Avaliação toxicogenética de efluentes gerados em salões de beleza, após uso de tintura capilar
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Data
2024-02-20
Autores
Orientador
Marin-Morales, Maria Aparecida 
Coorientador
Roberto, Matheus Mantuanelli
Pós-graduação
Ciências Biológicas (Biologia Celular e Molecular) - IB 33004137046P4
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso restrito
Resumo
Resumo (português)
O processo de coloração capilar é caracterizado como uma técnica milenar de embelezamento humano que perdura até os tempos atuais. Entretanto, esta técnica gera efluentes que impactam diretamente o meio ambiente e a saúde humana. Diante deste cenário, o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial toxicogenético de dois efluentes gerados em salões de beleza, após tingimento capilar com a coloração castanha: EC- efluentes provenientes da lavagem capilar, após uso da tintura, com xampus e condicionadores e ET- efluentes provenientes da lavagem capilar, após uso da tintura, somente com água. As avaliações da ecotoxicidade destas amostras foram realizados por meio de bioensaios in vivo, com os organismos-testes Allium cepa, Lactuca sativa, Danio rerio, Artemia salina e Daphnia similis, e in vitro, com cultura de células hepáticas humanas HepG2/C3A. A avaliação da carga poluidora dos efluentes estudados (EC e ET) foi realizada por meio de análises físico químicas básica, com sonda multiparâmetro (Horiba). Os resultados demonstraram um aumento da condutividade e turbidez, indicando que ambos os efluentes podem comprometer o corpo receptor, principalmente, se lançado sem tratamento em corpos hídricos de baixa vazão. Os bioensaios com A. cepa mostraram citotoxicidade (alteração do índice mitótico) e genotoxicidade (presença de alterações cromossômicas) para ambos os efluentes (EC e ET), inferindo uma ação aneugênica para os tratamentos realizados com amostra filtradas (F) e não filtradas (NF) em filtro de PVDF (0,45 μm), para as mais altas concentrações. Não foi observado nos ensaios realizados com esse bioindicador a indução de micronúcleos em F1, para nenhum dos tratamentos e diluições testadas. Já os bioensaios com L. sativa, apresentaram diminuições nas taxas de crescimento e de germinação. As diluições testadas do EC-NF apresentaram IC50 de 63.14%, enquanto que para EC-F, este índice foi de 65.05%. Já em relação ao tratamento ET-NF, foi verificado um IC50 igual a 73.59%, enquanto que o ET-F apresentou um valor de 90,28%. Por esses resultados, é possível inferir que os efluentes de salão de beleza, contaminados com a tintura capilar castanha e resíduos de xampu e condicionador, apresentaram menor fitotoxicidade, quando filtradas em filtro PVDF, em comparação ao mesmo tratamento sem a filtragem em PVDF. Os bioensaios aquáticos demonstraram toxicidade para ambos efluentes: D. similis (CE50 de 3,43% para EC; 0,54% para ET); A. salina (CL50 de 8,327% para EC; 3,874% para ET); D. rerio (CL50 de 3,90 4,93% para EC; de 6,37-6,59% para ET). Além do parâmetro CL50, foram avaliados também outros endpoints, por ensaios realizados com o bioindicador D. rerio. Nestes ensaios, foi constatado a mortalidade e processo de coagulação dos ovos, após 144 hpf, para a exposição EC (3,25 e 6,125%) e ET (12,5%), assim como edema de pericárdio e do saco vitelino, após 72 hpf, para a concentração do ET (6,25%). Os resultados das avaliações de ecotoxicidade aquática indicam que as tinturas capilares, mesmo em concentrações residuais, apresentam alto potencial tóxico para a biota aquática, efeito este comprovado pela indução de danos em todos os bioindicadores aquáticos utilizados no estudo. Por fim, pelo ensaio do MTT, realizados com células HepG2/C3A, foi observado citotoxicidade para as concentrações de 100,0% e 50% do EC, e para as concentrações de 100,0%, 50% e 25% do ET. As amostras 100,0% dos EC e ET, assim como as amostras diluídas 50% e 25% para ET também demonstraram ser citotoxicidade, pelo teste de exclusão do Azul de Tripan. Esses resultados indicam o comprometimento na integridade e permeabilidade da membrana plasmática, além de prejuízos nas atividades mitocondriais. Os resultados do ensaio do cometa demonstraram genotoxicidade para todas as amostras testadas, enquanto nenhum efeito mutagênico foi identificado pelo teste do MN, como também observado para o bioindicador A. cepa. Dessa forma, os resultados in vitro indicam que concentrações residuais dos efluentes causaram danos primários ao DNA. Foi observado ainda uma diminuição no índice de proliferação após-bloqueio da citocinese (IPBC) e no índice de replicação celular (IR) das culturas submetidas aos efluentes, sugerindo interferências e atrasos no ciclo celular. Todos os resultados obtidos, tanto pelos bioensaios in vivo quanto in vitro, evidenciam que as tinturas capilares, mesmo em concentrações residuais, podem comprometer a qualidade ambiental e causar danos à saúde humana. Esses dados alertam para a necessidade desses efluentes passarem por tratamentos prévios, antes de serem lançados no ambiente.
Resumo (inglês)
The hair coloring process is characterized as an ancient technique of human beautification that lasts until the the current times. However, this technique generates effluents that directly impact the environment and human health. In view of this scenario, the present study aimed to evaluate the toxicogenetic potential of two effluents generated in beauty salons after hair dyeing with brown coloring: EC - effluents from hair washing, after use of the dye, with shampoos and conditioners and ET - effluents from hair washing, after use of the dye, only with water. The ecotoxicity evaluations of these samples were carried out by means of in vivo bioassays, with the test organisms Allium cepa, Lactuca sativa, Danio rerio, Artemia salina and Daphnia similis, and in vitro, with HepG2/C3A human liver cell culture. Assessment of the polluting load of effluents studied (EC and ET) was carried out by means of basic physicochemical analyses, with a multiparameter (Horiba). The results showed an increase in conductivity and turbidity, indicating that both effluents can compromise the receiving body, especially if discharged without treatment into low flow water bodies. The bioassays with A. cepa showed cytotoxicity (alteration of the mitotic index) and genotoxicity (presence of chromosomal alterations) for both effluents (EC and ET), inferring an aneugenic action for the treatments performed with filtered (F) and unfiltered (NF) samples in a PVDF filter (0.45 μm), for the highest concentrations. In the assays performed with this bioindicator, the induction of micronuclei in F1 was not observed for any of the treatments and dilutions tested. On the other hand, the bioassays with L. sativa showed decreases in growth and germination rates. The dilutions of EC-NF tested showed CI50 of 63.14% 50, while for EC-F, this index was 65.05%. Regarding the ET-NF treatment, a CI50 equal to 73.59% was verified, while the ET-F presented a value of 90.28%. From these results, it is possible to infer that beauty salon effluents, contaminated with brown hair dye and shampoo and conditioner residues, showed lower phytotoxicity when filtered in a PVDF filter, compared to the same treatment without PVDF filtration. Aquatic bioassays showed toxicity to both effluents: D. similis (EC50 of 3.43% for EC; 0.54% for ET); A. salina (LC50 of 8.327% for CE; 3.874% for ET); D. rerio (LC50 from 3.90-4.93% for CE; from 6.37-6.59% for ET). In addition to the LC50 parameter, other endpoints were also evaluated by assays performed with the D. rerio bioindicator. In these trials, mortality and coagulation process of eggs after 144 hpf were observed for EC (3.25 and 6.125%) and ET (12.5%) exposures, as well as pericardial and yolk sac edema after 72 hpf for ET concentration (6.25%). The results of the aquatic ecotoxicity evaluations indicate that hair dyes, even in residual concentrations, have a high toxic potential for the aquatic biota, an effect proven by the induction of damage in all aquatic bioindicators used in the study. Finally, the MTT assay, performed with HepG2/C3A cells, showed cytotoxicity for concentrations of 100.0% and 50% of EC, and for concentrations of 100.0%, 50% and 25% of ET. The 100.0% EC and ET samples, as well as the 50% and 25% diluted ET samples, were also shown to be cytotoxic by the Tripan Blue exclusion test. These results indicate a compromise in the integrity and permeability of the plasma membrane, as well as impairments in mitochondrial activities. The results of the comet assay demonstrated genotoxicity for all samples tested, while no mutagenic effect was identified by the MN test, as also observed for the bioindicator A. cepa. Thus, the in vitro results indicate that residual concentrations of the effluents caused primary DNA damage. A decrease in the post-cytokinesis blockade proliferation index (IPBC) and in the cell replication index (RI) of the cultures submitted to effluents was also observed, suggesting interference and delays in the cell cycle. All the results obtained, both by in vivo and in vitro bioassays, show that hair dyes, even in residual concentrations, can compromise environmental quality and cause damage to human health. These data alert to the need for these effluents to undergo prior treatments, before being released into the environment.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português