetiva; (ii) ao criterioso julgamento

especializado do peso das evidências; (iii) à criação de programas de avaliação de

substâncias produzidas no território brasileiro, com a construção de inventários

locais (municipais, estaduais e federais) e plano de avaliação com estratégias

apropriadas; (iv) a disponibilização de informações em sistemas de informações

de segurança e emergências toxicológicas.

REFERÊNCIAS:

ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR

14725: Ficha de Informações de Segurança de Produtos Químicos

(FISPQ). Rio de Janeiro, 2009.

BENFENATI, EMILIO [et al]. Comparing in vivo, in vitro and in silico Methods

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Atla, Milão, p. 153-166. 19 mar. 2010.

Ensaio




61

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EDMONDS, J. S. et al. The reaction of bisphenol A 3,4-quinone with DNA.

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LOGANATHAN, S.N.; KANNAN, K. Occurrence of Bisphenol A in Indoor Dust

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Exposures. Arch Environ Contam Toxicol, 2011.

Disponível em: <



NETZEVA, TATIANA [et al]. Review of Data Sources, QSARs and

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Luxemburgo: Luxembourg: Office For Official Publications Of The European

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SANTOS, C. E. M.; RODRIGUES, A. S. Toxicologia in silico: contexto de

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Revista Intertox de Toxicologia, Risco Ambiental e Sociedade, v. 4, n. 3, p.

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Ensaio




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SANTOS, C. E. M. Toxicologia in silico: uma nova abordagem para análise do

risco químico. RevInter Revista Intertox de Toxicologia, Risco Ambiental

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Revisão

DIAZ, Michelle Broglia. RISCO ECOTOXICOLÓGICO DO METAMIDOFÓS. RevInter Revista Intertox

de Toxicologia, Risco Ambiental e Sociedade, v. 5, n. 1, p. 62-76, fev. 2012.

62

RISCO ECOTOXICOLÓGICO DO

METAMIDOFÓS.

Michelle Broglia Diaz

Farmacêutica com Habilitação na área industrial pelo Centro

Universitário São Camilo em 2003 (Campus Ipiranga em São

Paulo/SP). Especializada em Homeopatia pela FACIS-IBEHE em

2009 (São Paulo/SP). Técnica em Química pelo Colégio Benjamin

Constant em 1998. (São Paulo/SP). Experiência profissional

através de estágios e trabalhos efetivos em hospitais, clínicas,

drogarias, farmácias com manipulação, consultoria em toxicologia.

Estágio em produção industrial e assistência farmacêutica pelo

Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade

de São Paulo.


Revisão



63

Resumo

O metamidofós é amplamente utilizado em vários países e a quantidade de

resíduos gerados pelo seu uso excede frequentemente a capacidade de

autodepuração dos solos. Apesar de diferentes processos de degradação que pode

sofrer, o uso intenso do produto é capaz de impactar o solo, impossibilitando sua

autopurificação e detoxicação, uma vez que a toxicidade e a biodisponibilidade do

inseticida são elevadas. A adsorção de praguicidas em solos pode destruir a

composição e a estrutura originais das comunidades de microrganismos naturais

em diferentes níveis, resultando em declínio da atividade ecológica e diversidades

funcionais e metabólicas naturais do sistema. O metamidofós, por sua atuação

como inibidor da AChE, causa efeitos significativos a biota que não constitui alvo

intencional do praguicida, incluindo seres humanos, outros vertebrados e

invertebrados, resultando em sérios impactos.

Palavras-chave: Metamidofós. Risco Ecotoxicológico. Risco a Biota.

Abstract

Metamidofós is still widely used in some countries and the amount of residues

generated by its use exceeds frequently the soil natural depuration capacity.

Although the product may undergo different processes of degradation, its intense

use is capable of disturbing the soil system and disabling its depuration and

detoxication ability. Due to the insecticide high bioavailability, the biota is ready

affected. The product adsorption by the soil can destroy the original composition

and structure of natural microorganisms communities, resulting in a decline of

the ecological activity and natural functional, as well as the system metabolic

diversity. Metamidofós, as an AChE inhibitor, significantly affects unintentional

targets, a wide variety of life forms including human beings, other vertebrates

and invertebrates, thus resulting in serious damage.

Key-words; Metamidofós. Ecotoxicological Risk. Biota Risk.

Revisão



64

Introdução: Processos de degradação do metamidofós, impactos e

risco ecotoxicológico causados ao solo

O metamidofós é amplamente utilizado em vários países e a quantidade de

resíduos gerados pelo seu uso excede frequentemente a capacidade de

autodepuração dos solos (GARCÍA DE LA PARRA et al, 2006). O uso intenso do

praguicida, resultando na presença deste em altas concentrações no ambiente,

está relacionado a efeitos adversos diretos e potenciais em sistemas naturais (LI

et al, 2005; WANG et al, 2008). Como exemplo, pode-se citar a presença de altas

em altas concentrações de metamidofós em plantas (LI et al, 2005).

A degradação de praguicidas no solo está relacionada a várias interações

complexas que envolvem processos químicos, físicos e biológicos. Exemplos dos

diferentes processos de degradação do metamidofós no solo incluem:

Sob condições aeróbicas, no escuro e em solo arenosos apresenta meia vida

de 14 horas; sob condições semelhantes, porém em ausência de oxigênio,

apresenta meia vida de 4 dias. Sua rápida hidrólise no meio ambiente

sugere que tem baixa tendência a sofrer lixiviação (EPA, 2005);

Sorção aumenta com o aumento do pH, podendo atingir seu máximo

(100%) em solos com o pH em torno de 11,5 e com baixas concentrações de

minerais tais óxidos de alumínio e ferro (KOLELI et al, 2006). Esse

comportamento se deve, provavelmente, a presença de grupos funcionais

reativos que faz com que o praguicida se ligue à matéria orgânica e/ou às

superfícies minerais dos solos (SINGH et al, 1998);

Adsorção aumenta com o aumento da temperatura em solos tropicais:

quantidades de 20, 40, 60, e 100 µg ml-1 do produto em 5 g de solo a 30°C

apresentaram alta adsorção, cerca de 70% (YEN et al, 2000);

Dissipação rápida já foi atribuída a macropóros, à umidade elevada (CHAI

et al, 2009) e a microrganismos presentes no solo. Uma linhagem de

microrganismos (Hyphomicrobium sp.) foi capaz de utilizar o metamidofós

como única fonte de carbono, nitrogênio e fósforo, contribuindo para a

completa eliminação do inseticida no local (WANG et al, 2010). A secreção

Revisão



65

da minhoca (Eisenia fetida) também parece contribuir com a sua

degradação (ZHOU et al, 2008).

Apesar dos processos de degradação mencionados, não se pode descartar

que o uso intenso deste produto é capaz de impactar o solo, impossibilitando sua

autopurificação e detoxicação (ZHOU, 2006), uma vez que a toxicidade e a

biodisponibilidade desse inseticida são elevadas (WOREK et al, 2007). O solo

assim degradado pode prejudicar a diversidade e a atividade das comunidades de

microrganismos colonizadores, indicadores da qualidade deste sistema (WANG et

al, 2008).

Os microrganismos são componentes importantes dos solos, uma vez que

participam da ciclagem natural de vários nutrientes, desempenhando papel

importante na manutenção da qualidade do sistema (WANG et al, 2008). A

adsorção de praguicidas em solos pode destruir a composição e a estrutura

originais das comunidades de microrganismos naturais em diferentes níveis,

resultando em declínio da atividade ecológica e diversidades funcionais e

metabólicas dos solos (IBEKWE et al, 2001).

Estudos demonstram que algumas espécies, como por exemplo, o ácaro

(Tetranychus urticae), possuem mutações em genes que codificam a enzima

AChE, o que conferem resistência a praguicidas organofosforados (KHAJEHALI

et al, 2010; KWON et al, 2010). Por outro lado, outros habitantes do solo parecem

mais suscetíveis. A Tabela 1 lista alguns dos estudos que mostram impactos

causados pelo metamidofós em organismos do solo.

Tabela 1. Estudos sobre o impacto do metamidofós em organismos do solo.

Organismo Concentração Efeito Referência

Minhoca (Capitella sp

Y) 0,008 e 0,26 mg/g-1 Afetou na alimentação de uma espécie MÉNDEZ et al., 2008

Fungo 250 mg/kg-1 Aumento da população de fungos e fungos

patogênicos LI et al., 2008

Microrganismos 2,38 e 23,8 mg/kg-1 Reduziu a biomassa, aumentou as atividades

catabólicas e diminuiu a diversidade genética WANG et al., 2008

Microrganismos no

solo 150 e 250 mg/kg-1 Afetou o conjunto de genes funcionais ZHEN-CHENG et al., 2007

O risco ecotoxicológico conceitual do uso do metamidofós em campos

agrícolas, mostrando as vias de contaminação, as fontes de exposição, os

Revisão



66

organismos receptores e os efeitos que esse inseticida pode causar no solo esta

esquematizado na Figura 1. A avaliação do volume de resíduos de metamidofós

no ambiente pode ser feita através da quantidade de anticorpos (expressos pelo

gene scFv) produzidos pela levedura Pichia pastoris (LI et al, 2008), o que pode

dar suporte para a caracterização dos danos que o metamidofós possa causar aos

microrganismos do solo.

Figura 1 - Risco ecológico conceitual para metamidofós (adaptado de EPA, 2008).

Riscos a biota

O metamidofós, por sua atuação como inibidor da AChE, causa efeitos

significativos a biota que não constitui alvo intencional do praguicida, incluindo

Revisão



67

seres humanos, outros vertebrados e invertebrados, resultando em sérios

impactos ao meio ambiente (WHO, 1986).

Os ambientes aquáticos cobrem dois terços do planeta e são habitados pela

maioria das espécies existentes nos diferentes nichos ecológicos (JHA, 2004). A

água é frequentemente usada para transportar produtos residuais para longe do

local de produção e descarga. Esses produtos residuais transportados são

geralmente tóxicos e sua presença pode degradar seriamente o ambiente de rios,

lagos ou riachos receptores (WHITE; RASMUSSEN, 1998), contribuindo para a

redução da qualidade ambiental e comprometendo a saúde dos seres que vivem

nesses ecossistemas (CAJARAVILLE et al, 2000). Desta maneira o metamidofós,

amplamente utilizado em áreas agrícolas em todo o mundo, atinge os corpos

d’água (ZHANG et al, 2002), e ai se dilui, por possui alta solubilidade em água (>

2000 g L-1 a 25°C) (YEN, 2000).

Para peixes estuarinos e marinhos o metamidofós é moderadamente tóxico

em exposição aguda; e para invertebrados aquáticos estuarinos e marinhos, este

inseticida é moderado a altamente tóxico (EPA, 2006). Estudos sobre a toxicidade

aguda do metamidofós em invertebrados aquáticos estão listados na Tabela 2, e a

outros animais aquáticos, na Tabela 3.

Tabela 2 - Estudos sobre o risco ecotoxicológico do metamidofós para invertebrados

aquáticos. DL, dose letal para 50% da população estudada

Espécie DL50 (mg/kg) Categoria de toxicidade

Oral Aguda (Dose única via gavagem)

Pato Real 8,48

Altamente tóxico Codorna do norte 8

Pássaro preto (Common Grackle) 6,7

Pássaro de olhos pretos (Junco) 8

Dieta Subaguda (Cinco dias de tratamento com ração)

Pato real 847,7 Moderadamente tóxico

Codorna do norte 42 Altamente tóxico

Fonte: Adaptada EPA, 2006

Revisão



68

Tabela 3 - Estudos sobre o risco ecotoxicológico do metamidofós para vertebrados

aquáticos. Legenda: CE,concentração efetiva para 50% da população estudada; ppb, partes

por bilhão; a.i., ingrediente ativo.

Espécie CE50 (ppb ai)

Categoria de Toxicidade 48 h 96 h

Animal de Água Doce

Pulga d'água 0,026 / Altamente tóxico

Animal Marinho/Estuarino

Ostra / 39 Levemente tóxico

Camarão azul / 0,00016 Altamente tóxico

Camarão mysid / 5,6 Moderadamente tóxico

Fonte: Adaptado do EPA, 2006

Estudos de toxicidade aguda mostram que o metamidofós é ligeiramente

tóxico para peixe de água doce e é altamente tóxico para invertebrados de água

doce. Por exemplo, as larvas de crustáceos são extremamente sensíveis ao

produto, uma dose de aproximadamente 2,2 x 10-7 mg L-1 é letal (LIMA et al,

2001). Para a estrela do mar Tetrapygus niger, a CI50 (Concentração Inibitória) de

1 h para metamidofós é 1423 e 608 mg a.i. L-1 respectivamente (IANNACOONE

et al, 2007). Uma listagem de estudos relevantes sobre concentrações inibitórias

do metamidofós para invertebrados aquáticos e insetos está na Tabela 4.

Vários inseticidas usados extensivamente em diferentes tipos de cultura

mostram-se extremamente tóxicos para aves, ocasionando, na maioria das vezes,

a morte desses animais. Para aves expostas a 2200 g ia/há (ingrediente ativo por

hectare) de metamidofós, a DH5 (dose de risco para 5% das espécies da

distribuição da dose letal) é de 129 kg de ave por m2 e expostas a 150 g ia/ha a

DH5 é de 8,83 kg de ave por m2 (PARSONS et al, 2010).

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69

Tabela 4 - Estudos sobre concentrações inibitórias do metamidofós para organismos aquáticos e

insetos. Legenda: i.a., ingediente ativo; µg/frasco, micrograma por frasco; CL, concentração letal

para 50% da população estudada.

Espécie Nome Popular CL50 Referência

Animais Aquáticos

Paracheirodon

innesi

Peixe Neon

Verdadeiro

10,13 - 20,56 mg/ia/L-1 (96

h) IANNACONE et al., 2007

Oncorhynchus

mykis

Peixe truta

arco-íris 19,12 mg/ia/L-1 (96 h)

Cyprinodon

variegatus Peixe Vairão 5,6 mg L-1 (96 h)

DILEANIS et al., 1996 apud

IANNACONE et al, 2007

Oreochromis

niloticus

Peixe Tilápia do

Nilo 29,20 mg L-1 (96 h)

WU et al., 1984 apud

IANNACONE et al, 2007 Hypophthalmich

thys molitrix

Peixe Carpa

Prateada 158,5 mg L-1 (48 h)

Lepomis

macrochirus

Peixe Brânquia

Azul 31 mg L-1 (96 h)

USEPA, 1998 apud

IANNACONE et al, 2007

Litopenaeus

vannamei

Camarão

branco

2,34 mg/L-1 (72 h) GARCÍA-DE LA PARRA et al.,

2006 1,46 mg/L-1 (96 h)

Oncorhynchus

mykis

Peixe truta

arco-íris 25-51 mg/L-1 (96 h)

TOMIN, 1994 apud HUNG et

al., 2002

Oncorhynchus

mykis

Peixe truta

arco-íris 25-51 mg/L-1 (96 h) apud HUNG et al, 2002

Litopenaeus

vannamei

Juvenis de

camarão cinza 1,67 mg/L-1 (96 h) BAUTISTA, 2001

Poecilia

reticulata Barrigudinho 46 mg/l-1

apud LIMA et al., 2001

Cyprinus Carpio Carpa 100 mg/L-1

Penaeus

stylirostris Camarão azul 0,16 mg/L-1 (24 h) JUÁREZ E SÁNCHEZ, 1989

Carassius

auratus Gold fish 100 mg/L-1 (96 h) WHO, 1993

Insetos

Lygus lineolaris Palisot de

Beauvois

2,11 µg/frasco (3 h) -

primeiro estágio larval

ALLEN et al, 2009


segundo estágio larval


terceiro estágio larval

10,16 µg/frasco (3 h) -

quarto estágio larval

15,69 µg/frasco (3 h) -

quinto estágio larval


adulto

Capitella sp. Y Poliqueta 0,54 mg/g (16 d) MÉNDES et al, 2008

Chironomus

calligraphus Díptero 1,32 - 4,5 mg/ia/L-1 (48 h) IANNACONE et al, 2007

Tisbe monozota Copépode 0,0069 mg/g (24 h) LEYVA-COTA, 2004

Revisão



70

A Tabela 5 apresenta uma revisão de dados da literatura sobre a toxicidade em

aves, mostrando que o metamidofós é extremamente tóxico na exposição aguda

oral e ligeiramente a altamente tóxico na exposição alimentar subaguda (EPA,

2005).

Tabela 5 - Estudos sobre o risco ecotoxicológico do metamidofós em aves.

DL, dose letal para 50% da população

Espécie DL50 (mg/kg) Categoria de toxicidade

Oral Aguda (Dose única via gavagem)

Pato Real 8,48

Altamente tóxico Codorna do norte 8

Pássaro preto (Common Grackle) 6,7

Pássaro de olhos pretos (Junco) 8

Dieta Subaguda (Cinco dias de tratamento com ração)

Pato real 847,7 Moderadamente tóxico

Codorna do norte 42 Altamente tóxico

Fonte: Adaptada EPA, 2006

Segundo o EPA (2006), não são necessários testes com mamíferos silvestres

para avaliação do risco do metamidofós. Os dados de toxicidade aguda e crônica

com ratos são relevantes para demonstrar os efeitos ecológicos, e demostram a

alta toxicidade do produto para mamíferos de pequeno porte, em teste de

toxicidade aguda oral e dérmica.

Apesar de não ser uma exigência a realização de testes com animais

silvestres, um estudo verificou a toxicidade de metamidofós em búfalos e concluiu

que 10 ppm do inseticida, após 72 h de exposição, aumentam a produção de

progesterona nas células do corpo lúteo e que 10, 50 e 100 ppm resultam em

vacuolização citoplasmática, degeneração hidrópica, tumefação, ruptura e

encolhimento da membrana citoplasmática, além alterações nucleares, tais como

condensação, necrose e vacuolização (GILL et al, 2011).

O metamidofós é utilizado para combater lagartas da soja, besouros e

percevejos em várias áreas produtoras de soja e arroz, entre outras culturas (LI

et al, 2008; SÓSA-GOMES e SILVA, 2010). Esse inseticida, além de atuar na

inibição da acetilcolinesterase, interfere também nos canais iônicos da membrana

Revisão



71

celular desses organismos (NAHRASHI et al, 2000). A Tabela 6 apresenta alguns

estudos de insetos expostos ao metamidofós.

Tabela 6 - Estudos sobre o risco ecotoxicológico do metamidofós para insetos

Espécie Nome

Popular Concentração Efeito Referência

Lipaphis

erysimi Pulgão 204 mg/L-1

Inibiu a formação de casulo e a

emergência de adultos WU et al.,

2009 Monochamus

alternatus

Larvas de

nematóide 64,6 mg/L-1

Diminuição da taxa de resistência

desta população e letalidade

Monochamus

alternatus

Larvas de

nematóide 100 µmol/L-1 Inibiu a fosforilação de proteínas

LIU et al.,

2008

As abelhas são bons indicadores biológicos porque mostram os prejuízos

que um produto químico pode causar. No caso dos praguicidas, esse fato pode ser

percebido através de dois sinais: a alta mortalidade desses animais e a presença

de resíduos em seu corpo (CELLI, 1994 apud PORRINI et al, 2003). Estudos

apontaram o metamidofós como altamente tóxico para abelhas, Apis mellifera

(SANFORD, 2003), sendo nelas encontrado resíduos (29 μg kg-1 de metamidofós)

quando coletadas em campos agrícolas (ORANTES-BERMEJO et al, 2010).

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Artigo Original

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77

Avaliação do teor de nitrito e nitrato em

alimentos cárneos comercializados em Salvador.

Renata de Souza Guerreiro

Graduanda em Farmácia, UNIME - Salvador; Analista do

Laboratório de Físico-Química de Alimentos, SENAI-CETIND.

Endereço: Cabula VI, Bloco 45, Ap 201, 41181045 - Salvador- BA.


Matheus Santos de Sá

Farmacêutico, UFBA; Doutor em Biotecnologia em Saúde e

Medicina Investigativa, FIOCRUZ; Docente das disciplinas de

Toxicologia e Farmacologia, UNIME, EBMSP e ESTÁCIO.

Letícia de Alencar Pereira Rodrigues

Engenheira de Alimentos, UNICAMP; Mestre em Ciência de

Alimentos, UFBA; Coordenadora do Laboratório de Físico-Química

e Microbiologia de Alimentos, SENAI-CETIND.

Artigo Original



78

Resumo

Os sais de nitrito e nitrato são substâncias adicionadas intencionalmente aos

alimentos cárneos com a finalidade de inibir o crescimento de microrganismos e

conferir características sensoriais específicas destes produtos. No entanto, o

excesso destes aditivos preocupa a comunidade científica em função dos riscos

toxicológicos à saúde humana, como indução à metahemoglobinemia e formação

de compostos cancerígenos. Visando o controlar os níveis destes sais, a legislação

brasileira estabeleceu limites máximos de concentrações permitidas nestes

produtos. Com o objetivo de avaliar o teor desses aditivos em alimentos cárneos

comercializados na cidade de Salvador, foram analisadas 18 amostras por meio

da técnica espectrofotométrica. No presente estudo, apenas uma amostra

apresentou resultado superior ao preconizado pela legislação. Para garantir a

confiabilidade dos resultados gerados neste trabalho, o método analítico utilizado

foi validado através dos parâmetros de limite de detecção e quantificação,

linearidade, exatidão e precisão. A faixa linear de trabalho do método foi de

0.000008 a 1.300 µg/g, o limite de quantificação para o nitrito e nitrato foi de

0,080 mg/kg e 0,30 mg/kg, respectivamente. A recuperação média foi de 90,5 e 104

% para o nitrito e nitrato, respectivamente. O método proposto mostrou-se

adequado para análise de nitrito e nitrato em alimentos cárneos.

Palavras-chave: Nitrito. Nitrato. Cárneos. Toxicidade. Espectrofotometria.

Abstract

The salts of nitrite and nitrate are substances added to food meat in order to

inhibit the growth of microorganisms and give their specific sensory

characteristics. However, these additives concern over the scientific community

on the basis of toxicological risks to human health, such as induction of

methemoglobinemia and formation of carcinogenic compounds. In order to control

the levels of these salts, the Brazilian legislation has established maximum

concentrations allowed in these products. In order to evaluate the content of

these food additives in meat sold in the city of Salvador, 18 samples were

Artigo Original



79

analyzed by spectrophotometric method. In this study, only one sample showed

better result than recommended by law. To ensure reliability of results generated

in this work, the analytical method used was validated through the parameters

of the limit of detection and quantification, linearity, accuracy and precision. The

linear working range of the method was 0.000008 to 1.300 µg / g, the limit of

quantification of nitrite and nitrate was 0.080 mg/kg and 0.30 mg/kg,

respectively. The average recovery was 90.5 and 104% for nitrite and nitrate,

respectively. The proposed method was suitable for analysis of nitrite and nitrate

in meat foods.

Key-words: Nitrite. Nitrate. Meat. Toxicities. Spectrophotometry.

Introdução

Os compostos nitrogenados são encontrados em grande quantidade na

natureza e participam da maioria dos processos biológicos. Em vegetais, o nitrato

se encontra naturalmente presente, visto que a planta o absorve como fonte de

nitrogênio para seu crescimento (MOREAL e SIQUEIRA, 2008). A sua presença

em alimentos cárneos se deve a adição intencional dos sais de nitrito/nitrato de

sódio ou potássio durante o seu processamento (MARTINS e GRANER, 2011).

A principal justificativa do uso desses aditivos, além dos aspectos de sabor e

cor, é a sua ação preventiva na germinação e proliferação de esporos de algumas

bactérias (ORDÓNEZ, 2005), especialmente Clostridium botulinum, responsáveis

pela produção de neurotoxinas causadora do quadro de botulismo (PÉREZ et al.,

1996).

Apesar dos benefícios que esses aditivos trazem para a tecnologia de

alimentos, o uso de xenobiótiocos em alimentos, é motivo de preocupação para a

comunidade científica, devido às possibilidades de reações tóxicas ao organismo,

que estão relacionadas à quantidade ingerida.

O mais importante efeito tóxico agudo decorrente da ingestão de nitrito e/ou

nitrato é a metahemoglobinemia (DUARTE, 2010). Essa síndrome clínica é

causada pelo aumento da concentração de metahemoglobina no sangue (UDEH et

Artigo Original



80

al., 2001), que ocorre tanto por alterações congênitas na síntese ou no

metabolismo da hemoglobina, como em situações agudas de desequilíbrio nas

reações de redução e oxidação induzidas pela exposição a agentes

metemoglobinizantes, como por exemplo, os nitritos e nitratos. (YANG et al., 2005

apud NASCIMENTO et al., 2008). O Nitrito interage com a Hemoglobina (Hb)

oxidando-a a metahemoglobina (MeHb). Nessa reação, o átomo de ferro (II) do

grupo heme é oxidado a ferro (III). Como a MeHb não se liga de forma reversível

ao oxigênio, como acontece com Hb, ocorre uma redução no transporte de oxigênio

dos alvéolos pulmonares para os tecidos. (MOREAL; SIQUERA, 2008). A

toxicidade do nitrato é atribuível à sua redução enzimática e/ou microbiana a

nitrito (DUARTE, 2010).

Níveis altos MeHb resultam em pigmentação acinzentada, tontura, cefaléia,

dispnéia, sintomas de baixo débito cardíaco e sonolência (NASCIMENTO et al.,

2008). Lactentes, são mais susceptíveis a metahemoglobinemia do que adultos,

por apresentarem deficiência fisiológica transitória da MeHb redutase ou de seu

co-fator NADH (MOREAL e SIQUERA, 2008) e por possuírem baixa acidez

estomacal, o que os tornam mais susceptíveis a ação das bactérias redutoras de

nitrato (MCKNIGHAT et al., 1999).

O excesso destes íons também pode levar a um aumento da incidência de

câncer de estômago em seres humanos. O problema reside no fato de que os

nitritos podem reagir com aminas para formar N-nitrosaminas, compostos

conhecidos pelo seu potencial carcinogênico e por sua ação teratogênica em

animais (WHO, 1995).

Em resposta a esse problema, a legislação brasileira, de acordo com a

Portaria nº. 1004/1998, atribuiu um limite máximo do teor desses conservantes

nos produtos acabados a serem consumidos de 150 mg/kg (de nitrito de sódio ou

potássio) e 300 mg/kg (de nitrato de sódio ou de potássio). A referida portaria

permite a mescla de nitrito e nitrato, desde que a soma das suas concentrações

não seja superior a 150 mg/kg. (BRASIL, 1998).

Artigo Original



81

Avaliando a importância industrial e os possíveis aspectos toxicológicos

causados por esses aditivos, é essencial que seja executado o monitoramento do

seu teor, evitando dessa forma, riscos a saúde da população. A principal

ferramenta para assegurar que esses produtos estejam enquadrados nas

determinações legais é através da determinação quantitativa desses compostos.

A técnica analítica mais amplamente utilizada para a determinação de

nitrito e nitrato, pela sua simplicidade, é a espectrofotometria, (XIMENES et al.,

2000). Porém várias outras têm sido empregadas, entre as quais, a cromatografia

líquida de alta eficiência com detectores UV-Vis, fluorescência, cromatografia de

íons, quimiluminescência e potenciometria (MOORCROFT e DAVIS, 2001).

Antes da aplicação de qualquer metodologia analítica é importante definir se

o método de ensaio está adequado à aplicação que se propõe, e para isso é

necessário realizar a sua validação. A validação de métodos é um dos requisitos

técnicos para a garantia da qualidade de resultados analíticos (EURACHEM,

2009; ABNT, 2005). Segundo o INMETRO (2011), o laboratório ao empregar

métodos normalizados não precisa validá-los por completo, entretanto, necessita

demonstrar que tem condições de operá-los de maneira adequada. A validação de

um método normalizado pode incluir parâmetros como, a linearidade, precisão,

exatidão, limite de detecção e limite de quantificação.

Considerando que a quantificação destes compostos é de fundamental

importância na preservação da saúde pública, o objetivo deste trabalho foi avaliar

o teor de nitrito e nitrato em alimentos cárneos comercializados em Salvador,

através da comparação dos teores encontrados com os valores permitidos pela

legislação, bem como validar o método analítico utilizado a fim de garantir a

confiabilidade dos resultados encontrados.

Material e métodos

Foram analisadas 18 amostras aleatórias de três produtos cárneos

adquiridas em supermercados na cidade Salvador. Dessas amostras, seis foram de

Artigo Original



82

mortadela, seis de presunto e seis de salsicha de diferentes marcas comerciais

cadastradas no Serviço de Inspeção Federal (SIF).

Para a realização deste experimento, utilizou-se o espectrofotômetro UV-Vis

(Varian Cary 50, Austrália), balança analítica (Ohaus Adventure, USA), banho

maria com agitador magnético (Fisatom, Brasil), micropipetas de volume variável

de 1000 µL e 5000 µL (Brand, Alemanha), processador (Walita master, Brasil).

Todos os reagentes e padrões empregados foram de pureza analítica e a água foi

obtida a partir de um deionizador (Permution, Brasil).

O método foi validado conforme descrito pelo Instituto Nacional de

Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). Uma vez que o

método utilizado neste artigo é clássico e derivado do método normalizado

descrito na AOAC (2005), os parâmetros avaliados foram: Precisão (através da

repetitividade), exatidão (através da recuperação), linearidade, e os Limites de

Detecção e Quantificação do Método - LDM e LQM.

Para avaliar a exatidão e precisão, foram preparadas e analisadas dez

replicatas de uma amostra de salsicha contendo adição de padrão em

concentrações conhecidas de nitrito e nitrato de sódio - 40 mg/kg de amostra. As

soluções padrões foram adicionadas à amostra após a pesagem, antes de ser

iniciado o processo de extração. Todas as replicatas foram analisadas por um

mesmo analista, em um curto espaço de tempo e utilizando os mesmos

equipamentos.

Avaliou-se a linearidade através da construção de uma curva analítica no

espectrofotômetro UV-Vis, com padrões de nitrito de sódio em sete níveis de

concentração, na faixa de 0,00 g/mL a 1,28 g/mL. Utilizou-se o método de

regressão linear para obter a equação da reta no formato y = ax + b e o coeficiente

de correlação.

A determinação do LDM e do LQM foi realizada através da análise de dez

replicatas de ensaios em branco, utilizando-se água deionizada isenta de nitrito e

nitrato.

Artigo Original



83

Os dados relativos à exatidão, precisão, linearidade, LDM e LQM foram

lançados no software LABWIN-LIMS para cálculo e obtenção dos resultados

apresentados neste trabalho. O software em questão utiliza as equações e

métodos de cálculo descritos pelo INMETRO.

Para a realização do ensaio, executou-se o método descrito nas normas

analíticas do Instituto Adolf Lutz (BRASIL, 2005), cujo principio consiste na

reação do nitrito com uma amina primária aromática em meio ácido para formar

um sal diazônio, que por sua vez reage com um composto aromático formando um

azo-composto de coloração rósea - Reação de Griess- Ilosvay. Este composto

absorve na região do visível do espectro eletromagnético a 540 nm. O íon Nitrato

é determinado como íon nitrito após redução em coluna de cádmio esponjoso.

A técnica da análise envolve duas fases: A primeira visando extrair os

analitos da amostra e a segunda quantificar, conforme esquematizado na

FIGURA 1.

Artigo Original



84

FIGURA I: Fluxograma esquematizado do processo de extração e quantificação de

nitrito/nitrato em alimentos cárneos.

Resultados e discussão

Na quantificação de xenobiótiocos em amostras de alimentos, é relevante a

aplicação de métodos adequados, de modo que neste trabalho a validação do

método tornou-se necessária. Os resultados referentes à validação do método

estão apresentados na TABELA I.

Artigo Original



85

TABELA I - Resultados da Validação

O método avaliado apresentou limites de detecção de 0,033 mg/kg e 0,11

mg/kg e limites de quantificação de 0,080 mg/kg e 0,30 mg/kg de nitrito e nitrato

respectivamente. Estes valores foram bem inferiores aos limites máximos

permitidos pela legislação, demonstrando assim, a eficiência do método em

detectar e quantificar esses compostos. O Instituto Adolf Lutz (BRASIL, 2005)

apresenta o LDM para nitrito de 0,032 mg/kg, o que demonstra concordância

entre os resultados.

De acordo com Diretiva 657 das Comunidades Européias (2002), o coeficiente

de variação para a precisão em condições de repetitividade deve ser inferior a

10,7%. Para a exatidão, a recuperação deve está na faixa de 80 a 110%. Esses

limites estabelecidos pela diretiva estão relacionados com o nível de concentração

do analito na amostra.

Os resultados encontrados da repetitividade e recuperação, demonstrados na

TABELA 1, ficaram dentro dos padrões estabelecidos pela diretiva 657 das

Comunidades Européias (2002), evidenciando que o método pode ser considerado

preciso e exato.

Os resultados encontrados para a avaliação da linearidade estão

demonstrados no GRÁFICO 1.

Parâmetros Nitrito (NaNO2) Nitrato (NaNO3)

Repetitividade (%CV) 4,2 % 7,0%

Recuperação 90,5 % 104,0 %

LDM 0,033 mg/kg 0,11 mg/kg

LQM 0,080 mg/kg 0,30 mg/kg

Linearidade Até=1.3 µg/g

Sensibilidade 0.8906 (Abs./ µg/g)

Coeficiente de correlação “r” 0,9997

Faixa de trabalho 0,000008 a 1,300(µg/g)

Artigo Original



86

GRÁFICO 1 - Curva analítica para Nitrito de sódio e os respectivos parâmetros

analíticos

O coeficiente de correlação linear foi igual a 0, 9997, superior ao usualmente

requerido, proposto por CHASIN et al., 1988, onde preconiza como satisfatório o

coeficiente de determinação > 0,98. O que demonstra que o método possui a

capacidade de produzir resultados diretamente proporcionais à concentração dos

analitos na amostra.

Após a comprovação da confiabilidade do método através da sua validação,

as amostras de mortadela, presunto e salsicha comercializadas em Salvador

foram analisadas pela metodologia proposta. A TABELA II apresenta os

resultados obtidos.

Curva Analítica de Nitrito de sódio

y = 0,8906x + 0,0099

r = 0,9997

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4

Nitrito de sódio µg/mL

Ab

s.

Artigo Original



87

TABELA II - Resultados das análises de nitrito e nitrato de sódio em produtos cárneos

* Cada número de amostra representa uma determinada marca comercial.

** Limite máximo permitido: Portaria nº. 1004 (BRASIL, 1998): - NaNO2: 150 mg/ kg

- NaNO3 (Expresso em NaNO2): 300 mg/ kg.

- NaNO2 + NaNO3 (Expresso em NaNO2): 150 mg/kg

*** s: Desvio padrão.

Neste estudo foram quantificados nitrito e nitrato de sódio (NaNO2 e

NaNO3) em todas as amostras analisadas. Por conta disso, além de avaliar a

concentração individual desses compostos, foi considerado também a soma das

suas concentrações.

Produto

cárneo

Amostra nº.

*

NaNO2 (mg/kg) **

NaNO3 (mg/kg)

**

NaNO2 + NaNO3 (mg/kg)

**

Mortadela

m1

m2

m3

m4

m5

m6

60,0

55,0

39,0

74,0

58,0

63,8

12,2

47,9

46,3

12,2

38,2

61,2

72,2

102,9

85,3

86,2

96,2

124,9

Média ±

s***

Variação

58,0 ± 11,5

39,0 – 74,0

36,3 ± 20,1

12,2– 61,2

94,6 ± 18,2

72,2–124,9

Presunto

p1

p2

p3

p4

p5

p6

26,3

4,00

10,01

30,04

12,14

31,12

30,5

8,1

32,5

32,5

17,9

32,7

56,8

12,1

42,5

62,5

30,1

63,9

Média ± s

Variação

18,94 ± 11,5

4,00–31,12

25,7± 10,3

8,1–32,7

44,6 ± 20,6

12,1–63,9

Salsicha

s1

s2

s3

s4

s5

s6

60,0

38,0

80,0

51,1

74,0

64,2

71,5

44,7

117,8

61,9

51,8

52,4

131,5

82,7

197,8

113,0

125,8

116,6

Média ± s

Variação

61,22 ± 15,3

38,0–80,0

66,7 ± 26,7

44,7–117,8

128 ± 38,2

82,7–197,8

Artigo Original



88

Para as amostras de mortadela, observou-se que as concentrações variaram

entre 39,0 a 74,0 mg/kg e 12,2 a 61,2 mg/kg de NaNO2 e NaNO3 respectivamente,

e 72,2 a 124,9 mg/kg na soma dos dois compostos. Verificou-se que o presunto foi

o produto que apresentou um menor teor dos analitos avaliados, estando entre

4,00 a 31,12 mg/kg de NaNO2, 8,1 a 32,7 mg/kg de NaNO3, e 12,1 a 63,9 mg/kg na

soma de NaNO2 e NaNO3. Em contrapartida, as amostras de salsicha foram as

que apresentaram um maior teor dos analitos estudados. A concentração variou

entre 38,0 a 80 mg/kg e 44,7 a 117,8 mg/kg de NaNO2 e NaNO3 respectivamente.

A soma das suas concentrações teve uma variação entre 82,7 a 197,8 mg/kg.

Com base nos dados avaliados, foi possível constatar que dentre as amostras

analisadas, apenas a marca nº 3 de salsicha (s3) não está em conformidade com

legislação brasileira (BRASIL, 2008), visto que a soma das concentrações de

NaNO2 e NaNO3 -197,8 mg/kg, ultrapassa o limite máximo de 150 mg/kg,

caracterizando risco a saúde pública.

As demais amostras apresentaram teores inferiores aos limites máximos

estabelecidos pela legislação brasileira o que assegura o atendimento às

recomendações legais.

Estes resultados apresentam uma evolução positiva quanto às boas práticas

de fabricação dos produtos comercializados em Salvador quando comparados aos

resultados obtidos por ANDRADE e TRIGUEIRO (2008). Os autores ao

analisarem 27 amostras de salsichas de ave comercializadas em Salvador

concluíram que 44,44% destas continham teor de nitrito acima do permitido pela

legislação.

Em outras regiões do Brasil, também é possível observar a preocupação das

indústrias de alimentos nestes aspectos com base nos estudos de PETRUCI

(2009). O autor, para comprovar a aplicação de um novo método por eletroforese

capilar, analisou o teor de NaNO2 e NaNO3 em amostras de diferentes produtos

cárneos comercializados em Araraquara-São Paulo, constatando que todos os

produtos analisados atendiam à legislação.

Artigo Original



89

Do mesmo modo que LIRA, et al. (2003), ao avaliar os teores de NaNO2 em

produtos cárneos comercializados em Maceió-AL, demonstrou que 100% dos

produtos cárneos estavam abaixo do limite máximo residual permitido pela

legislação brasileira.

Conclusão

Com base nos resultados obtidos nesta pesquisa, o método avaliado

apresentou-se adequado à análise de nitrito e nitrato em produtos cárneos, pois

apresenta exatidão, precisão, linearidade e capacidade de detecção e

quantificação satisfatórias. Dessa forma, é possível afirmar que apenas uma

amostra apresentou teor de nitrito e nitrato superior ao limite estabelecido pela

legislação brasileira.

Estudos como este, reforçam a importância da fiscalização quanto ao uso

destes aditivos e o monitoramento das suas concentrações, como um meio de

garantir a disponibilidade de alimentos seguros à população.

Agradecimentos

Ao SENAI-CETIND, pela excelente estrutura disponibilizada e pelo apoio

de toda a equipe. Em especial, ao engenheiro químico Antonio Luís S. Costa e a

farmacêutica bioquímica de alimentos Gisele V. T. A. Monteiro.

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Artigo Original



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ENSAIO

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92

Abuso de Ecstasy (MDMA) e Efeitos no

Sistema Imunológico

Talita Chinellato dos Santos

Farmacêutica formada pela Universidade Estadual de

Campinas - Unicamp. Experiência em indústria farmacêutica

na área de controle de qualidade microbiológico,

desenvolvimento analítico e equivalência farmacêutica.

Elaboração de projetos de pesquisa na área de toxicologia

social. Experiência na classificação de perigo de produtos

químicos (sistemas GHS, Comunidade Européia, Diagrama de

Hommel, transporte, etc) e elaboração de documentos de

Segurança (Ficha de Informações de Segurança de Produtos

Químicos -FISPQ, Ficha de Emergência, e rótulo).

Email: [email protected]

Vitória Profito Olivato

Cursando Farmácia e Bioquímica pelas Faculdades Oswaldo

Cruz. Experiência na classificação de perigo de produtos

químicos (sistemas GHS, Comunidade Européia, Diagrama de

Hommel, transporte, etc) e elaboração de documentos de

Segurança (Ficha de Informações de Segurança de Produtos

Químicos-FISPQ-, Ficha de Emergência e rótulo).

Email: [email protected]



ENSAIO




93

Resumo

O abuso de drogas é um problema mundial e, mais recentemente, passou a

ser relacionado também com efeitos nocivos sobre o sistema imune. Algumas

drogas de abuso possuem comprovadamente a capacidade de causar

alterações no sistema imune. A 3,4-metilenodioximetanfetamina (MDMA) é

uma droga ‘recreativa’ amplamente utilizada pelos seus efeitos estimulantes

e comportamentais semelhantes aos das anfetaminas e alucinógenos, e seu

uso é muitas vezes associado a outras drogas. As alterações no sistema

imune podem resultar em imunossupressão, aumentando a susceptibilidade

a infecções, ou também em imunoestimulação, causando hipersensibilidade

e ou doenças auto-imunes. Além disso, esta droga pode causar efeitos em

curto prazo e longo prazo. O MDMA demonstrou ter potencial para interagir

com o sistema imunológico em estudos, tanto na imunidade inata como na

adaptativa. Portanto, fazem-se necessários mais estudos para a

comprovação desses efeitos e a conscientização da população usuária da

droga quanto a sua repercussão imunotoxicológica.

Palavras-chave: Abuso de Drogas. Sistema Imune.

Abstract

Drug abuse is a global problem and recently has been associated with

harmfull effects on the immune system. Some abusive drugs have

demonstrated the ability to cause immune system changes. The 3,4-

methylenedioxymethamphetamine (MDMA) is a recreational drug widely

used, because of its stimulant and behavioral effects similar to

amphetamines and hallucinogens and their use is often associated with

other drugs. The changes that may occur in the immune system can result

in immunosuppression; increasing susceptibility to infections, or also in

immunostimulation, causing hypersensitivity and autoimmune diseases,

ENSAIO




94

besides, this drug may cause short-term and long-term effects. MDMA

demonstrated to have the potential to interact with the immune system in

some studies, in the innate or adaptive immunity. Therefore, it is necessary

a greater number of studies to prove these effects and possible

conscientization to the users of the drug about its immunotoxicological

repercussion.

Key-words: Drug Abuse. Immune System.

Introdução

O abuso de drogas é um problema mundial que afeta os países social e

economicamente, trazendo diversos efeitos nocivos à saúde da população

usuária. Nos últimos anos, o uso de drogas tem sido relacionado com efeitos

no sistema imune. Algumas drogas, como cocaína, canabinóides, opióides e

anfetaminas, demonstraram a capacidade de causar alterações no sistema

imune tanto direta como indiretamente (CONNOR, 2004).

O sistema imune é altamente regulado por moduladores que podem

ocasionar sua supressão ou estimulação (HOUSE et al, 1995). As drogas são

capazes de causar imunossupressão e, conseqüentemente, aumentam o

número de doenças e infecções nos usuários, podendo estar associadas à

maior susceptibilidade a diversos tipos de vírus como, por exemplo, o HIV

(CONNOR, 2004).

O 4-metilenodioximetanfetamina, ou MDMA, popularmente

conhecida como Ecstasy, é uma droga derivada da anfetamina.

Foi sintetizada em 1914, porém sua utilização para fins terapêuticos só teve

início nos anos 80. Apesar do MDMA ser amplamente utilizado (legal

e ilegalmente) ao longo dos anos, não existe estudos suficientemente

conclusivos sobre os efeitos tóxicos da droga no sistema imune em humanos

(HOUSE et al, 1995).

ENSAIO




95

A droga e o sistema imune

A 3,4-metilenodioximetanfetamina (MDMA) é uma droga recreativa

amplamente utilizada pelos seus efeitos estimulantes e comportamentais

semelhantes aos efeitos de anfetaminas e alucinógenos (PACIFICI et al.,

2000).

O Ecstasy foi primeiramente sintetizado em 1914, pelo laboratório

alemão Merck, com o intuito de ser um supressor alimentar (COSTA, 2004),

só passando a ser utilizado terapeuticamente e abusivamente a partir de

1980 (HOUSE et al, 1995). A ingestão de MDMA pode provocar vários

sintomas, como euforia, aumento da auto-estima, empatia, mas também

efeitos indesejados tais quais, bruxismo, dor de cabeça, náuseas, sudorese,

dores musculares, fadiga e insônia.

Complicações médicas agudas incluem hipertermia maligna,

hipertensão, arritmias, convulsões, hemorragia cerebral, hepatite,

rabdomiólise, coagulação intravascular e falência renal aguda. A grande

preocupação sobre essa droga recreacional é que há casos de intoxicações

graves, e até mesmo o óbito, após abuso (PACIFICI et al, 2000).

Estudos sobre padrões de consumo do MDMA pelos usuários

demonstram que o uso recreativo inclui a administração por compulsão, ou

seja, são administrados vários comprimidos de uma só vez, ou a droga pode

ser utilizada também durante longos períodos. Além disso, o uso do MDMA

é muitas vezes associado a outras drogas, como álcool, maconha, etc.

(PACIFICI et al, 2002).

O MDMA tem capacidade de causar alterações no sistema

imunológico dos usuários de forma direta, interferindo nas próprias células

do sistema imune, como também indiretamente, levando as alterações

imunológicas através da modulação do sistema nervoso central (CONNOR,

2004).

ENSAIO




96

A farmacodinâmica do MDMA consiste na liberação do

neurotransmissor serotonina (5-HT) na fenda sináptica, aumentando a

atividade cerebral, principalmente através de uma interação com o local de

absorção de serotonina. A droga também causa a liberação de dopamina e

norepinefrina (PACIFICI et al, 2004). A serotonina é um dos

neurotransmissores mais estudados do sistema nervoso central, no entanto

ela está presente em diversos tecidos periféricos, inclusive no sistema imune

(MÖSSNER e LESCH, 1998).

A ligação da serotonina com o sistema imune e os receptores

presentes em suas células, como linfócitos, macrófagos, entre outras, só

começou a ser estudada a partir do ano de 1980. Os receptores e canais de 5-

HT são amplamente distribuídos em células do sistema imunológico. Em

concentrações fisiológicas ou em processos patológicos a serotonina possui

papéis funcionais importantes no sistema imune. É necessária para

melhorar a função de células do sistema, como macrófagos, células natural

killer e células T; e para início do processo de hipersensibilidade tardia,

como hipersensibilidade de contato, resistência a tumores e auto-imunidade;

também induz a produção de vários mediadores da resposta imune, como

interleucinas, sendo para a função de imunidade inata, realizada pelos

macrófagos (MÖSSNER e LESCH, 1998).

Em estudos com voluntários foi possível observar que a taxa de

eliminação do MDMA da circulação diminui com o aumento da dose.

Estudos in vitro sugerem que os produtos de biotransformação da droga são

capazes de se ligar e provocar a inativação da enzima CYP2D6, além de

saturar rapidamente enzimas envolvidas neste processo. Como resultado

desta ligação enzimática, doses maiores de MDMA resultam em uma maior

inativação/saturação de enzimas, diminuindo a quantidade disponível para

biotransformar a droga, resultando em farmacocinética não-linear.

Conseqüentemente, quando a dose é aumentada, ocorre um aumento

ENSAIO




97

desproporcional das concentrações sanguíneas e cerebrais do MDMA. Por

esta razão, um pequeno aumento na dose oral de MDMA pode produzir

dramática elevação nos níveis plasmáticos do agente circulante (COSTA,

2004).

Em animais, os inibidores seletivos da recaptação da serotonina

(ISRS), tais como a fluoxetina e o citalopram, podem ser utilizados para

bloquear a liberação de serotonina induzida pelo MDMA (Pacifici et al,

2004).

A fluoxetina é capaz de impedir os efeitos neurotóxicos do MDMA, em

longo prazo, sobre os neurônios de serotonina. O citalopram demonstrou

reduzir efeitos psicológicos e cardiovasculares do MDMA em voluntários

saudáveis. Outro agente bloqueador do MDMA é a paroxetina, que

consegue inibir quase por completo a ação do MDMA sobre a serotonina


O sistema imune é um sistema de órgãos altamente regulado e, como

tal, apresenta uma variedade de alvos potenciais para a modulação (HOUSE

et al, 1995). Esta modulação pode resultar em imunossupressão, causando

uma maior susceptibilidade a infecções, porém pode também resultar em

imunoestimulação, causando hipersensibilidade (alergia) ou doenças auto-

imunes (PACIFICI et al, 2000).

O MDMA tem sido associado com alterações do sistema imune e

neurotoxicidade em indivíduos após uso agudo e uso crônico (PACIFICI et

al., 2002). A neurotoxicidade é relacionada aos danos causados aos

neurônios ligados à serotonina, ocasionando cronicamente distúrbios

neurofisiológicos como paranóia e psicose (HOUSE et al., 1995).

O abuso de MDMA causa alterações permanentes na homeostase

imunológica que pode resultar em comprometimento da saúde e

subsequente aumento da susceptibilidade às infecções relacionadas aos

transtornos do sistema imunológico. O seu uso pode causar alterações

ENSAIO




98

neurológicas, comportamentais e endócrinas, semelhantes às produzidas por

exposição ao estresse agudo, o que sugere que a droga age através de um

estresse químico no organismo (PACIFICI et al, 2000).

Os estímulos causados pelo estresse no organismo podem produzir

depressão da função imune e alteração na distribuição das células imunes

(PACIFICI et al, 2000). Os efeitos agudos do MDMA sobre o sistema

imunológico baseiam-se principalmente na sua interação com o transporte

de serotonina e posterior liberação de serotonina e uma possível participação

de outros sistemas reguladores neuroendócrinos (PACIFICI et al, 2004).

O MDMA tem efeito tanto na imunidade inata como na adaptativa. A

imunidade inata consiste na ação dos neutrófilos, células fagocíticas,

que desempenham um papel chave nesse tipo de resposta do

organismo. Após o processo de fagocitose ocorre ativação dos neutrófilos

através de uma explosão oxidativa que é capaz de produzir espécies reativas

de oxigênio, e com isso, destruir patógenos (CONNOR, 2004).

Na imunidade inata o MDMA inibe o processo de fagocitose realizada

pelos neutrófilos. Outras células da imunidade inata, como macrófagos e

células dendríticas, também são afetadas pela droga. Essas células

produzem citocinas inflamatórias em resposta a lipopolissacarídeos

provenientes de bactérias, porém a administração de MDMA suprime a

produção dessas citocinas como, por exemplo, IL-1β e TNF-α. O efeito na

citocina TNF-α pode persistir por longos períodos. Além disso, a droga

aumenta a produção da interleucina IL-10 que age como imunossupressor,

aumentando o efeito relacionado com as outras citocinas (CONNOR, 2004).

A resposta imune adaptativa é mediada pelos linfócitos, que podem

agir diretamente ou na produção de anticorpos (CONNOR, 2004). A

administração de MDMA demonstrou diminuir a produção dos anticorpos

pelos linfócitos, ocasionando simultaneamente uma diminuição significativa

de células T CD4 (T-helper: Th1 e Th2) com aumento das células Natural

ENSAIO




99

Killers (NK) e diminuição na capacidade de resposta funcional de linfócitos à

estimulação mitogênica (PACIFICI et al, 2002).

Em indivíduos que têm metabolização mais lenta da droga, ocorre a

acumulação de MDMA no corpo, induzindo maior efeito imunomodulador,

ocasionando diferenças significativas na função das células NK, em

comparação com indivíduos que metabolizam mais rapidamente a droga


O MDMA não demonstrou produzir alterações na função ou

concentração de linfócitos B, porém demonstra efeitos significativos em

outras células do sistema imune (HOUSE et al., 1995). O MDMA

demonstrou efeitos nos linfócitos T, estimulando ou diminuindo a produção

de interleucinas, mediadoras da resposta imunológica. Os linfócitos Th1, que

produzem a interleucina 2 (IL-2), são modulados pelo MDMA e em

concentrações baixas da droga ocorre uma estimulação das células Th1,

aumentando a produção de IL-2; porém, em altas concentrações, a droga

inibe a produção de IL-2 pelas células Th1, causando baixas concentrações

dessa interleucina. Os linfócitos Th2, que produzem a interleucina 4 (IL-4),

não sofrem alteração pela ação do MDMA (HOUSE et al, 1995).

Estudos sugerem que há uma alteração no sistema monoaminérgico

com a liberação de corticotropina e posterior ativação do eixo composto pelas

glândulas hipotálamo, hipófise e adrenal. Há uma recuperação do sistema

imunológico em até 24 horas da administração aguda de MDMA, porém com

o uso crônico há uma tendência de redução no número de linfócitos, assim

como o número de células NK (PACIFICI et al, 2004).

Considerações finais

O MDMA é uma droga ilícita, amplamente abusada pela população

jovem mundial e que causa muitos problemas, tanto no âmbito social como

ENSAIO




100

no econômico, além de resultar em efeitos que degradam a saúde dos

usuários, provocando problemas que, em curto prazo e em longo prazo,

podem comprometer o funcionamento do organismo. É demonstrado que o

MDMA pode causar alterações imunológicas pela ação direta ou indireta.

Portanto, podemos observar que a administração aguda de MDMA

produz uma variedade de alterações endócrinas, neuroquímicas e

imunológicas, atuando como um agente causador de estresse químico.

Os resultados de estudos evidenciam que em adição aos efeitos tóxicos

neurológicos, uma única administração de MDMA induz uma rápida

supressão imunológica. Essas descobertas resultam em uma nova dimensão

dos efeitos tóxicos do agente, implicando que os usuários podem ter uma

imunocompetência reduzida e uma maior suscetibilidade para infecções,

doenças auto-imunes e neoplasias.

É possível também que o ambiente em que o MDMA é utilizado, e/ou

os efeitos psicoativos induzidos por ele, possam contribuir com os efeitos

imunossupressores da droga, resultando em aumento da susceptibilidade a

doenças infecciosas. Por exemplo, o MDMA é tradicionalmente associado à

raves e ambientes populosos, e esses ambientes são propícios à transmissão

de doenças infecciosas pelo ar entre os indivíduos. Além disso, estudos

recentes indicam que o abuso do MDMA está fortemente associado a

comportamento sexual de alto risco (relações sexuais sem o uso de proteção).

Portanto, combinando-se esses fatores ambientais e sociais com o

efeito imunossupressor do MDMA, é possível sugerir que os usuários de

MDMA tenham um maior risco de desenvolver doenças infecciosas

(CONNOR, 2004).

No entanto, não existem estudos clínicos disponíveis que comparem os

parâmetros imunológicos em usuários de MDMA e, consequentemente, não é

possível concluir que doses de MDMA administradas para fins recreativos

possuam a capacidade de produzir toxicidade no sistema imune (CONNOR

ENSAIO




101

et al, 1998), o que demonstra a necessidade de maiores estudos e

comprovações sobre esse efeito, para que se possa realizar a conscientização

dos usuários da droga.

REFERÊNCIAS

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stressor on the immune system. Immunology, v. 111, p 357–367, 2004.

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CONNOR, T.J., et al. 3,4-Methylenedioxymethamphetamine (MDMA;

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Ecstasy), 3,4-metilenodioxietilanfetamina (MDEA - Eve) e 3,4-

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- Universidade de São Paulo - Faculdade de Ciências Farmacêuticas].

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ENSAIO




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Artigo Original

FLYNN, Maurea Nicoletti; VALÈRIO-BERARDO, Maria Teresa. Avaliação da toxicidade in situ através do

recrutamento de comunidade incrustante em painéis artificiais em terminal da Petrobrás, Canal de São

Sebastião, São Paulo. RevInter Revista Intertox de Toxicologia, Risco Ambiental e Sociedade, v. 5,

n. 1, p. 103-114, fev. 2012.

103

Avaliação da toxicidade in situ através do

recrutamento de comunidade incrustante em

painéis artificiais em terminal da Petrobrás,

Canal de São Sebastião, São Paulo.


Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade do

Estado do Rio de Janeiro, mestrado e doutorado em Oceanografia

Biológica pela Universidade de São Paulo e pós-doutorado em

ecologia aplicada e experimental pelo programa recém doutor do

CNPq, Universidade de São Paulo. Foi coordenador do Curso de

Engenharia Ambiental das Faculdades Oswaldo Cruz e

Coordenadora de Pesquisas na Escola Superior de Química das

Faculdades Oswaldo Cruz. Professor adjunto do curso de

graduação em Ciências Biológicas e de pós-graduação em

Biodiversidade da Universidade Presbiteriana Mackenzie. Tem

experiência nas áreas de Ecologia Bêntica, Ecologia Experimental,

Dinâmica Populacional e Biodiversidade.


Maria Teresa Valério-Berardo

Possui graduação no Instituto de Biociências pela Universidade de

São Paulo, mestrado e doutorado em Oceanografia (Oceanografia

Biológica) pela Universidade de São Paulo. Foi Professor Titular da

Universidade Presbiteriana Mackenzie. Revisor de vários

periódicos como a Nauplius, Iheringia, Revista Biota Neotropical,

Journal of the Marine Biological Association of the United

Kingdom. Tem experiência na área de Taxionomia e Ecologia de

Amphipoda.


Artigo Original




n. 1, p. 103-114, fev. 2012.

104

Resumo

O presente estudo, usando placas de substrato artificial, funciona como ensaio

de toxicidade in situ com abordagem a nível de comunidade. As placas

fundeadas a três níveis de profundidade diferentes (superfície, meia-água e

fundo) e avaliadas bimestralmente, totalizando 17 meses de imersão, servem

para verificar se em decorrência do emissário instalado há variações na taxa e

no padrão temporal de recrutamento larval e no subseqüente desenvolvimento

das associações biológicas. As mudanças na composição específica com o tempo

de imersão do substrato artificial são acompanhadas por um aumento na

diversidade e diminuição da dominância de espécies. Poluição cria grandes

modificações na estrutura de comunidades incrustantes de maneira que os

organismos são usados para monitorar e medir seu efeito. A rápida colonização

das placas experimentais expostas refletiu o rápido recrutamento e exploração

do espaço disponível típico de espécies oportunistas como os hidrozoários

Ectopleura ralphi, Obelia dichotoma, Clytia gracilis e Bougainvillia sp e os

anfípodes Photis longicaudata, Ampithoe ramondi, Jassa sleutery, Ericthonius

brasiliensis e Podocerus fissipes. As larvas aportaram e se desenvolveram

igualmente nas placas colocadas no píer do TEBAR. Após 10 a 12 meses de

imersão prolongada pode-se já notar nas placas investigadas uma diminuição

nas alterações dos valores de diversidade, se mantendo estes oscilando em

tornos de valores mais elevados devido à estabilização das populações as placas

o que acarreta um equilíbrio das espécies competitivamente mais fortes.

Palavras-chave: Placas de Incrustação. Ensaio de Toxicidade in situ.

Recrutamento Larval.

Abstract

This study, with plates of artificial substrate, acts as a community approach

test of toxicity in situ. The plates, anchored at three different depth

levels (surface, half-water and bottom) and evaluated bimonthly for

Artigo Original




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105

total immersion period of 17 months, are used to assess variations, due to

outfall effect, in larval recruitment rate and temporal pattern. Changes

in species composition along immersion time are accompanied by an

increase in diversity and a decreased in species dominance.

Pollution creates major changes in fouling community structure so that

incrusting organisms are used to assess its effects. The rapid colonization of

experimental plates reflected the rapid recruitment and space exploitation

typical of opportunistic species such as the hydrozoans Ectopleura ralphi,

Obelia dichotoma, Clytia gracillis and the amphipods Bouganvillia sp, Photis

longicaudata, Ampithoe ramondi, Jassa sleutery, Ericthonius brasiliensis and

Podocerus fissiparous. After 10 to 12 months of prolonged immersion, an

increase in diversity occurs in the investigated plates communities due to the

incrusting populations’ stabilization which brings a balance among

competitively stronger species.

Key-words: Incrustation Panels. Toxicity in situ. Larval Recruitment.

Introdução

Todos os materiais artificiais imersos no ambiente marinho estão expostos

à colonização por organismos bentônicos. Este processo se denomina incrustação,

ele é complexo e depende da habilidade das larvas de escolher um substrato,

invadirem um substrato já ocupado, dispersar na coluna de água e obter

alimento. Organismos incrustantes primários incluem grupos sésseis como

hidróides e anfipodes. A presença de formas vágeis secundárias faz com que a

comunidade se torne mais complexa. As mudanças de composição específica com o

tempo de imersão do substrato artificial são acompanhadas por um aumento na

diversidade e diminuição da dominância de espécies. Poluição também cria

grandes alterações na estrutura das comunidades incrustantes de maneira que os

organismos estabelecidos são usados para monitorar e medir seu efeito.

Artigo Original




n. 1, p. 103-114, fev. 2012.

106

O Projeto “Análise dos Aspectos Biológicos e de Oceanografia Física e

Corpo Receptor do Canal de São Sebastião do DTCS/GEBAST, FUNDESPA” tem

por objetivo monitorar o controle da qualidade ambiental considerando os

aspectos biológicos e de oceanografia física do Canal de São Sebastião, corpo

receptor e área de influência do Emissário Submarino. O presente estudo, usando

placas de substrato artificial, funciona como ensaio de toxicidade in situ com

abordagem a nível de comunidade, e considera as associações de hidróides e

anfípodes. As placas fundeadas em três níveis de profundidade diferentes

(superfície, meia-água e fundo) e avaliadas a cada 2 meses de imersão, servem

para verificar se há variações na taxa e no padrão temporal de recrutamento

larval e no subseqüente desenvolvimento das associações instaladas, em

decorrência do emissário instalado.

Material e Métodos

Foram estabelecidas três estações de coleta: Estação Sul, localizada entre o

dolfim D e a margem do canal, a cerca de 500 m do orifício mais ao sul do difusor

1 do emissário submarino, coordenadas 2348,7’S e 4523,3’W; Estação Centro,

localizada próxima ao emissário submarino, em frente aos difusores 1 e 2 do

emissário submarino, coordenadas 2348,35’S e 4523,1’W; e, Estação Norte,

localizada entre o dolfim D e o centro do canal, a cerca de 500 m do orifício mais

ao norte do difusor 2 do emissário submarino, coordenadas 2348,1’S e 4522,9’W.

Em cada uma das três estações estabelecidas foram fundeadas linhas de placas

experimentais. Cada linha foi composta por uma placa experimental de superfície

(1 metro abaixo do nível do mar), placa de meia água, placa de fundo (1 metro

acima do fundo), e um pedaço de corrente unindo o cabo de poliamida a um

conjunto de poita e âncora (com aproximadamente 35 kg). Cada placa é de

plástico branco, com dimensão 30 X 30 cm, sendo presa a um tubo plástico com

braçadeiras também plásticas. O cabo de poliamida passa através de cada tubo

Artigo Original




n. 1, p. 103-114, fev. 2012.

107

fazendo com que cada placa estivesse livre no cabo principal, orientando-se com a

corrente local (Figura 1).

São Sebastião Island

Atla

ntic O

cean

Oil terminal

São Sebas

tião Is

land

45°22’W

23°48’S

São Sebastião Channel

45°30’W

23°54’S

Figura 1 – Local de estudo no Canal São Sebastião, São Paulo.

Após dezessete meses de imersão (de outubro de 2000 a março de 2002),

cada uma das placas das três linhas fundeadas foi içada e colocada

bimestralmente em caixas plásticas com água do mar. As três placas de cada

linha tiveram então seus dois lados fotografados; e, em seguida uma sub-amostra

de 150 cm2 foi retirada de um dos lados da placa, sendo as placas fundeadas

novamente. Todo o material foi colocado em recipientes com solução de formol a 4

% para transporte ao laboratório, sendo então transferido para álcool 70%

neutralizados.

Os organismos incrustantes e a fauna vágil acompanhante foram triados

quantitativamente em categorias de grandes grupos taxonômicos. Aqui serão

apresentados os resultados relativos à identificação dos anfípodes e hidrozoários.

A estrutura das comunidades biológicas instaladas em cada placa foi avaliada

Artigo Original




n. 1, p. 103-114, fev. 2012.

108

pelo número total de indivíduos (N), riqueza por grupo (S), o índice de diversidade

de Shannon (H´) e o índice de equitatividade de Pielou (J).

Resultados

Em relação às espécies de hidrozoários, Ectopleura ralphi foi o principal

hidrozoário incrustante em outubro/2000, e novamente no período de agosto e

novembro de 2001. Os hidrozoários dominantes nos períodos de novembro de

2000 a maio de 2001, ou seja, que permaneceram imersos nos meses de

novembro, dezembro, janeiro, fevereiro, março, abril e maio foram Obelia

dichotoma, Clytia gracilis e Bougainvillia sp. No período de maio de 2001 a

agosto 2001 Ectopleura ralphi volta a dominar acompanhado de Obelia

dichotoma e Clytia gracilis. No período de novembro 2001 a março 2002, houve

novamente um aumento do número das espécies Obelia dichotoma, Clytia gracilis

e Bougainvillia sp.

Em relação aos anfípodes, os tubículas foram os mais freqüentes no período

inicial de recrutamento (de outubro a dezembro) quando perfizeram quase que

100% da fauna de gamarídeos representados por Photis longicaudata, Ampithoe

ramondi, Jassa sleutery, Ericthonius brasiliensis e Podocerus fissipes. Já no

período subseqüente de ocupação de janeiro a março, o número de espécies

colonizadoras incluiu as de vida livre como Dulichiella appendiculatta,

Elasmopus pectinicrus e Stenothoe valida, além de caprelídios, não identificados a

nível específico. No período de março em diante a riqueza específica de anfípode

continuou constante.

Pode-se perceber que os valores de diversidade por grupo das placas da

estação sul (Figura 2) sofrem um decréscimo em janeiro nas placas de meia-água

e fundo voltando a crescer em março. A placa superficial mantém um aumento de

diversidade até o período de janeiro, com leve decréscimo deste índice em março.

No período de março a abril os valores de diversidade voltam a cair

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principalmente nas associações de placas de meia-água e fundo. No período de

maio a agosto a diversidade aumenta em todas as placas. No período de agosto a

novembro e daí a março, manteve-se a tendência de um aumento nos valores de

diversidade com exceção da placa de superfície que mostrou uma ligeira queda.

Figura 2. Variação temporal dos valores de diversidades das placas da estação sul

(S-placa superficial; M-placa de meia-água e F-placa de fundo).

Na estação centro (Figura 3), placas de superfície e meia-água apresentam

um aumento marcante nos valores de diversidade de outubro a janeiro, mantendo

um aumento mais discreto até março, já a placa de fundo se comporta como a

placa de fundo da estação Sul, apresentando um decréscimo acentuado na

diversidade de outubro a janeiro e aumento de janeiro a março. De março a maio

há queda dos valores de diversidade nas associações das três placas. De maio a

agosto os valores de diversidade se mantêm quase constantes nas placas de

superfície e meia-água e sofrem um aumento na placa de fundo. No período de

agosto a novembro manteve-se a tendência de aumento de valores de diversidade

para todas as placas. Deste período a março, a tendência de aumento continuou

com exceção de um declínio na placa de superfície.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

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1,6

out jan mar mai ago nov mar

div

er

meses

diversidade est.5

S

M

F

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Figura 3. Variação temporal dos valores de diversidades das placas da estação

centro (S-placa superficial; M-placa de meia-água e F-placa de fundo).

Na estação norte (figura 4) os valores de diversidade caem no período de

outubro a janeiro nas três placas, voltando a crescer nas placas de superfície e

meia-água e continuando a decrescer na de profundidade. No período de março a

maio, os valores de diversidade aumentam nas associações das placas de

superfície e fundo e continuam a cair na de meia-água. No período de maio a

agosto os valores de diversidade aumentam nas placas de superfície e meia-água

e apresentam uma leve queda na placa de fundo. A mesma tendência das outras

estações é mantida para o período de agosto a novembro com um aumento de

diversidade em quase todas as placas com exceção da placa de fundo. Do período

de novembro a março, a mesma tendência verificada nas outras estações é

mantida, ou seja, um declínio pequeno nos valores de diversidade da placa

0

0,2

0,4

0,6

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1

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div

er.

meses

diversidade est.7

S

M

F

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111

superficial.

Figura 4. Variação temporal dos valores de diversidades das placas da estação

norte (S-placa superficial; M-placa de meia-água e F-placa de fundo).

Discussão

As espécies identificadas de hidrozoários são residentes comuns do Canal

de São Sebastião (MIGOTTO, 1996). Estas espécies são cosmopolitas ou

apresentam ampla distribuição. E. ralphi, o principal hidrozoário incrustante em

outubro/2000, e novamente no período de agosto e novembro de 2001, parece se

encontrar no limite norte de sua distribuição, já que aparece somente em

substratos artificiais (MIGOTTO et al, 2001). Os hidrozoários dominantes nos

períodos de novembro a abril, O. dichotoma, C. gracilis e Bougainvillia sp são

consideradas por Calder (1990) e Migotto et al (2001) como espécies de águas

quentes que se reproduzem nos meses mais quentes do ano. No período de maio a

0

0,5

1

1,5

2

2,5


div

er.

meses

diversidade est.9

S

M

F

Artigo Original




n. 1, p. 103-114, fev. 2012.

112

agosto E. ralphi volta a dominar as placas acompanhado de O. dichotoma e C.

gracilis. A comunidade de hidrozoários na área averiguada seguiu o padrão

normal de recrutamento e estabelecimento para a região já anteriormente

investigado (MIGOTTO et al, 2001)

Em relação aos anfípodes, as construções de tubos foram as mais

freqüentes no período inicial de recrutamento (de outubro a dezembro) quando

perfizeram quase que 100% da fauna de gamarídeos. Estes organismos parecem

ser constantes e comuns em placas de recrutamento da região. Após o período

inicial o número de espécies colonizadoras aumentou bastante passando de 9 no

período inicial para 17, pois além de encontrarmos espécies tubículas mais

abundantes como P. longicaudata, A. ramondi, J. sleutery, E. brasiliensis e P.

fissipes, há um aumento gradual de espécies de vida livre como D.

appendiculatta, E. pectinicrus e S. valida, além dos caprelídios. Também para a

comunidade de anfípodes pode-se constatar um padrão normal de recrutamento e

assentamento, com a diversidade aumentando inicialmente e se mantendo mais

alta e constante a partir dos 10 meses de colocação das placas (FLYNN e

VALÉRIO-BERARDO, 2009).

O assentamento e crescimento dos hidrozoários coletados nas placas

artificiais são típicos de espécies oportunistas e é comum em muitas espécies de

hidrozoários (HUGHES, 1987). Este comportamento se reflete no estabelecimento

rápido, na baixa persistência de colônias estabelecidas, e no declínio abrupto da

maioria das colônias no período seguinte de observação. Com os anfípodes,

principalmente espécies tubículas, verifica-se flutuações abruptas em suas

densidades populacionais (FRANZ, 1989), assim as flutuações irregulares nos

índices de diversidade evidenciadas podem ser parcialmente explicadas pela

instabilidade nas populações de espécies oportunísticas que se instalam e são

substituídas por competidores mais eficientes ao longo do tempo.

A rápida colonização das placas experimentais expostas refletiu o rápido

recrutamento e exploração do espaço disponível típico de espécies oportunistas.

Artigo Original




n. 1, p. 103-114, fev. 2012.

113

As larvas aportaram e se desenvolveram igualmente nas placas colocadas no píer

do TEBAR. Após 10 a 12 meses de imersão prolongada pode-se já notar nas

placas investigadas uma diminuição nas alterações dos valores de diversidade, se

mantendo estes oscilando em tornos de valores mais elevados devido à

estabilização das populações das placas o que acarreta um equilíbrio das espécies

competitivamente mais fortes. A partir deste ponto grandes blocos de organismos

começam a se despregar das placas devido à morte por sobreposição de

organismos incrustantes primários, tornando difícil uma investigação

quantitativa.

REFERÊNCIAS

CALDER, D.R. Seasonal cycles of activity and inactivity in some hydroids from

Virginia and South Carolina. U.S.A. Can. J. Zool., 68(3):442-450. 1990.

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amphipod. J. Exp. Mar. Ecol., 125:117-136. 1989.

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Nabeta Bay, Izu Penisula, Japan.II. Succession of invertebrates. Mar. Ecol.

Prog. Ser.38:25-35. 1987.

MIGOTTO, A.E. Benthic shallow-water hydroids (Cnidaria, Hydrozoa) of the

coast of São Sebastião, SP, Brazil, including a checklist of Brazilian hydroids.

Zool. Verh., 306:1-125. 1996.

MIGOTTO, A.E.; MARQUES, A .C. & FLYNN, M.N. Seasonal recruitment of

hydroid (Cnidaria) on experimental panels at São Sebastião channel,

southeastern Brazil. Bull. Mar. Biol., 68 (2):287-298. 2001.

Artigo Original




n. 1, p. 103-114, fev. 2012.

114

FLYNN, M.N & VALÉRIO-BERARDO, M.T. Depth-associated patterns in the

development of Amphipoda (Crustacea) assemblages on artificial substrata in the

São Sebastião Channel, Southeastern Brazil. Nauplius 17(2): 127-134. 2009.

Artigo Original

ALEGRETTI, Lucas; FERREIRA, Guilherme Lessa; BURSTIN, Bruno Assanuma; PEREIRA, William

Roberto Luiz; FLYNN, Maurea Nicoletti. Composição específica, comportamento migratório e capacidade

natatória da ictiofauna coletada na Bacia do Rio Grande. RevInter Revista Intertox de Toxicologia,

Risco Ambiental e Sociedade, v. 5, n. 1, p. 115-127, fev. 2012.

115

Composição específica, comportamento

migratório e capacidade natatória da ictiofauna

coletada na Bacia do Rio Grande.

Lucas Alegretti

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade

Presbiteriana Mackenzie. Atualmente é assessor técnico do

Instituto Inteligência para Sustentabilidade-I2S, atuando

principalmente nos temas: Pequenas Centrais Hidrelétricas,

Ictiofauna, Herpetofauna, Monitoramento Biológico em ambientes

aquáticos.


Guilherme Lessa Ferreira

Possui Licenciatura e Bacharelado em Ciências Biológicas pela

Universidade Presbiteriana Mackenzie. Atualmente é assessor

técnico do Instituto Inteligência para Sustentabilidade-I2S,

atuando principalmente nos temas: Biocritérios na Avaliação da

Integridade Ambiental, Fauna Silvestre.


Bruno Assanuma Burstin




atuando principalmente nos seguintes temas: Pequenas Centrais

Hidrelétricas, Plâncton, Monitoramento Biológico.





Artigo Original





116

William Roberto Luiz Pereira

Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade

Presbiteriana Mackenzie. Especialista em Biomatemática. Tem

interesse na área de Ecologia, com ênfase em Ecologia Teórica,

Dinâmica Populacional e Índices Biológicos, tendo preferência aos

seguintes temas: Alometria, Modelos Matemáticos Aplicados a

Ecologia, Ecotoxicologia. Consultor do Instituto Inteligência para

Sustentabilidade – I2S.
















Resumo

O presente artigo se refere à análise da ictiofauna coletada na Bacia do Rio

Grande, região sudeste, em termos da composição específica, comportamento


Artigo Original





117

migratório e capacidade natatória das espécies. O cálculo de capacidade natatória

e tempo de resistência de nado são importantes, pois a partir dos seus valores é

possível estimar se peixes conseguem ou não ultrapassar barreiras nos rios, tanto

naturais como artificiais, e fornecer subsídios para a construção de mecanismos

de transposição em reservatórios. Os peixes, coletados em setembro de 2011 em

ribeirões da Bacia do Rio Grande, foram separados em grupos por família/gênero

e para cada exemplar, foram obtidos o comprimento total e furcal e a massa

corpórea total. Dentre as três ordens coletadas, a de maior importância foi

Characiformes, representada por seis diferentes espécies: Astyanax fasciatus,

Astyanax bimaculatus, Hoplias malabaricus, Leporinus obtusidens, Leporinus sp

e Salminus hilarii. A segunda mais importante foi Siluriformes, representada por

duas espécies Hypostomus sp e Rhamdia quelen, seguida de Perciformes,

representada por uma única espécie coletada Geophagus brasiliensis. Para as

espécies de piracema, Salminus hilarii e Liporinus sp, foi calculada a capacidade

natatória, sendo estimados as velocidades prolongadas críticas e o tempo de

resistência. Para temperaturas de 18°C, a velocidade crítica e o tempo de

resistência variaram para Leporinus sp entre 2,46 a 4,94 m/s e 1,11 a 23,29 s,

dependendo do tamanho do exemplar e para Salminus hilarii, entre 3,31 a

6,24m/s e 4 a 68,73 s.

Palavras-chave: Ictiofauna. Peixes Migradores. Capacidade Natatória.

Abstract

The article refers to the analysis of the ictiofauna sampled in Rio Grande Basin,

Southeastern Brazil, taking in account species composition, migratory behavior

and swimming performance of migratory species. The calculation of swimming

performance and endurance time are important, because from their values it

is possible to estimate whether or not fish can overcome barriers in rivers, both

natural and artificial, and provide subsidies for the construction of fish ways

in reservoirs. Fish were collected in September 2011 in various streams of Rio

Artigo Original





118

Grande Basin. The fish were separated into groups by morfotype and for each

specimen fork length and total body mass were obtained. Among the three

orders collected, the most important was Characiformes, represented

by six different species: Astyanax fasciatus, Astyanax bimaculatus, Hoplias

malabaricus, Leporinus obtusidens, Leporinus sp and Salminus hilarii. The

second most important was Siluriformes, represented by two species Hypostomus

quelen and Rhamdia sp, followed by Perciformes, represented by a single species

Geophagus brasiliensis. For the migratory species Salminus hilarii and

Liporinus sp, swimming performance was calculated and

the critical speed and extended endurance time estimated. At temperatures

of 18 °C, the critical speed and endurance time for Leporinus sp

ranged between 2.46 to 4.94 m / s and from 1.11 to 23.29 s, depending on the

size of the specimen, and for Salminus hilarii between 3 , 31 to 6.24 m / s and

from 4 to 68.73 s.

Key-words: Ictiofauna. Migratory Fish. Swimming Capacity.

Introdução

A ictiofauna neotropical de água doce é considerada uma das mais

diversificadas e ricas do mundo, já contando com mais de 2400 espécies descritas

(LOWE-MCCONNELL, 1999). Makrakis e colegas (2007) descreveram o padrão

apresentado pela América do Sul como o de predominância de peixes das Ordens

Characiformes e Siluriformes. Com relação à estratégia de vida, a maioria das

espécies que compõem a ictiofauna das bacias hidrográficas das regiões Sul e

Sudeste do Brasil é considerada sedentária e de pequeno porte. Entretanto, as

espécies migradoras, de médio e de grande porte, historicamente vêm

sustentando as modalidades de pescarias de subsistência, comerciais e

recreativas (AGOSTINHO et al, 2007)

Há fatores naturais ou resultantes de ações antrópicas que acarretam na

progressiva diminuição das populações de peixes fluviais no Brasil. As ações

Artigo Original





119

antrópicas se referem principalmente ao represamento de rios, desmatamento

ciliar, destruição de lagoas e alagados marginais, poluição, introdução de espécies

exóticas, e sobrepesca. Os impactos negativos decorrentes da construção de

barragens são resultantes da construção de uma barreira transversal que retém

água, sendo na maioria das vezes intransponível pela fauna aquática, em

particular pelos peixes. Constituem por isso obstáculo à livre circulação da

ictiofauna e podem até comprometer a continuidade de certas espécies, uma vez

que impedem o acesso dos peixes a locais essenciais para o desempenho de

determinadas funções biológicas, como por exemplo, a reprodução (SANTO,

2005).

Para este fim é mais usual o emprego da velocidade prolongada (SANTOS,

2007; KATOPODIS, 2005), definida como a velocidade mantida por um período

que varia de 20 segundos a 200 minutos, podendo acarretar em fadiga muscular.

Esse modo permite medir, mais precisamente, a habilidade do peixe em nadar

durante um determinado tempo numa dada velocidade. Sua principal

subcategoria é a velocidade prolongada crítica, correspondendo à velocidade

máxima que o peixe pode manter em escoamento com velocidade aumentada em

certo período de tempo. A velocidade crítica é uma poderosa ferramenta para

comparação da capacidade natatória entre as espécies (HAMMER, 1995). A

capacidade natatória é expressa em termos de velocidade de natação e

resistência, o período de tempo durante o qual o peixe consegue manter uma

determinada velocidade. Está relacionada ao comprimento, peso, sexo, e às

condições de saúde do indivíduo (condicionantes do próprio peixe), bem como a

fatores externos como temperatura, principalmente (BEAMISH, 1978). Esse

cálculo é muito importante, pois a partir dos valores da capacidade, é possível

calcular se os peixes conseguem ou não passar barreiras, tanto naturais como

artificiais, nos rios, bem como a vazão necessária na construção de mecanismos

de transposição em aproveitamentos hidrelétricos.

Artigo Original





120

O presente artigo se refere à análise da ictiofauna coletada na Bacia do

Rio Grande, região sudeste, em termos da composição específica, comportamento

migratório das espécies e capacidade natatória.

Métodos

Os peixes foram coletados em setembro de 2011 em ribeirões da Bacia do

Rio Grande, na região sudeste. Para tanto, foram invariavelmente realizados

cinco lances de tarrafa em cada local de coleta, adotando-se esse padrão como

esforço de pesca uniformizado. O petrecho utilizado foi uma tarrafa padrão, que

tem como malhagem 30 mm entrenós. Em complementação à operação das

tarrafas, foram também utilizadas redes de espera, medindo 3m de largura e

1,5m de altura, e malhagens de 30 mm e 50 mm entre nós. A colocação das redes

de espera foi feita sempre no final da tarde, sendo estas retiradas no dia seguinte,

aproximadamente entre as 07h e 11h.

Retirados do aparelho de pesca, os peixes, ainda vivos, foram triados e

fotografados. Durante a triagem biológica, os animais foram inicialmente

separados em grupos por família/gênero e para cada um, foram obtidos o

comprimento total e furcal, com o uso de uma fita métrica (com escala em mm) e

a massa corpórea total (g), com a utilização de uma balança eletrônica semi-

analítica com precisão de 0,1g. Após este procedimento, os exemplares foram

devolvidos, ainda vivos, ao rio. A identificação taxonômica de cada exemplar foi

realizada através da utilização de bibliografia especializada, chaves de

identificação específicas e levantamentos de fauna de regiões adjacentes, além de

consultas ao Fishbase (www.fishbase.org).

A velocidade máxima de nado foi calculada com base no comprimento do

peixe e da temperatura da água, segundo a fórmula de Wardle (YINGQI, 1982),

que considera a distância viajada por um peixe em cada ondulação de corpo como

sendo de aproximadamente 0,7 de seu comprimento.

Artigo Original





121

Onde:

L – comprimento do peixe

t – tempo entre duas ondulações

O comprimento máximo e médio de cada espécie foi obtido no banco de

dados Fishbase, que disponibiliza uma série de informações morfométrica,

comportamentais e reprodutivas. O comprimento mínimo foi definido como o

comprimento da malha de pesca usada na captura.

O cálculo do tempo de contração muscular (função do comprimento e da

temperatura) foi feito através da fórmula descrita em Yingqi (1982). Os

intervalos de comprimentos definidos alimentam essa equação. As temperaturas

de contração foram simuladas postulando que a temperatura ambiente mínima e

máxima seja diretamente ligada à temperatura muscular. As temperaturas

ambientais, mínima e máxima, foram estimadas pela localização georreferencial

do ponto. Para cada comprimento L foi encontrado o valor de t pela fórmula,

Os valores então foram inseridos na fórmula de Wardle, em função de uma

mesma temperatura. O mesmo processo é feito novamente para outras

temperaturas, abrangendo a variação da temperatura da água local. As curvas

foram plotadas para cada espécie migradora analisada. O algoritmo para o

cálculo das curvas de velocidade máxima de nado foi implementado em Excel.

Resultados

Foram coletados peixes de três diferentes ordens, Characiformes,

Siluriformes e Perciformes perfazendo um total de sete diferentes espécies além

de exemplares identificados até o nível de gênero (tabela 1). Dentre as três ordens

Artigo Original





122

a de maior importância foi Characiformes, representada por seis diferentes

espécies: Astyanax fasciatus, Astyanax bimaculatus, Hoplias malabaricus,

Leporinus obtusidens, Leporinus sp e Salminus hilarii. A segunda mais

importante foi Siluriformes, representada por duas espécies Hypostomus sp e

Rhamdia quelen, seguida de Perciformes, representada por uma única espécie

coletada Geophagus brasiliensis.

Os grupos taxonômicos identificados na coleta são grupos de espécies

popularmente conhecidas como: piaparas ou piaus, tabaranas, traíras, lambaris

ou tambiú, acará, cascudos e bagres, e reconhecidamente comuns aos padrões de

fauna de estreitos e rios da Bacia do Rio Grande.

Tabela 1 – Lista das espécies de peixes coletados

ORDEM FAMÍLIA GÊNERO/ESPÉCIE NOME POP.

Characiformes Anostomidae Leporinus obtusidens

(Valenciennes, 1836) Piapara

Characiformes Anostomidae Leporinus sp Rajadinha

Characiformes Characidae Astyanax fasciatus Lambari-de-

rabo-vermelho

Characiformes Characidae Astyanax bimaculatus Tambiú

Characiformes Characidae Salminus hilarii Tubarana

Characiformes Erythrinidae Hoplias malabaricus Traíra

Siluriformes Loricariidae Hypostomus sp Cascudo

Siluriformes Heptaptridae Rhamdia quelen Bagre

Perciformes Cichlidae Geophagus brasiliensis Acará

Considerando o total de capturas, a figura 1 mostra o número de

morfotipos taxonômicos por ordem, representado por frequência relativa.

Artigo Original





123

Figura 1 – Frequência relativa de morfotipos taxonômicos por ordens

Quando relacionados os totais de exemplares capturados por ordem

taxonômica (Figura 2), novamente a ordem Characiformes é a mais importante,

representada por 69 exemplares de peixes, seguida dos Siluriformes com cinco

exemplares e apenas três indivíduos pertencentes à ordem Perciformes.

Figura 2 – Frequência relativa em porcentagem do número de exemplares de peixes

capturados por espécies.

Para as espécies de piracema, Salminus hilarii, Liporinus sp e Leporinus

obtudens, foi calculada a capacidade natatória, necessária para adequação de

Artigo Original





124

sistemas de transposição, sendo estimados as velocidades prolongadas críticas e o

tempo de resistência.

Na tabela 2 estão apresentados os valores referentes às velocidades

prolongadas críticas referentes aos dados médios de comprimento de espécimes

coletados (Vc campo), aos dados de comprimento médio bibliográfico (Vc média) e

comprimento máximo bibliográfico (Vc máxima) tendo como fonte o Fishbase.

Tabela 2 – Valores estimados de velocidade (m/s) prolongada crítica para temperaturas da água

entre 16 e 20 °C das espécies Salminus hilarii das duas espécies do gênero Leporinus

considerando a média de comprimento dos indivíduos coletados em campo (Vc campo), o

comprimento médio (Vc média) e máximo (Vc máximo) reportado para a espécie.

Espécies Leporinus sp Salminus hilarii

T °C

Vc

campo

Vc

média

Vc

máxima

Vc campo Vc

média

Vc

máxima

16 2,26 3,68 4,3 3,03 3,97 5,68

17 2,36 3,85 4,72 3,17 4,11 5,96

18 2,46 4,02 4,94 3,31 4,34 6,24

19 2,57 4,2 5,17 3,46 4,54 6,53

20 2,60 4,39 5,4 3,61 4,75 6,83

Na tabela 3 estão apresentados os valores referentes ao tempo de

resistência em segundos para a velocidade máxima de nado em função da

temperatura e comprimento.

Tabela 3 – Valores estimados do tempo de resistência (s) para temperaturas da água entre 16 e 20

°C na manutenção da velocidade prolongada crítica das espécies Salminus hilarii e das duas

espécies do gênero Leporinus considerando a média de comprimento dos indivíduos coletados em

campo (Tr campo), o comprimento médio (Tr média) e máximo (Tr máximo) reportado para a

espécie.

Leporinus sp Salminus hilarii

T °C Tr campo

Tr

médio Tr máximo

Tr campo Tr médio Tr máximo

16 1,40 11,94 30,08 5,07 16,82 91,04

17 1,25 10,55 26,44 4,50 14,84 78,94

18 1,11 9,34 23,29 4,00 13,12 68,73

19 1,00 8,29 20,56 3,56 11,62 60,03

20 0,89 7,36 18,18 3,17 10,31 52,57

Artigo Original





125

Discussão

Na América do Sul, a geração hidráulica é a principal fonte de energia

elétrica, sendo que no Brasil, a oferta corresponde a 77,1% da produção de

energia elétrica (BRASIL, 2006). Uma característica em comum de boa parte

dessas usinas é a necessidade de obstrução do escoamento natural dos rios,

causando a interrupção da rota migratória das espécies de peixes migradores

(SANTOS et al, 2007). Para atenuar o efeito dessa interrupção sobre as

populações das espécies migradoras, iniciou-se nos Brasil a construção das

passagens para peixes. Portanto, o conhecimento do comportamento migratório e

da capacidade natatória dos peixes neotropicais constitui um aspecto primordial

para estabelecer diretrizes no dimensionamento de mecanismos de transposição.

Quanto à estratégia de vida, a maioria das espécies que compõem a

ictiofauna do sudeste brasileiro é de pequeno porte e não migratória. A ictiofauna

dos diversos ribeirões que compõem o sistema analisado é similar apresentando

predominância do gênero Astyanax, peixes potamódromos, que não são

considerados peixes de piracema já que não realizam migrações de longas

distâncias. Entretanto, as espécies encontradas Salminus hilarii, Leporinus sp e

Leporinus obtudens, são de piracema, ou seja, realizam entre outubro e fevereiro

migração reprodutiva.

Verificou-se que as espécies Pimelodus maculatus (mandi-amarelo),

Leporinus octofasciatus (piau-flamengo) e Prochilodus lineatus (curimba) são as

espécies que mais utilizam mecanismo de transposição na UHE Igarapava

(VONO et al, 2004). O estabelecimento das velocidades sustentáveis, que são

aquelas desenvolvidas entre 20 segundos e 200 minutos, parece o mais

aconselhável e corresponde aos valores geralmente verificados para a travessia de

um mecanismo de transposição, (SANTOS et al, 2007). A partir das curvas de

velocidade crítica chega-se que, neste modo de natação e para a primeira

maturação, o piau nada 1,32 m/s, o mandi nada 1,47 m/s e a curimba, 1,23 m/s.

Artigo Original





126

As fórmulas aqui usadas para cálculo da velocidade máxima de nado e

tempo necessário para executá-lo, supõem uma relação existente entre a

velocidade máxima de nado e tempo de resistência com os diferentes tamanhos de

peixes submetidos a diferentes temperaturas. Assume-se, portanto, que peixe de

qualquer espécie desenvolverá velocidade máxima e terá tempo de resistência

unicamente em função do seu comprimento e temperatura muscular, sem levar

em conta as particularidades fisiológicas de cada espécie. O cálculo de todos os

parâmetros e variáveis envolvidas nesse fenômeno, apesar de partirem de

premissas gerais, carece de particularidades características da espécie (relação

peso-comprimento e capacidade de retirada de 02), o que acarretaria em erro na

estimativa da capacidade natatória e tempo de resistência.

Portanto, ensaios laboratoriais para obtenção das velocidades de nado de

espécies neotropicais, ainda escassos no Brasil, seriam essenciais para

refinamento destes modelos.

REFERÊNCIAS

AGOSTINHO, A.A., GOMES, L.C. & PELICICE, F.M. Ecologia e manejo de

recursos pesqueiros em reservatórios do Brasil. Eduem, Maringá, 501p.

2007.

BEAMISH, F. W. H. Swimming capacity. In: HOAR, W. S.; RANDALL D. J. Fish

Physiology, 1. ed. Londres: Academic Press, v.7, cap.2, p. 101-187. 1978.

FISHBASE, www.fishbase.org. 2010.

HAMMER, C. Fatigue and exercise tests with fish. Comparative Biochemistry

and Physiology, v.112, n.1, 1-20. 1995.

KATOPODIS, C. Developing a toolkit for fish passage, ecological flow

management and fish habitat Works. Journal of Hydraulic Research, v.43,

n.5, 451-467. 2005.

http://www.fishbase.org/

Artigo Original





127

LOWE MCCONNELL, R. H. Estudos ecológicos de comunidades de peixes

tropicais. Editora da Universidade de São Paulo, 535 pp. 1999.

MAKRAKIS, M. C.; MIRANDA, L. E.; MAKRAKIS, S.; FERNANDEZ, D. R.;

GARCIA, J. O. & DIAS, J. H. P. 2007. Movement patterns of armado, Pterodoras

granulosus, in the Paraná River Basin. Ecology of Fresh water Fish16:410-

416.

SANTO, M. 2005. Dispositivos de passagem para peixes em Portugal.

Direção-Geral dos Recursos Florestais. Lisboa, Setembro de 2005.

SANTOS, H. A. A influencia da capacidade natatória de peixes

neotropicais no projeto hidráulico de mecanismos de transposição. Tese

apresentada ao Programa de Pós-graduação em Saneamento, Meio Ambiente e

Recursos Hídricos da Universidade Federal de Minas Gerais. 2007.

SANTOS, H.A; POMPEU, P.S; MATINEZ, C.B. A Importância do Estudo da

Capacidade Natatória de Peixes para a Conservação de Ambientes Aquáticos

Neotropicais. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v 12 (3), 141-149.

2007.

VONO, V.; P.M. BIZZOTTO; H.P. GODINHO; A.L. GODINHO & B. KYNARD.

Fish passage at the Igarapava Fish Ladder, River Grande, Brazil, p. 1-

5. In: Annals of the International Congress on the Biology of Fish

Tropical Hotel Resort. Manaus, American Fisheries Society. 2004.

YINGQI, Z. The swimming behavior of fish in towed gears: a reexamination of

the principles. Working Paper n.4/82. Department of Agriculture and

Fisheries for Scotland. Marine Laboratory. Aberdeen

Artigo Original

FERREIRA, Guilherme Lessa; FLYNN, Maurea Nicoletti. Índice biótico BMWP’ na avaliação da integridade

ambiental do Rio Jaguari-Mirim, no entorno das Pequenas Centrais Hidrelétricas de São Joaquim e São

José, município de São João da Boa Vista, SP. RevInter Revista Intertox de Toxicologia, Risco

Ambiental e Sociedade, v. 5, n. 1, p. 128-139, fev. 2012.

128

Índice biótico BMWP’ na avaliação da

integridade ambiental do Rio Jaguari-Mirim, no

entorno das Pequenas Centrais Hidrelétricas de

São Joaquim e São José, município de São João

da Boa Vista, SP.

Guilherme Lessa Ferreira




atuando principalmente nos temas: Biocritérios na Avaliação da

Integridade Ambiental, Fauna Silvestre.

















Artigo Original





129

Resumo

Os índices bióticos são importantes ferramentas para o monitoramento de corpos

hídricos continentais. Os organismos utilizados para o cálculo desses índices, os

indicadores biológicos, constituem importante ferramenta para a avaliação da

qualidade da água, pois respondem a diferentes alterações e impactos no meio em

que vivem. Os macroinvertebrados bentônicos são amplamente utilizados com

essa finalidade através de índices bióticos como o BMWP’ (Biological Monitoring

Working Party), o mais utilizado no Brasil. Sete pontos de amostragem no Rio

Jaguari-Mirim foram estabelecidos, no entorno das PCHs (Pequenas Centrais

Hidrelétricas) de São Joaquim e São José, e o substrato coletado nos meses de

setembro de 2008 e março de 2009. A comunidade bentônica existente em cada

uma das amostras foi triada e identificada até o nível taxonômico de família,

quando possível. No total foram identificados 2.341 indivíduos, sendo 1.262 no

período de estiagem (setembro) e 1.079 no período de chuvas (março). A qualidade

da água de cada ponto amostral foi classificada em boa, aceitável, duvidosa,

crítica ou muito crítica pelos resultados da aplicação do índice BMWP’. A maioria

dos pontos obteve a classificação duvidosa para qualidade da água. Conclui-se,

portanto, que a comunidade bentônica local se encontra impactada.

Palavras-chave: Critério biológico. Bentos. Rio Jaguari-Mirim.

Abstract

Biotic indexes are important tools for the assessment of continental water.

Organisms used for index calculation, the so called biological indicators,

constitute important tool for the evaluation of continental water quality, because

they respond for alterations and impacts occurring in their environment. Benthic

macro invertebrates are widely used for this purpose, including assessment by

the BMWP' index (Biological Monitoring Working Party), the most used in Brazil.

Seven sampling sites in Jaguari-Mirim River were established, around the São

Joaquim and São Jose PCHs (Small Power Plants). At each sampling site

Artigo Original





130

sediment was collected in September, 2008 and March, 2009. The local benthic

community at each site was sieved and identified to family level, when possible.

A total of 2,341 individuals, 1,262 in the dry period (September) and 1,079 in the

wet period (March) were counted and identified. Water quality for each sampling

point was classified as good, acceptable, doubtful, critical or very critical in

accordance to BMWP' index values. The majority of the sites attained the

classification doubtful for water quality. It was concluded that the local benthic

community was considered disturbed.

Key-words: Biological criteria. Benthos. Jaguari-Mirim River.

Introdução

O termo integridade biótica de um sistema hídrico se refere à capacidade

deste de manter uma comunidade com riqueza de espécies, composição e

organização funcional comparáveis à de sistemas não perturbados por atividades

humanas. Atividades antrópicas têm exercido uma profunda e, frequentemente,

negativa influência na qualidade ambiental de sistemas continentais, desde os

menores córregos aos maiores rios. Alguns efeitos negativos são devidos à

introdução de poluentes, enquanto outros estão associados às mudanças na

hidrologia da bacia, modificações no hábitat e alterações das fontes de energia,

das quais depende a biota aquática (ARAÚJO, 1998). Um ponto-chave para a

gestão integrada dos recursos hídricos é a adoção de critérios adequados e

rigorosos de monitoramento da qualidade da água para diagnosticar a

integridade ou saúde destes. A partir desta avaliação, quando necessário, é

possível delinear as intervenções necessárias, a fim de recuperar o equilíbrio

original do ambiente.

Com o argumento de que a capacidade de sustentar uma biota balanceada é

um dos melhores indicadores de “saúde” e, portanto, de potencialidade de uso da

água pelo ser humano, surgiram esforços para mensurar a integridade biótica dos

corpos hídricos através de critérios biológicos. A lógica desta abordagem,

Artigo Original





131

chamada de monitoramento biológico ou biomonitoramento, baseia-se nas

respostas dos organismos ao meio onde vivem, pois a biota aquática é capaz de

responder a uma série de distúrbios (naturais ou antropogênicos), sintetizando a

história recente das condições locais.

A comunidade bentônica presente nos sistemas lóticos é fortemente afetada

pela alteração na qualidade do habitat, principalmente perda da vegetação

marginal e da qualidade física e química de água e sedimento (GALDEAN et al,

2000). Estas alterações provocam mudanças na composição, abundância e riqueza

da fauna bêntica, o que traz prejuízo para todo o ecossistema aquático (REICE &

WOHLENBERG, 1993). Para se utilizar mais eficientemente o macrobentos de

um rio como bioindicador da qualidade da água é necessário a formulação de

critérios biológicos, sendo um dos mais utilizados o BMWP (Biological Monitoring

Working Party). O índice BMWP baseia-se no somatório de valores de tolerância

(sensibilidade a poluentes orgânicos) atribuídos a cada grupo de macro

invertebrado de acordo com sua capacidade de sobreviver em diferentes situações

de qualidade de água. Este é um índice qualitativo e leva em conta a presença ou

ausência de famílias (BISPO et al, 2006; FERNANDES, 2007).

O presente trabalho tem por objetivos analisar a estrutura das comunidades

bênticas e monitorar suas variações, através da aplicação do Índice Biótico

BMWP’, ao longo do rio Jaguari-Mirim, município de São João da Boa Vista, São

Paulo, com o intuito de oferecer ferramentas para o monitoramento de

funcionamento de duas centrais hidrelétricas, ora em processo de reativação.

Metodologia

As coletas foram realizadas em setembro de 2008 e março de 2009 em sete

pontos amostrais ao longo do trecho do Rio Jaguari-Mirim entre duas Pequenas

Centrais Hidrelétricas, as PCHs de São José e São Joaquim. Os pontos amostrais

1, 2 e 3 (Figura 1) são referentes à montante, à área da PCH e à jusante da PCH

São José, respectivamente. Os pontos amostrais 5, 6 e 7 (Figura 2) são pontos

Artigo Original





132

referentes à montante, à área da PCH e a jusante da PCH São Joaquim. O ponto

4 é o ponto entre as duas Centrais Hidrelétricas.

Figura 1 – Ponto 1, à montante da PCH São José; ponto 2, na área da PCH de São José; e

ponto 3, à jusante da PCH de São José.

Figura 2 – Ponto 5, à montante da PCH de São Joaquim; ponto 6, na área do barramento e da

escadaria da PCH de São Joaquim; e ponto 7, à jusante da PCH de São Joaquim.

Artigo Original





133

A metodologia adotada na coleta, identificação e contagem da comunidade

bentônica na Área de Influência das PCHs São Joaquim e São José tem como

base a Normatização Técnica - CETESB L5. 309 - Determinações de Bentos de

Água Doce - Macro invertebrados Bentônicos - Método Qualitativo e

Quantitativo, (CETESB, 2003). Em cada ponto de amostragem foram feitas

coletas de organismos do sedimento (zoobentos) com pegador. Após a coleta, o

sedimento foi acondicionado em sacos plásticos apropriados e preservado com

formalina neutra a 4%. No laboratório da Universidade Presbiteriana Mackenzie,

o material foi conservado em álcool 70º GL e corado com rosa de Bengala.

As comunidades zoobentônicas foram analisadas em termos de Composição

Taxonômica, Densidade Numérica e pelo índice biótico BMWP’. O índice biótico

BMWP’ é uma adaptação feita por ALBA-TERCEDOR (1996) do índice original

BMWP. As pontuações para os organismos bentônicos deste índice adaptado, que

foram utilizadas para este trabalho, estão apresentadas na tabela 1.

Tabela 1 – Valores de tolerância a poluentes atribuídos aos taxa, proposto por ALBA-TERCEDOR

(1996).

FAMÍLIAS PONTUAÇÃO

Siphlonuridae, Heptageniidae, Leptophlebiidae, Potamanthidae, Ephemeridae, Taeniopterygidae,

Leuctridae, Capniidae, Perlodidae, Perlidae, Chloroperlidae, Aphelocheiridae, Phryganeidae,

Molannidae, Beraeidae, Odontoceridae, Leptoceridae, Goeridae, Lepidostomatidae, Brachycentridae,

Sericostomatidae, Calamoceratidae, Helicopsychidae, Megapodagrionidae,

Athericidae, Blephariceridae.

10

Astacidae, Lestidae, Calopterygidae, Gomphidae, Cordulegastridae, Aeshnidae, Corduliidae,

Libellulidae, Psychomyiidae, Philopotamidae, Glossosomatidae.

8

Ephemerellidae , Prosopistomatidae, Nemouridae, Gripopterygidae, Rhyacophilidae,

Polycentropodidae, Limnephelidae, Ecnomidae, Hydrobiosidae, Pyralidae, Psephenidae.

7

Neritidae, Viviparidae, Ancylidae, Thiaridae, Hydroptilidae, Unionidae, Mycetopodidae , Hyriidae,

Corophilidae, Gammaridae, Hyalellidae, Atyidae, Palaemonidae, Trichodactylidae, Platycnemididae,

Coenagrionidae, Leptohyphidae.

6

Oligoneuridae, Polymitarcyidae, Dryopidae, Elmidae, Helophoridae, Hydrochidae, Hydraenidae,

Clambidae, Hydropsychidae, Tipulidae, Simuliidae, Planariidae, Dendrocoelidae, Dugesiidae.

5

Aeglidae, Baetidae, Caenidae, Haliplidae, Curculionidae, Chrysomelidae, Tabanidae, Stratyiomyidae,

Empididae, Dolichopodidae, Dixidae, Ceratopogonidae, Anthomyidae, Limoniidae,

Psychodidae, Sciomyzidae, Rhagionidae, Sialidae, Corydalidae, Piscicolidae, Hydracarina.

4

Mesoveliidae, Hydrometridae, Gerridae, Nepidae, Naucoridae (Limnocoridae), Pleidae,

Notonectidae, Corixidae, Veliidae, Helodidae, Hydrophilidae, Hygrobiidae, Dytiscidae, Gyrinidae,

Valvatidae, Hydrobiidae, Lymnaeidae, Physidae, Planorbidae, Bithyniidae, Bythinellidae, Sphaeridae,

Glossiphonidae, Hirudidae, Erpobdellidae, Asellidae, Ostracoda.

3

Chironomidae, Culicidae, Ephydridae, Thaumaleidae. 2

Oligochaeta (toda a classe), Syrphidae. 1

Artigo Original





134

Foi realizada a atribuição dos valores da tabela acima aos organismos

encontrados nos sete pontos de amostragem do rio Jaguari – Mirim, nos dois

períodos de coletas (setembro/2008 e março/2009), sendo estes posteriormente

somados. Para a interpretação das pontuações totais do índice BMWP’, foi

utilizada a tabela de valores, propostos por ALBA-TERCEDOR (1996),

correlacionando estes valores a cinco graus diferenciados de contaminação da

água e respectivas cores estipulada (Tabela 2).

Tabela 2 – Interpretação das pontuações totais dos organismos encontrados em um determinado

ponto de coleta e as cores correspondentes à qualidade da água, proposto por ALBA-TERCEDOR

(1996).

Classe Qualidade Valor Significado Cor

I BOA 101 – 120

e

>120

• Águas muito limpas

(águas prístinas)

• Águas não poluídas ou

sistema perceptivelmente

não alterado

AZUL

II ACEITÁVEL 61 - 100 • São evidentes efeitos

moderados de poluição

VERDE

III DUVIDOSA 36 - 60 • Águas poluídas (sistema

alterado)

AMARELO

IV CRÍTICA 16 - 35 • Águas muito poluídas

(sistema muito alterado)

LARANJA

V MUITO

CRÍTICA

< 16 • Águas fortemente

poluídas (sistema

fortemente alterado)

VERMELHO

Como não se chegou ao nível de família em todos os grupos taxonômicos

considerados, foi aplicada uma constante de ajuste de valor, ou seja, as

pontuações do BMWP’ totais de cada ponto amostral foram multiplicadas por 2.

Este procedimento foi adotado para contabilizar mais realisticamente os níveis

taxonômicos de ordem e classe.

Resultados

Nos dois períodos de amostragem, em setembro de 2008 (fim da época de

estiagem) e março de 2009 (fim da época de chuva), foram coletados organismos

pertencentes a 30 taxa, divididos nas seguintes classes: Oligochaeta, Hirudinea,

Bivalvia, Gastropoda, Insecta, Crustacea e Aracnoidea. Os grupos mais

abundantes foram Oligochaeta, os insetos da ordem Díptera (especialmente a

Artigo Original





135

família Chironomidae), e a Classe Bivalvia. Foram coletados aproximadamente

2.341 exemplares no total, sendo que 1.262 indivíduos na campanha de setembro

e 1.079 na campanha de março. A maior parte dos indivíduos foi identificada no

nível de ordem, seguidos por família e classe.

A Tabela 3 apresenta a lista dos taxa coletados nos pontos de amostragem

em setembro e em março e o número de indivíduos coletados por táxon e por

ponto amostral.

Tabela 3 - Lista dos grupos de indivíduos coletados em setembro/ 2008 e em março/2009 e número

de indivíduos por ponto amostrado.

Pt 1 Pt 2 Pt 3 Pt 4 Pt 5 Pt 6 Pt 7 Totais

Set Mar Set Mar Set Mar Set Mar Set Mar Set Mar Set Mar Set Mar

Classe OLIGOCHAETA 40 154 59 3 0 135 3 9 42 96 27 111 41 11 212 519

Classe HIRUDÍNEA

Glossiphoniidae 0 9 1 2 0 2 0 0 1 0 0 1 0 0 2 14

Classe BIVALVIA 79 26 212 22 100 325 2 17 84 3 7 13 3 2 487 408

Classe GASTROPODA 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

CLASSE INSECTA

Ordem Collembola 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

Ordem Ephemeroptera 0 2 0 1 1 3 0 1 0 0 1 0 0 0 2 7

Baetidae 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

Ordem Odonata 2 0 3 0 0 3 0 1 0 0 1 0 0 0 6 4

Gomphidae 0 4 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 4 2 8

Ordem Coleoptera 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0

Ordem Diptera 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 3

Chironomidae 71 17 34 12 1 33 13 9 21 4 14 2 5 12 159 89

Ceratopogonidae 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2

Ordem Hemíptera 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 9

Ordem Trichoptera 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2

Ordem Plecoptera 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1

Classe CRUSTACEA

Ostracoda 0 2 3 0 0 0 0 0 6 0 0 1 0 0 9 3

Tanaidacea 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Amphipoda 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1

Copepoda 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 2 0

Cumacea/Nebaliacea 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0

Classe ARACNOIDE

Hidrocarina 0 0 0 0 174 0 0 0 0 0 0 0 0 0 174 0

TOTAIS 232 218 461 41 277 503 19 38 155 103 51 135 67 41 1262 1079

Artigo Original





136

No mês de setembro os principais taxa coletados foram Bivalvia,

Oligochaeta, Díptera (Chironomidae), Cladocera e Hidrocarina. O Ponto 2

apresentou maior abundância de indivíduos nas coletas dessa época, seguido dos

pontos 3, 5 e 1. Os pontos com menor abundância de indivíduos foram os pontos

6, 7 e 4 em ordem decrescente. Os principais táxons coletados em março de 2009

foram Oligochaeta, Bivalvia e Díptera (Chironomidade). O ponto 3 apresentou

maior abundância de indivíduos. Os Pontos 5, 6, 1, 7, 4 e 2 estão listados em

ordem decrescente de abundância de indivíduos.

A Tabela 4 apresenta a somatória das pontuações atribuídas aos indivíduos

coletados, de acordo com o índice biológico BMWP’, por ponto amostral, dos meses

de setembro e março, e também apresenta a cor que representa a qualidade da

água em cada ponto e sua interpretação, segundo o índice proposto por ALBA-

TERCEDOR (1996).

Tabela 4 – Soma dos valores do índice BMWP’ atribuídos aos organismos coletados por ponto

amostral na campanha de setembro de 2008 e março de 2009 e a interpretação da qualidade da

água segundo ALBA-TERCEDOR (1996). Duv: Duvidosa; Ace: Aceitável; Cri: Critica.

Discussão

Os macroinvertebrados bentônicos apresentam diferentes respostas frente a

poluentes e impactos, por isso mesmo são usados como indicadores de qualidade

ambiental. Entretanto, segundo autores (TUNDISI & MATSUMURA, 2008),

diferentes variáveis podem estar envolvidas na resposta dos macrobentos, além

dos poluentes. Dessa forma, a diversidade da fauna pode estar relacionada a

múltiplos fatores, tanto bióticos (predação, competição) como abióticos (oxigênio

Pt 1 Pt 2 Pt 3 Pt 4 Pt 5 Pt 6 Pt 7

Set Mar Set Mar Set Mar Set Mar Set Mar Set Mar Set Mar

Pontuação

BMWP’ 48 66 52 44 38 68 36 58 46 18 58 48 62 64

Qualidade

da Água

Duv Ace Duv Duv Duv Ace Duv Duv Duv Cri Duv Duv Ace Ace

Artigo Original





137

dissolvido, pH, velocidade de corrente), entre outros (ANDRADE, 2009), sendo

importantes métricas na avaliação da integridade do sistema. O índice biótico

BMWP’, amplamente empregado no Brasil, atribui valores aos diferentes grupos

de macrobentos, levando em consideração apenas a presença/ausência de famílias

e sua sensibilidade ou tolerância aos impactos no ambiente limnológico. Dessa

forma é possível mensurar a qualidade da água em um determinado ponto de um

corpo hídrico com a utilização destes indivíduos.

Aparentemente a diferença no número de exemplares coletados entre o

período chuvoso e de estiagem (menor na época chuvosa), se deve justamente pelo

aumento da pluviosidade. Segundo alguns autores, o ciclo hidrológico

desempenha forte influência sobre a fauna bentônica, principalmente em

ambientes lóticos, resultando em uma redução da comunidade bentônica nos

períodos de chuva (TUNDISI & MATSUMURA-TUNDISI, 2008). Isso acontece

porque, nestas épocas, há um grande aumento na velocidade de corrente,

resultando em uma maior lixiviação do solo, dificultando a permanência e a

movimentação dos indivíduos bentônicos no substrato, sendo estes assim,

desprendidos de seu habitat.

Na análise da comunidade macrobentônica de setembro de 2008, podemos

observar a predominância de indivíduos da Classe Bivalvia e em março de 2009,

organismos da Classe Oligocheta. Ambas as classes, em suas respectivas épocas

de dominância, encontradas em todos os pontos amostrais. A classe Oligocheta é

classificada como altamente tolerante a poluentes, enquanto os bivalves

apresentam uma tolerância intermediária (ANDRADE, 2009). Este fato, somado

com a ausência de indivíduos muito sensíveis a poluentes (Ephemeroptera,

Plecoptera, Tricoptera, por exemplo), tanto na época de estiagem como na das

chuvas, nos leva a inferir uma qualidade da água do Rio Jaguari-Mirim mais

baixa no período de chuvas, apesar das chuvas representarem um impacto

natural, não relacionado às ações antrópicas das PCH’s.

Artigo Original





138

Entretanto, segundo análise do índice biótico BMWP’ o mês de março (fim

das chuvas) apresenta três pontos com qualidade aceitável da água, enquanto o

mês de setembro (fim de estiagem) apresenta apenas um ponto com qualidade

aceitável da água e todos os outros com qualidade duvidosa. Esta análise

contraria o que afirmam os autores da literatura especializada, que nos períodos

chuvosos a qualidade da água deveria ser mais baixa, considerando o fato de que

a fauna bêntica encontra dificuldades em se manter fixada no substrato e é

levada pela força da corrente da água, que é maios no período chuvoso (TUNDISI

& MATSUMURA-TUNDIDI, 2008). Entretanto, justamente pelo fato de, na época

das coletas, estarem sendo realizadas obras para a reativação das duas PCHs

com intensa atividade de máquinas nas margens do rio e a constante efusão de

conteúdos oriundos das obras na água, de certo o impacto causado sobrepuja o

naturalmente previsto.

REFERÊNCIAS

ALBA-TERCEDOR, J. Macroinvertebrados acuáticos y calidad de las aguas de los

ríos. In: IV SIMPOSIO SOBRE EL AGUA EN ANDALUCÍA (SIAGA), II: 203-

213, Almeria, 1996.

ARAÚJO, F. G. Adaptação do índice de integridade biótica usando a comunidade

de peixes para o rio Paraíba do sul. Revista Brasileira de Biologia, v. 58, n. 4,

p. 547-558, 1998.

ANDRADE, C. C. Macroinvertebrados bentônicos e fatores físicos e

químicos como indicadores de qualidade da água da Bacia do Alto

Jacaré-Guaçu (SP). Dissertação (Mestrado em Ecologia e Recursos Naturais)-

Universidade Federal de São Carlos, 2009.

BISPO, P. C. Distribuição espacial de insetos aquáticos (Ephemeroptera,

Plecoptera e Trichoptera) em córregos de cerrado do Parque Ecológico de Goiânia,

Estado de Goiás. In: NESSIMIAN, J. L.; CARVALHO, A. L. E. (Ed.). Ecologia

de insetos aquáticos. Rio de Janeiro: PPGE-UFRJ, 1998. cap. 13. (Series

Oecologia Brasiliensis, 5). 2006.

Artigo Original





139

CETESB, L5.309: Determinação de bentos de água doce:

Macroinvertebrados – métodos qualitativo e quantitativo. São Paulo, 14p.

(Norma Técnica). 2003.

FERNANDES, A. C. M. Macroinvertebrados Bentônicos como Indicadores

Biológicos de Qualidade de Água: Proposta para Elaboração de um

Índice de Integridade Biológica. Tese (Doutorado em Ecologia)-Universidade

de Brasília. Brasília-DF, 2007.

GALDEAN, N. Lotic ecosystems of Serra do Cipó, Southeast Brazil: water quality

and a tentative classification based on the benthic macroinvertebrate

community. Journal of Aquatic Ecosystem Health & Restoration, 3, p. 545-

552. 2000.

TUNDISI, J.G & MATSUMURA-TUNDISI, T. Limnologia. São Paulo: Oficina

de Textos, 631p. 2008.

REICE, S. R & WOHLENBERG. M. Monitoring freshwater benthic

macroinvertebrates and benthic processes: measures for assessment of ecosystem

health. In: RESH, V.H.; ROSENBER, G.D.M. (Eds.) Freshwater

biomonitoring and benthic macroinvertebrates. Chapman & Hall, p. 287-

305, New York. 1993.

Artigo Original

BURSTIN, Bruno Assanuma; FLYNN, Maurea Nicoletti. Avaliação da integridade ambiental do Rio

Jaguari-Mirim, no entorno das Pequenas Hidrelétricas Centrais São Joaquim e São José, município de São

João da Boa Vista, São Paulo usando como critério a qualidade da água e a comunidade fitoplanctônica.

RevInter Revista Intertox de Toxicologia, Risco Ambiental e Sociedade, v. 5, n. 1, p. 140-153, fev.

2012.

140

Avaliação da integridade ambiental do Rio

Jaguari-Mirim, no entorno das Pequenas

Hidrelétricas Centrais São Joaquim e São José,

município de São João da Boa Vista, São Paulo

usando como critério a qualidade da água e a

comunidade fitoplanctônica.

Bruno Assanuma Burstin




atuando principalmente nos seguintes temas: Pequenas Centrais

Hidrelétricas, Plâncton, Monitoramento Biológico.














Artigo Original





2012.

141


Dinâmica Populacional e Biodiversidade da Ambientes Aquáticos.


Resumo

Ecossistemas aquáticos, inclusive os brasileiros, vêm apresentando uma

expressiva queda de qualidade da água e biodiversidade, ligadas à

desestruturação do ambiente físico-químico e alteração da dinâmica natural das

comunidades biológicas, consequência de impactos ambientais oriundos de

atividades antrópicas como: construção de barragens e represas, retificação e

desvio do curso natural de rios. O presente trabalho tem por objetivos analisar a

estrutura da comunidade fitoplanctônica e parâmetros físico-químicos da água

para estabelecer as bases de referência que serão utilizadas para monitorar o

impacto causado pelas obras de reativação de duas centrais hidrelétricas

instaladas ao longo do Rio Jaguari-Mirim, entorno do município de São João da

Boa Vista, São Paulo. Amostras de água foram coletas para análise dos

parâmetros físico-químicos e comunidade fitoplanctônica em 7 pontos distribuídos

no entorno das PCHs de São José e São Joaquim. As coletas foram realizadas

durante a estação de seca, setembro 2008. De acordo com a quantidade de fósforo

total encontrada, o Rio Jaguari-Mirim apresenta nível hipereutrófico em todos os

pontos amostrais. A comunidade fitoplanctônica apresentou maior contribuição,

em relação à riqueza especifica, por Bacillariophyceae, organismos unicelulares

ou coloniais que dependem da sílica para sua sobrevivência e para o seu

crescimento e favorecidos por processos de ressuspensão do sedimento nos

ambientes lóticos. Foram observadas células soltas de Microcystis sp.

(Cianobacteria) que apesar de apresentar baixa frequência de ocorrência pode ser

considerada como potencialmente tóxica. A presença de Euglenophyceae indica

que o ambiente continental é rico em matéria orgânica.

Artigo Original





2012.

142

Palavras-chave: Qualidade da água, Fitoplâncton, Pequenas Centrais

Hidrelétricas, Rio Jaguari-Mirim

Abstract

Aquatic ecosystems worldwide, including the Brazilians, have demonstrated an

expressive decrease in water quality and loss of biodiversity, linked to disruption

of the physical and chemical environment and alteration of the natural dynamics

of biological communities. These impacts arise from human activities such as:

construction of dams and reservoirs and other modifications made along the

natural river beds. Characterization of the environment through physical and

chemical variables linked to biological criteria offer an instant evaluation of the

water quality. The present work proposes to analyze the structure of the

phytoplankton community and water physical and chemical parameters in order

to establish reference basis which will be used to assess the impact caused by the

reactivation of two small hydroelectric power plants installed at Jaguari-Mirim

River, São João da Boa Vista. With this purpose water samples were sampled for

physical and chemical as well as the phytoplankton parameters analysis on 7

stations distributed along São José and São Joaquim power plants region,

realized in September 2008, dry season. According to total phosphorous

concentration obtained, the Jaguari-Mirim River is hypertrophic in all sampled

locations. Bacillariophyceae, unicellular or colonial organisms that depends on

silica in order to grow and survive, is favored by the suspension process in lotic

environments. Some loose cells of Microcystis sp. (Cianobacteria) were also

observed, which despite the low frequency of occurrence may be considered

potentially toxic. The presence of Euglenophyceae indicates a continental

environment rich in organic matter.

Key-words: Water quality, Phytoplankton, Small Hydroelectric Plants, Jaguari-

Mirim River

Artigo Original





2012.

143

Introdução

Ecossistemas aquáticos têm demonstrado uma expressiva queda de

qualidade da água e perda de biodiversidade, ligadas à desestruturação do

ambiente físico-químico e alteração da dinâmica natural das comunidades

biológicas (GOULART e CALLISTO, 2003). As atividades humanas podem

alterar o meio físico, químico ou processo biológico associados aos recursos

hídricos, modificando assim a comunidade biológica residente (KARR, 1991). Os

seres vivos que habitam ambientes lóticos respondem rapidamente a qualquer

alteração abiótica ou biótica no meio aquático (TUNDISI et al, 2010), sendo que

as atividades ou distúrbios que ocorrem em uma localidade afetarão os processos

e organismos rio abaixo (TUNIDISI e MATSUMURA-TUNDISI, 2008).

Técnicas para o uso de comunidades bióticas como indicadoras de

qualidade da água têm evoluído assim como como a compreensão sobre as

interações entre a integridade biológica e a qualidade da água (HILL et al, 2000).

Critérios biológicos suplementam, em vez de excluir, as analises químicas e

toxicológicas. Esses critérios são baseados nas premissas de que a estrutura e

função da comunidade aquática, dentro de um habitat específico, provêm

informações importantes sobre a qualidade destas, aumentando a probabilidade

de detecção da degradação por ação antrópica (KARR, 1991; LAZORCHAK et al,

2002).

No Brasil, agências ambientais públicas classificam as comunidades

fitoplanctônicas, especialmente as diatomáceas, como sendo indicadoras valiosas

das condições ambientais dos ecossistemas aquáticos devido a diversos fatores

(WETZEL, 2002). Hill e colaboradores (2001) destacam suas vantagens: 1) coleta

de amostras relativamente simples; 2) os organismos respondem rápida e

previsivelmente a mudanças na química dos seus habitats; 3) apresentam grande

diversidade taxonômica; 4) curto tempo de regeneração; 5) estão presentes em

todos os habitats, permitindo comparação entre diferentes regiões.

Artigo Original





2012.

144

Este trabalho tem como objetivo analisar a estrutura da comunidade

fitoplanctônica assim como parâmetros físico-químicos da água para estabelecer

as bases de referência que serão utilizadas para monitorar o impacto causado

pelas obras de reativação de duas pequenas centrais hidrelétricas instaladas ao

longo do Rio Jaguari-Mirim no entorno do Município de São João da Boa Vista,

São Paulo.

Metodologia

A campanha de coleta foi realizada durante a estação seca, mês de

setembro, 2008. Foram estabelecidos sete pontos amostrais de coleta (Figura 1).

Em cada ponto anotou-se as coordenadas geográficas, com auxílio de um aparelho

de GPS. Os pontos 1, 2 e 3 são referentes à área a montante da PCH,

reservatório, e a jusante da PCH São José, respectivamente. Os pontos 5, 6 e 7

referentes à área a montante, reservatório, e a jusante da PCH São Joaquim,

respectivamente. O ponto 4 foi estabelecido na área curto-circuítada do rio entre

as duas PCHs, a jusante de São José e a montante de São Joaquim.

Figura 1: Fotos da localização das PCHs São José e São Joaquim e pontos amostrais: P1)

21°56'17.75"S, 46°48'56.1"W - P2) 21°56'1.71"S, 46°48'58.0"W - P3) 21°56'15.36"S, 46°48'77"W - P4)

21°53'18.57"S, 46°51'42.8"W - P5) 21°52'38.48"S, 46°52'58.64"W - P6) 21°52'30.95"S, 46°53'5.93"W - P7)

21°52'28.30"S, 46°53'37.97"W.

As amostras de água coletadas para análise dos parâmetros físico-químicos

(pH, cor, turbidez, sólidos totais, sólidos totais dissolvidos, óleos e graxas,

coliformes, nitrogênio total Kjedahl, anions, DBO, DQO e fósforo total) foram

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2012.

145

enviadas para o laboratório da BIOAGRI AMBIENTAL. Os resultados

apresentados serão comparados aos padrões estabelecidos pela Resolução

CONAMA 357/05 quanto à classificação dos corpos de águas continentais e

diretrizes ambientais para o seu enquadramento.

Em todos os pontos amostrais, também foram coletados, através da

filtragem de 10 litros de água por rede de abertura de malha 20μm, amostras

para análise taxonômica da comunidade fitoplanctônica. A metodologia para

contagem e identificação do fitoplâncton foi realizada utilizando microscópio

invertido Zeiss, modelo Axiovert 25, em aumento de 400 vezes. A contagem foi

realizada em campos distribuídos em transectos horizontais e verticais e o limite

da contagem, número mínimo de campos contados da câmara de sedimentação,

foi determinado através dos critérios: a) o critério de gráfico de espécies, obtido a

partir de espécies novas adicionadas com o número de campos contados e b) o de

espécies mais abundantes, obtido pela contagem de até 100 indivíduos da espécie

mais comum. Cada célula, colônia, cenóbio e filamento foram considerados como

um indivíduo. A partir dos resultados de densidade (org.mL-1) do fitoplâncton, os

seguintes índices foram calculados: Riqueza (R), Diversidade (H’) (bits.ind-1) de

Shannon & Weaver (1963), Uniformidade (U’) de acordo com Lloyd & Ghelardi

(1964), Dominância (DS) de Simpson (1949), Frequência de ocorrência (F). Em

função de F, distinguiram-se as seguintes categorias para os táxons

fitoplanctônicos: Constantes: F > 50%, Comuns: 21% < F < 50% e Raros: F < 20%.

Utilizou-se bibliografia especializada, incluindo floras, revisões e teses, para a

identificação da comunidade fitoplanctônica.

Resultados

Os dados referentes aos parâmetros físico-químicos estão demonstrados na

tabela 1. Os resultados analíticos apresentados foram comparados com os limites

máximos previstos de acordo com a Resolução 357/05 CONAMA, quanto à

classificação de águas continentais. A variação do pH do Rio Jaguari-Mirim está

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2012.

146

dentro da normalidade (valores entre 6 e 9, para rios de Classe 2) em seis pontos

amostrais, sendo a exceção o ponto 4 que apresentou-se mais alcalino. A cor

ultrapassou o limite máximo estabelecido (75 Pt/Co) em todos os pontos

amostrais. Turbidez, sólidos totais dissolvidos e coliformes fecais apresentaram

valores abaixo do limite estabelecido. Óleos e graxas tiveram valor superior ao

limite estabelecido nos pontos 1, 2 e 7 sendo a concentração maior no ponto 2.

Nitrito e nitrato tiveram valores abaixo do limite em todos os pontos. Porem,

nitrogênio total Kjeldahl apresentou valores abaixo do limite (de 2,18 mg/L) em

todos os pontos com exceção do ponto 6 com concentrações altas. O fósforo total

ficou com valores acima do limite (0,10 mg/L) em todos os pontos amostrais sendo

a maior concentração encontrada no ponto 4. Os valores para DBO apresentaram

dois padrões: os pontos 1, 2, 3, 4, e 7 ficaram acima do limite máximo estabelecido

(5 mg/L) e os pontos 5 e 6 (área da PCH de São Joaquim) apresentaram valor

inferior a 2mg/L, abaixo do limite estabelecido.

Tabela 1: Dados analíticos referentes aos parâmetros físico-químicos da água relativos aos

pontos amostrais.

Pontos de coleta

Parâmetros Unidades P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 6 P 7

pH ( a 20°C) --- 8,20 8,10 8,17 9,30 8,30 8,00 7,90

Cor Pt/ Co 85 93 85 82 80 76 89

Turbidez NTU 6,6 6,8 6,6 6,1 5,8 5,8 6,2

Sólidos Totais Dissolvidos mg/L 124 101 118 176 140 143 90

Óleos e Graxas mg/L 2 4 < 1 < 1 < 1 < 1 2

Coliformes Fecais NMP/100mL 2 2 138 980 82 135 148

Nitrogênio Total Kjeldahl mg/L 0,79 1,3 1,1 1,1 0,69 6,2 1,2

Fósforo Total mg/L 0,25 0,21 0,29 0,49 0,30 0,16 0,22

Nitrato mg/L 0,7 0,7 0,8 1,4 1,2 1,3 1,4

Nitrito mg/L < 0,02 < 0,02 0,02 0,10 0,06 0,10 0,08

DBO mg/L 6,8 6,8 6,8 6,8 < 2 < 2 6,8

Na comunidade fitoplanctônica foram identificados um total de 51 táxons

(Tabela 2), distribuídos em sete classes (Figura 1): Bacillariophyceae com 16

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táxons, Chlorophyceae com 13, Cianobacteria com 11, Euglenophyceae com 7,

Zygnemaphyceae com 2, Chrysophyceae com 1 e Cryptophyceae com 1.

Tabela 2: Lista de ocorrência dos táxons fitoplanctônicos coletados em Setembro de 2008.

Táxons P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Frequência de

ocorrência

Bacillariophyceae

Acanthes sp.

X

X X Comum

Achnanthidium sp. X

Rara

Amphipleura sp. X

X

X X Comum

Amphora sp. X

X

X

Comum

Aulacoseira sp. X X

X X X X Constante

Encyonema sp. X X X

Comum

Eunotia sp. X

X X

X Constante

Fragilaria sp.

X

Rara

Gyrosigma sp. X X X X X X X Constante

Melosira sp.

X X X X X Constante

Navicula sp.1

X X X

Comum

Navicula sp.2

X

X Comum

Navicula sp.3

X

Rara

Nitzchia sp.

X X

Comum

Pinnularia sp. X X

X

Comum

Surirella sp. X

X X X X X Constante

Chlorophyceae

Chlorella minutissima

X X

X Comum

Chlorella vulgaris

X X

X Comum

Coeslastrum astroideum

X

Rara

Crucigenia tetrapedia

X Rara

Didimocystis fina

X

X

Comum

Monoraphidium contortum

X

Rara

Monoraphidium griffithi

X

Rara

Pandorina sp. X

Rara

Pediastrum duplex

X

Rara

Pediastrum simplex

X Rara

Scenedesmus bicaudatus

X

Rara

Scenedesmus opoliensis

X

Rara

Treubaria sp.

X

X

X Comum

Cryptophyceae

Cryptomonas erosa

X

X Comum

Chrysophyceae

Ochromonas sp.

X

X Comum

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148

Cianobacteria

Aphanocapsa delicatissima

X

X Comum

Chroococcus minor

X

X

Comum

Chroococcus minutus

X X

X

X Constante

Microcystis sp.

X

Rara

Merismopedia punctata

X Rara

Pseudanabaena mucicola

X X

Comum

Pseudoanabaena catenata

X X

X

Comum

Phormidium sp.

X X Comum

Rhabdoderma lineare

X X Comum

Synechocystis aquatilis

X X

X

X Constante

Synechococcus elongatus

X X

X Comum

Euglenophyceae

Euglena sp.1 X X X X X X X Constante

Euglena sp.2 X

Rara

Euglena velata

X

Rara

Lepocinclis acus

X X

Comum

Phacus curvicauda

X

Rara

Trachelomonas volvicina

X X

Comum

Trachelomonas volvocinopsis

X

Rara

Zygnemaphyceae

Mougeotia sp. X

Rara

Spirogyra sp.

X Rara

Figura 1: Frequência relativa das famílias de fitoplâncton, setembro 2008.

Os valores para densidade total, riqueza, diversidade, uniformidade e

dominância estão dispostos na tabela 3. A densidade total variou de 499 org.mL-1,

em P5, a 23.795 org.mL-1, em P3; a riqueza obteve o seu menor valor em P1, com

13 táxons, e o maior em P7 com 24 táxons. A diversidade registrou o menor valor

31%

25%

2% 2%

22%

14%

4% Bacillariophyceae

Chlorophyceae

Cryptophyceae

Chrysophyceae

Cyanobacteria

Euglenophyceae

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2012.

149

em P3 com 1,22 bits.ind-1 e o maior, 2,82 bits.ind-1, em P7. A uniformidade obteve

seu menor valor também em P3 e o maior em P5. Enquanto a dominância variou

entre 0,18 em P7 e 0,62 em P3. Os valores mais altos de diversidade (acima de 2,6

bits.ind-1) refletiram em altos valores de uniformidade (entre 0,7 e 0,8) e em

baixos valores de dominância (entre 0,1 e 0,2).

Tabela 3 - Valores da Densidade Total (org.mL-1), da Riqueza, da Diversidade (bit.ind-1), da

Uniformidade e da Dominância de Simpson da comunidade fitoplanctônica.

P1 P2 P3 P5 P6 P7

Densidade Total 2.527 2.543 23.795 499 2.575 1.502

Riqueza 13 21 18 18 15 24

Diversidade 2,70 2,63 1,22 2,77 1,57 2,82

Uniformidade 0,76 0,73 0,47 0,80 0,61 0,76

Dominância 0,20 0,22 0,62 0,22 0,45 0,18

Discussão

A influência antrópica em ambientes lóticos pode e tem levado a perda da

sustentabilidade da biota, com a completa eliminação dos organismos aquáticos

em ambientes severamente perturbados. Ao longo do trecho estudado do Jaguari-

Mirim na área de influência das PCHs da São José e São Joaquim, Flynn et al

(2011) verificaram a diminuição da qualidade da água e a colonização de poucas

espécies dominantes resistentes à poluição. Os valores dos parâmetros físico-

químicos aqui analisados evidenciam alteração da qualidade da água no mesmo

trecho do rio. O pH pode exercer influencia direta sobre a fauna e flora dos

ecossistemas aquáticos, devido a seus efeitos sobre a fisiologia de diversas

espécies. Indiretamente, contribui para a precipitação de elementos tóxicos.

Portanto, o meio alcalino caracterizado no trecho entre as PCHs de São José e

São Joaquim pode constituir um fator limitante aos residentes naturais. Os

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2012.

150

parâmetros de turbidez e sólidos totais dissolvidos apresentaram valores

satisfatórios quanto à integridade ecológica. Porém, a significante concentração

de óleos e graxas nos pontos 1, 2 e 7 pode ser prejudicial ao ambiente aquático.

Substancias como ácidos graxos, gorduras animais, sabões, graxas, óleos vegetais,

ceras e óleos minerais, quando em águas naturais, acumulam-se na superfície e

podem dificultar as trocas gasosas que ocorrem entre a fase líquida e a atmosfera,

podendo trazer sérios problemas ecológicos.

Em relação aos componentes químicos, o fósforo total e nitrogênio total

Kjeldahl são dois nutrientes que quando em altas concentrações conduzem a

processos de eutrofização e consequente depleção do oxigênio do meio. O

nitrogênio total foi encontrado em grandes concentrações, bem acima do limite

estabelecido, no ponto 6, área da PCH São Joaquim podendo ser consequência

direta do canteiro de obras montado para a reforma da casa de maquinas da

PCH. O fósforo total esteve acima do limite estabelecido em todos os pontos

amostrais de coleta. Este parâmetro é base para o calculo do Índice de Estado

Trófico (IET), que permite a classificação dos corpos d’água em diferentes graus

de trofia, neste caso todos os pontos apresentaram um nível hipereutrófico. O

efeito de eutrofização por enriquecimento desses nutrientes tem relação com o

crescimento excessivo das algas. Através dos dados de concentrações dos analitos,

Moraes e Rossi (2011) estabeleceram, Para o Rio Jaguari-Mirim, uma relação

entre a precipitação e as concentrações dos íons, com os ânions fósforo

apresentando valores fora dos limites estabelecidos principalmente no período de

seca.

Outro parâmetro fundamental para o controle da qualidade de água é a

DBO. Este representa a demanda biológica de oxigênio dissolvido que poderá

ocorrer devido à estabilização dos compostos orgânicos biodegradáveis e que pode

trazer os níveis de oxigênio abaixo dos exigido por peixes, levando-os à morte.

Portanto, os trechos do rio correspondente aos pontos 1, 2, 3, 4 e 7, que ficaram

acima do limite estabelecido, demonstram uma baixa qualidade na água.

Artigo Original





2012.

151

Comparando-se as amostras qualitativas de fitoplâncton, uma maior

riqueza de organismos da classe Bacillariophyceae, organismos típicos de

ambientes lóticos, foi observada. Estes organismos são favorecidos por processos

de ressuspensão de material sedimentar, pois dependem da sílica para crescer e

sobreviver. Depois de Bacillariophyceae, Chlorophyceae foi a classe com maior

número médio de táxons por campanha. Os organismos desta classe apresentam

uma grande diversidade morfométrica, desenvolvendo-se em diversos habitats e

em sistemas aquáticos com diferentes graus de trofia. Dessa forma, têm uma

ampla distribuição, variando em composição e densidade de espécies. Foram

observadas células soltas de Microcystis sp., que apesar de apresentar frequência

de ocorrência rara segundo Sant’Anna et. al (2007) pode ser considerada como

potencialmente tóxica, como também as espécies M. aeruginosa, M. botrys, M.

panniformis, M. protocystis e M. wesenbergii. Todas as Cianobacteria são tóxicas

quando apresentam lipopolissacarídeos, componentes da parede celular, que

podem causar irritações na pele e alergias e, se ingeridas, desencadear uma série

de efeitos, que incluem níveis anormais de glicose, trombocitopenia e neuropenia.

Muitas espécies em determinadas condições ambientais, sintetizam também

outros metabólitos tóxicos, as cianotoxinas, que podem ser bioacumuladas ao

longo da cadeia trófica, ou ainda permanecer na água. Em ambientes eutróficos

este grupo de organismos é favorecido podendo formar as florações, crescimento

acelerado de uma ou mais espécies. Dessa forma as analises sobre a identificação

e a densidade destes organismos assume maior relevância, já que as cianotoxinas

representam riscos à saúde pública.

O presente estudo detectou a partir das analises da qualidade da água e da

caracterização da comunidade fitoplanctônica uma condição já deteriorada do

trecho do Rio Jaguari-Mirim no entorno das PCHs de São João e São Joaquim

que poderá ser piorada com as obras para a reativação das duas PCHs instaladas

no Rio Jaguari-Mirim.

Artigo Original





2012.

152

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Ensaio

FILHO, Ulisses Caballi. O Complexo de Édipo a Primeira Rivalidade dos Torcedores - Parte II. RevInter

Revista Intertox de Toxicologia, Risco Ambiental e Sociedade, v. 5, n. 1, p. 154-161, fev. 2012.

154

O Complexo de Édipo a Primeira Rivalidade

dos Torcedores - Parte II.

Ulisses Caballi Filho

Psicólogo pela FMU - Faculdades Metropolitanas Unidas.

Psicanalista em formação pelo CEP - Centro de Estudos

Psicanalíticos de São Paulo.

Resumo

No artigo anterior (CABALLI Fo., 2011) foi possível introduzir conceitos

psicanalíticos para com a formação do sujeito, a partir de uma cena vivenciada

numa maternidade após o nascimento dos primogênitos, Neto e Júnior, cujos pais

Reduf e Gunj nessa ordem, torcedores fanáticos pelos respectivos times Sport

Clube Pégaso e Sociedade Esportiva Quimera, quase se atacaram fisicamente

depois de uma série de ofensas verbais. Todavia, foram acalmados por suas

esposas Lenik e Nana, e rumaram em caminhos distintos para suas residências.

Neste artigo será focalizado como temática a rivalidade a partir do Complexo de

Édipo, desenvolvido pelos filhos dos torcedores fanáticos.

Palavras – chave: Complexo de Édipo. Torcedores. Rivalidade.

Abstract

In the previous chapter it was possible to introduce concepts of psychoanalytic

approaches to formation of the subject, from an experience that happened on a

maternity leave after the birth of their offspring, Neto and Junior, whose parents

Reduf and Gunj in that order, were fanatical supporters of two local football

teams: Sport Clube Pegasus and Sporting Association Chimera,that almost

attack one another physically, after a series of verbal offenses. However, they

were calm down by their wives Lenik and Nana, and then , each one of them took

Ensaio



155

different paths back to their homes. In this edition will be focused how thematic

rivalry from the Oedipus complex angle, is developed by the children of the

fanatical fans.

Key-words: Oedipus Complex. Fans. Rivalry.

Introdução

Por ensejo a proposta inicial sobre o nascimento dos torcedores, insere-se

agora, senão for o principal, deve ser considerado um dos pilares para a formação

do sujeito, ou seja, o complexo de Édipo mencionado por Freud na teoria

inicialmente em 1910. Imagina-se que a rivalidade vivida no Édipo ultrapasse as

relações primarias afetuosas para com os pais de tal modo que originem as

manifestações de violência entre os torcedores na ótica futebolística. Isso poderá

ser identificado na seqüência com a continuação da saga dos torcedores em

formação, Neto e Junior, que tiveram inconscientemente seus próprios pais como

os primeiros rivais na vida.

O Complexo de Édipo a Primeira Rivalidade dos Torcedores

Se o inimigo avança rápido, devo estar pronto para a defesa. Se eu

esperar na defensiva, os planos desse homem se triunfarão, e eu

serei derrotado (SOFOCLES, Édipo, pg. 47).

A temporada do torneio nacional estava chegando ao fim, Neto e Júnior

completariam cinco anos uma semana logo após a grande final daquele ano.

Muitos torcedores esperavam que a decisão fosse entre Pégaso e Quimera, que

disputavam ponto a ponto a liderança; quem ficasse em primeiro lugar teria

vantagem no jogo que estava sendo considerado o clássico do século, pois

estávamos entrando no terceiro milênio.

Neto, prestes a fazer seu quinto aniversario, já sabia todos os nomes dos

jogadores de seu time, aprendidos com seu pai Reduf que era um herói para ele.

Apesar disso nos dias de jogos, Neto se esbaldava porque tinha a sua mãe só para

ele, uma vez que seu pai investia todo seu tempo na frente da televisão vendo os

Ensaio



156

jogos e não contente assistia todos os programas esportivos depois das rodadas,

mas esse ritual só era executado nas vitorias de seu time Pégaso. Por outro lado,

quando a derrota ocorria Reduf sequer tinha vontade de ir trabalhar no dia

seguinte. Nos momentos de ausência do pai, Neto sentia-se como um substituto,

imaginava-se como um jogador titular, ainda mais que seu pai não queria saber

de nada. Neto deixava a casa de ponta cabeça enquanto sua mãe corria atrás dele

numa brincadeira que eles costumavam fazer, ela contava até dez enquanto ele

tentava se esconder, mas em muitas vezes as brincadeiras eram interrompidas

pelo pai, que solicitava a atenção da mãe, mostrando a quem realmente ela

pertencia.

É nessa visão que (GETTS, 1977) menciona que na pressão destas

experiências sentidas, cruelmente, a criança acaba por modificar a imago

materna que, outrora gratificante, tende a assumir, nesse momento, um papel

castrador.

É ela, tanto quanto o pai, quem, como castradora no plano oral e

anal, inspira grande temor como castradora no plano genital.

(MELANIE KLEIN, Contribuições à Psicanálise pg. 167).

Júnior apesar de muito novo começou a freqüentar os jogos nos estádios

com seu pai, talvez antes de completar um ano. Aos três anos cantarolava o hino

do Quimera, foi quando começou a pedir para o pai levá-lo ao jogo.

Ritualisticamente, Gunj sempre fez isso, desde o primeiro aniversário de seu filho

em quase todos os finais de semana assistia aos jogos do Quimera no estádio com

sua esposa Nana, que também admirava futebol, mas não tanto quanto ele.

Júnior parecia até a mascote do clube quando vestia aquele mini uniforme. Nessa

época, ele exaltava o pai, apesar de ficar sempre nos braços de Nana, enquanto

seu pai se enaltecia com os gritos de gols nas arquibancadas. Ele não sabia, mas

seu pai era mais que um torcedor, era um torcedor fanático que não aceitava ser

contrariado quando o assunto era futebol. Como pôde ser notado na discussão

com aquele outro torcedor na maternidade quando seu filho nascera.

Ensaio



157

Nessas idas e vindas dos jogos Júnior aprendeu discriminar as emoções por

meio de seu pai. Tinham dias de glórias, bastava uma vitoria simples que tudo

era motivo de festa, depois dos jogos sempre havia tempo para um sorvete ou um

brinquedo novo para Júnior, enquanto Gunj celebrava mais uma vitoria do

Quimera. Noutras situações, quando a derrota acontecia, era tudo tenebroso,

Júnior sentia-se num pesadelo, não via a hora de acordar e ter a mãe por perto

para o proteger.

Gunj sempre estava metido numa confusão advinda do futebol. Numa

determinada viagem com a família, ao longo da estrada passara por alguns

andarilhos que vestiam camisas de outros times, quase os atropelou mesmo com

Júnior no carro, o pai comentara em voz alta: Não foi engraçado! Nana sempre

questionou essa sua postura quando provocava as pessoas em circunstancias

esporádicas, ainda mais quando Júnior estava presente, ela achava que isso

poderia influenciá-lo de alguma maneira futuramente. Depois desse episódio

Nana começou a notar que as brincadeiras de Júnior estavam mais agressivas e

foi conversar com Gunj sobre o que estava percebendo, ele disse para ela não se

preocupar, porque o filho estava apenas brincando.

Segundo (GETTS, 1977), Junior estaria apresentando um traço de caráter

criminoso cujos instintos se exteriorizam de imediato, por meio das brincadeiras

agressivas mesmo sendo reprimido por sua mãe.

Até que na ultima rodada de classificação em seus respectivos jogos

Quimera e Pégaso empataram. Foi um resultado inesperado para ambos, pois

com esse placar nenhum time teria vantagem no jogo final, sendo que os dois

dividiam a liderança uma vez que, estavam empatados até nos critérios de

desempate. Esse resultado afligia cada vez mais seus torcedores, inclusive Reduf

e Gunj. As mídias esportivas intitulavam que o jogo dá próxima semana seria o

jogo do século, nunca em quase cem anos de história dos clubes acontecera algo

parecido. A decisão estava marcada para o dia 3 de dezembro, Quimera e Pégaso

decidiriam o torneio nacional depois de quase 30 anos. E dessa vez, não poderia

Ensaio



158

ser diferente, naquele ano os dois times da capital tinham os melhores elencos e

tudo remetia para um acontecimento histórico. A TRAGÉDIA estava por vir.

Nesse meio tempo, Reduf lembrou que no seu oitavo aniversário tinha

ganhado de seu pai uma partida de futebol de botão e como premiação ele seria

levado ao estádio pela primeira vez, isso aconteceu em meados da década de 60.

Seu time Pégaso na época tentava quebrar um tabu de alguns anos sem títulos

expressivos. Essa talvez seja a lembrança mais marcante de sua infância. Reduf

se emocionou ao rememorar a cena enquanto a contava ao filho Neto. O silêncio

percorria as arquibancadas naquela tarde, até que Édipo saiu do banco de

reservas para marcar o gol do título depois de cinco minutos de sua entrada, na

ocasião ninguém acreditava que ele iria jogar, pois estava se recuperando de uma

lesão no calcanhar direito, mesmo com o pé inchado conseguiu correr mais que o

zagueiro adversário para marcar o gol que deu fim ao tabu. E Reduf com oito anos

presenciou um delírio coletivo, o êxtase em massa pelo lado de sua torcida, que

gritava EI! EI! EI! Édipo é nosso Rei! Já do outro lado, um sentimento totalmente

oposto, ou seja, era uma derrota desprezível, todos se sentiam inferiorizados pela

derrota.

Reduf não pensou duas vezes, quando seu time conseguiu a classificação

para a final contra seu maior rival disse a Lenik que iria levar Neto ao estádio

pela primeira vez, e ela acabou concordando apesar da irritação inicial por não

querer que ele fosse e, principalmente, por querer levar o filho. Após uma

moderada discussão do casal, Neto se aproximou da mãe dizendo “Eu quero ir

com o papai”. Isso mobilizou Lenik que acabara cedendo a pedido do filho. Depois

da autorização, Lenik disse que haveria algumas condições, que eles não

poderiam usar os uniformes do Pegaso e iriam de numerada cativa, Reduf

concordara.

O fato de Neto ter insistido em ir com o pai para o jogo, apresenta uma

característica sádica, ou seja, de controle sobre os seus impulsos. Esta cena pode

ser interpretada como uma típica situação de sujeição e dominação para com os

instintos, em psicanálise esta fase é conhecida como sádica (GETTS, 1977). E

Ensaio



159

Neto faz isso, porque imagina que pode ser igual ou melhor que o pai, assim

poderia mostrar para a mãe como ele também é bom.

As funções anais e uretrais são vividas pela criança, na realidade,

não só como prazer de controlar, mas também como meio, muitas

vezes eficaz, de exercer certa pressão sobre os familiares.

(CLAUDE GETTS, Melanie Klein, pg. 48).

E naquela tarde de domingo, após o almoço Reduf partira com Neto,

segurando em sua mão, para o estádio. Tudo estava em perfeitas condições, o

clima era estável, nem frio nem calor, o ingresso na carteira, Neto não pagava

entrada devido à sua idade. O trajeto estava traçado, assim evitariam a torcida

adversária, tudo como havia sido planejado. Porém, nem sempre as coisas

acontecem como se espera, a uns 500 metros do estádio havia um grupo de

torcedores do Quimera e, inocentemente, Neto gritou: Olha pai são eles, os nossos

inimigos!!! Reduf pediu ao filho para ficar quieto, enquanto observava o momento

dos torcedores, quando percebeu que eles estavam vindo para cima, tentou voltar

o mais rápido possível para o carro, só teve tempo de colocar Neto para dentro e

fechar a porta, quando um torcedor se aproximou e fez a seguinte pergunta: Não

se lembra de mim? Esperei todos esses anos para acertar as contas contigo! Reduf

não tinha boa memória para fisionomias, mas aquele torcedor não tinha como

esquecê-lo: era aquele pai que havia discutido na maternidade quando Neto

nasceu. Naquele momento, Gunj foi direto ao assunto, não via a hora de encontrá-

lo, desde daquele ano eu freqüento esse clássico a sua procura, nunca tive tanta

sorte como hoje, porque sempre trazia minha família, mas agora está dando tudo

certo, eles não vieram e pude encontrá-lo e depois vou comemorar mais um título

em cima do seu time. Reduf tentou amenizar a situação dizendo que estava com o

filho que não pretendia discutir naquele momento, mas Gunj sequer deixou Reduf

se manifestar, num instante de segundos estavam eles brigando. Reduf estava se

saindo bem, apesar não querer aquilo, ainda mais que seu filho estava indefeso

dentro do carro, foi quando os demais torcedores, num ato de covardia partiram

para cima de Reduf, corroborando com uma cena brutal. Reduf foi espancado por

Ensaio



160

aproximadamente cinco minutos, o tempo que a ronda policial levou para passar

na rua em que a agressão acontecia. Alguns policiais atiraram para o ar,

assustando os agressores que conseguiram fugir. Neto, em estado de choque, mal

se movia quando Reduf ainda teve força para apontar para o carro e dizer que seu

filho estava lá. Na sequência chegara uma ambulância que levou Reduf ao

hospital mais próximo, mas devido à quantidade de hematomas adquiridos das

pancadas recebidas, principalmente na parte da cabeça, foi dado o óbito pelos

médicos 15 minutos depois da entrada ao hospital. Neto estava órfão aos cinco

anos, devido à cena que ficaria marcada pelo resto de sua vida.

Continua...

Breves considerações

Este ensaio propicia uma reflexão sobre o complexo de Édipo, diante da

ótica futebolística, partindo do pressuposto que este seja a gênese dos

sentimentos de rivalidade entre os torcedores. E como principais características

desses sentimentos ocorrem as manifestações violentas entre os torcedores como

pôde ser notado ao longo do ensaio.

Essa rivalidade é precedente às relações secundárias, partindo-se do

pressuposto que Neto e Júnior são filhos de torcedores fanáticos que

apresentaram referenciais simbólicos de grande valia para os filhos, tendo em

vista a identificação com os pais, que cultuavam misticamente seus clubes Sport

Clube Pégaso e Sociedade Esportiva Quimera.

Mais uma vez surge o convite, caros leitores, para acompanharem as novas

edições desta saga, pois este é trabalho imprescindível para o movimento

psicanalítico na atualidade, que tem como papel, observar, interpretar e intervir

sobre o fenômeno da violência que atinge os torcedores.

Ensaio



161

REFERÊNCIAS

FREUD, Sigmund. Edição Standard das Obras Completas de Sigmund Freud. A

Dissolução do Complexo de Édipo. Vol. XIX, Rio de Janeiro, Imago, 1996.

GEETS, Claude. Melanie Klein. São Paulo, Melhoramentos, 1977.

KLEIN, Melanie. Contribuições à Psicanálise. São Paulo, Editora Mestre Jou.

SÓFOCLES. Édipo. São Paulo, Martin Claret, 2007.

CABALLI FILHO, Ulisses. A Formação do Sujeito: o Nascimento dos Torcedores.

Parte I. RevInter Revista Intertox de Toxicologia, Risco Ambiental e Sociedade, v.

4, n. 3, p. 267-273, out. 2011.

Ensaio

PEREIRA,William Roberto Luiz Silva. Ecologia, economia e sociologia: Finalmente as disciplinas se

encontram (cientificamente falando). RevInter Revista Intertox de Toxicologia, Risco Ambiental e

Sociedade, v. 5, n. 1, p.162-171, fev. 2012.

162

Ecologia, economia e sociologia: Finalmente

as disciplinas se encontram (cientificamente

falando).

William Roberto Luiz Silva Pereira

Consultor técnico do Instituto I2S – Inteligência para

Sustentabilidade

Essas três ciências estão convergindo para um mesmo enfoque.

Naturalmente elas surgiram em campos bem distintos, com perguntas específicas

e respostas difíceis, e ao longo do tempo desenvolveram epistemologias próprias,

conhecidas por aqueles que as dominam. Por outro lado físicos e matemáticos

desenvolveram maneiras para “acessar” os sistemas físicos e, naturalmente,

essas mesmas ferramentas puderam ser aplicadas para permitir o acesso aos

sistemas ecológicos, econômicos e sociais. Como?

Essas três ciências possuem semelhanças. As partes interagentes que

regulam cada um dos sistemas concorrem entre si de tal maneira que fica

impossível antecipar através de um único modelo ou de uma única teoria o que

poderá ocorrer no tempo seguinte. Assistimos a noticiários e percebemos

facilmente que os fatos que ocorrem na economia e na sociedade são

extremamente dinâmicos. Instabilidade econômica global, onde um país pede

socorro para outro, sendo que alguns se posicionam e outros preferem não

interferir; conflitos sociais disparados por eventos que às vezes são impossíveis

antecipar; e catástrofes naturais, como no caso do Tsunami que colocou o Japão

em pânico, são alguns pouquíssimos eventos que ocorrem e concorrem ao mesmo

tempo e tem conseqüências muitas vezes inesperadas.

Tomamos o caso recente da morte do ditador da Coréia do Norte. Vimos

imagens de vários civis chorando a sua morte e a imagem do póstumo ditador

Ensaio




163

sendo apresentada durante o funeral. A despeito do regime duro que as pessoas

daquela sociedade estão submetidas e das possíveis críticas que poderiam ser

feitas em torno desse fato, se encaramos isso do ponto de vista sistêmico, um não-

especialista não ousaria dar qualquer palpite no impacto econômico e social que

esse evento causaria naquele país e conseqüentemente na economia global. E os

especialistas seriam bem cautelosos ao predizer qual seria o impacto desse evento

dentro das áreas que possuem competência.

E também assistimos a grande instabilidade econômica que os países do

Euro estão passando. O Brasil participou desse cenário, quando a presidente

Dilma foi à cúpula do G20 para negociar ajuda à Europa. A União Européia

decidiu cortar a ajuda ao desenvolvimento de 19 países emergentes, entre eles

Brasil, China e Argentina, repassando a ajuda para os países mais pobres (Veja,

2012). Um evento inesperado que ocorreu nesses países junto ao cenário

econômico nacional favorável colocou o Brasil nas discussões da solução desse

problema.

Podemos perceber que fatos isolados, às vezes interconectados, às vezes

desconexos, interagem de forma muito dinâmica e as relações de causa e efeito

ficam cada vez menos palpáveis quando as possíveis influências que um evento

pode exercer sobre outro são aumentadas, e ficaria ainda mais impossível saber

como a soma desses eventos acarretaria em alterações no sistema. Porém depois

do fato ocorrido, o especialista consegue montar o “quebra-cabeça” e explicar as

causas e efeitos que armaram aquele cenário.

E onde fica a ecologia? Simplesmente os problemas de ordem social e

econômicos influenciam também os sistemas naturais, tornando os problemas

ecológicos tão ou muito mais complexos que os demais. Os sistemas naturais

“absorvem” de uma maneira ou de outra os impactos de um comportamento social

ou econômico. Facilmente podemos entender que o desenvolvimento de um país,

medido pela Produção Interna Bruta (PIB) tem conseqüências diretas nos

sistemas ecológicos. Um parâmetro sensível que nos permite “medir” a influencia

dos impactos socioeconômicos nos sistemas naturais pode ser o trabalho dos

Ensaio




164

ambientalistas, que na outra ponta do tripé conseguem entender (algumas vezes

parcialmente) como o sistema socioeconômico afeta o natural.

Tomemos o caso de Belo Monte. O crescimento econômico pelo qual o

Brasil está passando faz a necessidade energética aumentar constantemente e

chegou o momento em que é necessário produzir mais energia para garantir tal

crescimento. As previsões dizem que o consumo do país poderá aumentar em

4,8% até 2020 (EPE, 2011). A construção da usina está sendo um assunto muito

polêmico, com imensa divergência de interesses em torno da sua construção. Está

em pauta também a possível inundação de várias comunidades tradicionais da

bacia do Xingu, com impactos socioambientais irreversíveis, causando

deslocamento de milhares de pessoas e podendo ameaçar um das regiões de maior

valor de biodiversidade na Amazônia (Observatório Eco, 2011).

Porém físicos e matemáticos encaram tudo isso de uma maneira muito

particular. Primeiramente é preciso definir se o sistema em estudo é aberto ou

fechado. Num sistema fechado o cientista facilmente controla as variáveis

determinantes do sistema e, controlando uma variável é fácil entender o

comportamento da outra, e conseqüentemente, o comportamento do sistema.

Tomemos uma molécula de gás num ambiente fechado. Temos em mãos as

variáveis controladoras do sistema, como temperatura, pressão, etc. (somente um

físico, engenheiro ou químico com conhecimentos em termodinâmica definiria

exatamente essas variáveis). Se colocássemos uma única molécula nesse

ambiente e acompanhássemos sua trajetória e a colocássemos num gráfico, o

histórico desse gráfico facilmente permitiria que antecipássemos o movimento no

instante seguinte. Bastaria definir os parâmetros do sistema e utilizar as

equações da termodinâmica para prever a posição da molécula no tempo que

quiséssemos. Porém, ao aumentar a quantidades de moléculas nesse ambiente as

coisas se complicariam, ao ponto de ficar impossível prever a posição da molécula-

alvo, pois essa estaria sofrendo choques constantes e intensos com outras. Ela

manteria o seu movimento retilíneo uniforme (ou outro que desconheço, pois não

Ensaio




165

sou físico), mas seu movimento “natural” logo é interrompido ao se chocar com

outra molécula.

Uma bola de sinuca pode ser entendida de maneira análoga, porém agora

estamos diante de um sistema aberto. A bola irá respeitar as leis da mecânica e

as variáveis em jogo seriam as forças envolvidas, a aceleração inicial, o atrito, as

imperfeições da mesa, o humor do jogador, etc. Facilmente conseguiríamos prever

(intuitivamente) a trajetória de uma bola branca depois da tacada inicial e um

físico nos diria exatamente onde a bola estaria localizada, no instante que

quiséssemos, com sua velocidade instantânea. Porém numa mesa com várias

bolas, a bola branca iria sofrer desvios constantes e mesmo que carregando a

informação que ela deve manter seu movimento retilíneo, os constantes impactos

que iria sofrer com as demais bolas fariam a nossa bola-alvo se movimentar

caoticamente, se tornando muito difícil prever sua posição e velocidade

Robert Brown observou o movimento do pólen numa placa de Petri. Brown

já havia descrito o núcleo das células e identificou no seu microscópio várias

formas celulares diferentes e numa de suas observações achou que as partículas

de pólen estavam vivas. Ficou tão maravilhado que publicou um artigo

demonstrando a essência da vida, mas Einstein demonstrou que na verdade o

choque das moléculas da água é que faziam o grão de pólen se movimentar e o

movimento aleatório de um corpo qualquer foi chamado de Movimento

Browniano.

Então a “vivacidade” do movimento do pólen era causada pelo choque das

moléculas que compunham a água, levando a um movimento dito Browniano.

Será que se pudéssemos controlar o número de choques no grão de pólen o

movimento seria “menos browniano”? Nossa molécula de gás ou nossa bola de

sinuca teria um movimento mais browniano ou menos browniano à medida que

colocássemos mais ou menos bolas ou moléculas no sistema? E se levássemos esse

conceito para o mundo real? Será que os inúmeros eventos que estão concorrendo

em torno de um mesmo fato poderiam estar influenciando brownianamente a

nossa variável-alvo?

Ensaio




166

Podemos consultar os dados fornecidos por ativos financeiros. Todos

gostariam de obter lucros investindo na Bolsa de Valores (e eu também), e se

descobrissem uma fórmula que pudesse prever se a ação aumentaria ou

diminuiria no dia seguinte, teríamos uma legião de pessoas milionárias. Mas não

é isso o que acontece.

Milhares de pessoas estão comprando e vendendo ações ao mesmo tempo e

os valores dessas ações também sobem e descem em função de diversas variáveis

internas ao sistema somado aos diferentes cenários econômicos que as empresas

detentoras dessas ações estão envolvidas. As decisões que ocorrem internamente

nessas empresas, através dos CEOs e dos sócio-investidores, cujas atitudes

acarretam no aumento/diminuição dos seus lucros também ajudam a regular o

preço dessa mesma ação. Portanto há inúmeras variáveis concorrendo dentro de

um mesmo sistema.

Os investidores alertam que o retorno esperado ao investir no mercado de

ações, de renda variável, só é possível ser obtido no médio e no longo prazo.

Uma maneira de medir a “intensidade” do movimento Browniano foi

fornecida pelo engenheiro hidráulico Harold Edwin Hurst pelo matemático e

estatístico Benoit Mandelbrot. O expoente de Hurst (H) diz que se H = ½, o

movimento de uma série temporal se trata de um Movimento Browniano

Ordinário. Os valores de H podem estar entre 0< H <1, sendo que valores

diferentes de H = 1/2 recebem o nome de Movimento Browniano Fracionário.

Os economistas têm razão. Ao analisar o comportamento da ação da

empresa Natura (gráficos acima), dia-a-dia, podemos ver claramente que ela

subiu ao longo do tempo. Quando aplicamos a Análise R/S para obter o expoente

de Hurst, encontramos H = 1,026. Quando analisamos a taxa de retorno

(N(t+1)/Nt -1)*100% dia-a-dia e calculamos H, encontramos H = 0,549, muito

próximo do Movimento Browniano Ordinário. Ou seja, é impossível obter ganhos

no curto prazo (no dia seguinte), pois o retorno diário de uma ação é tão

browniano quanto o movimento do pólen de Robert Brown (figura 1).

Ensaio




167

O próprio Hurst usou sua metodologia para os regimes de chuvas que

ocorriam no Rio Nilo e encontrou H ≈ 0,70, encontrando valores distantes do

Movimento Browniano Ordinário. Esse valor intrigou Hurst e analisando mais

cautelosamente as séries, observou períodos onde momentos de chuva eram

seguidos de momentos de chuva e momentos de seca eram seguidos por

momentos de seca. Ou seja, o regime das chuvas não seguia um Movimento

Browniano Ordinário. Havia momentos em que o regime das chuvas adquiria

certo padrão e então seria possível entender, em partes, o que estava ocorrendo

no sistema.

Ensaio




168

Qualquer variável econômica, ambiental ou ecológica pode ter seu expoente

de Hurst medido e o valor encontrado pode revelar como a dinâmica das outras

variáveis está envolvida em torno de uma variável-alvo, mesmo sem sabermos

inicialmente quais variáveis estão envolvidas no sistema e como as variáveis

concorrem.

Essa convergência espetacular de disciplinas (matemática, estatística,

física e biologia) tem utilidade direta sobre os três alicerces que formam o tripé da

sustentabilidade (desenvolvimento social, econômico e ambiental) e

conseqüentemente nas três disciplinas que a sustentam.

Porém ainda a representação dessas três frentes na sociedade é

concorrente (ambientalistas versus empreendedores versus agentes sociais), mas

nas ciências elas naturalmente convergiram para um mesmo foco, onde podemos

estudar os sistemas econômicos, sociais e ecológicos (sistemas abertos),

inicialmente, através de uma interpretação universal (estados do sistema).

Muito desenvolvimento está ocorrendo e já existem disciplinas próprias

alicerçadas pela física (como a sociofísica e a econofísica) nas quais é possível

antecipar eventos dentro de sistemas, extremamente complexos. E

conseqüentemente mais desenvolvimento ocorrerá na ecologia ao se absorver as

lições fornecidas pela física e pela matemática.

Medir o quão aleatório é uma série temporal é uma maneira muito

interessante de poder vislumbrar qual é o estado do sistema. E em um momento

seguinte, e no outro, e no outro, o estado desse mesmo sistema pode mudar,

saindo de um movimento Browniano Ordinário para valores fracionários ou vice-

versa. Há também os ciclos periódicos de curta e longa freqüência, caracterizados

como ruído 1/fv, que podem ser revelados pela Análise Espectral.

Na economia Louis Bachelier em 1900 já havia sugerido que o mercado

financeiro segue um movimento Browniano e em 1905, Einstein forneceu os

fundamentos físicos e matemáticos que explicam os movimentos aleatórios dos

corpos que Robert Brown já tinha observado na biologia ao achar que o grão de

pólen estava vivo. O grão de pólen é vivo internamente e Brown infelizmente

Ensaio




169

descobriu o núcleo das células sem vislumbrar as descobertas que a genética, a

citogenética e a biologia molecular estavam por revelar, mas seu movimento

externo também é vivaz, como esse imenso mundo browniano que vivemos.

revista intertox - revinter - volume 5 número 1 fevereiro de 2012 - são paulo

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