Efeitos ecotoxicológicos em larvas de Chironomus sancticaroli Strixino & Strixino, 1981 (Diptera: Chironomidae) expostas a nanopartículas lipídicas sólidas carregadas com atrazina - Albuquerque, Felícia Pereira de [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020)
Os pesticidas são compostos sintéticos ou biológicos, utilizados para atrair, matar, repelir ou interferir no ciclo de vida de diferentes tipos de seres vivos. A atrazina é um herbicida pré e pós emergente, usado para controlar plantas daninhas em muitas culturas, destacando-se o milho, o sorgo e a cana de açúcar. Apresenta alto potencial de contaminação ambiental e seu uso tem sido controverso em alguns países. Entretanto, com a implementação da nanotecnologia na agricultura tem sido desenvolvidos eficientes sistemas transportadores da atrazina. Nanopartícula lipídica sólida carregada com atrazina é um exemplo, esta nanoformulação demonstrou eficácia no controle do organismo alvo mesmo quando aplicada em doses reduzidas, mas seus efeitos tóxicos precisam ser verificados em organismos não alvo representativo de ambientes aquáticos e terrestres. A presença de nanosistemas em ecossistemas aquáticos pode afetar organismos bentônicos, pois estes se desenvolvem no sedimento, local que ocorre o acúmulo de contaminantes, inclusive com propriedades em nanoescala. Neste contexto, no presente estudo foram analisados os efeitos ecotoxicológicos de nanopartículas lipídicas sólidas (com ou sem atrazina) e atrazina (ingrediente ativo) sobre larvas de Chironomus sancticaroli, avaliando a mortalidade, deformidade do mento, desenvolvimento e biomarcadores bioquímicos (acetilcolinesterase, esterases alfa e beta e glutationa S-transferase). As concentrações de contaminantes utilizadas foram 0,002, 0,47, 0,95 e 1,9 mg.L-1 nos bioensaios agudos (96 h) e 0,002 mg.L-1 nos bioensaios subcrônicos (10 dias). As nanoformulações mantiveram a estabilidade do diâmetro hidrodinâmico durante os experimentos. O valor da atrazina livre na água permaneceu estável no decorrer dos bioensaios. Atrazina na concentração ambientalmente relevante (0,002 mg.L-1) causou efeitos letais e subletais para as larvas, indicando a necessidade de revisão do valor permitido. As nanopartículas com atrazina apresentaram efeitos tóxicos (mortalidade e alteração nos biomarcadores bioquímicos) semelhantes à atrazina. A nanopartícula controle (sem atrazina) causou alterações nos biomarcadores bioquímicos e mortalidade, indicando um possível efeito tóxico da nanoformulação. A maioria das concentrações da nanoformulação carregada com atrazina não foram dose dependente para mortalidade. Somente atrazina na concentração de 0,47 mg.L-1 apresentou efeito considerado estatisticamente significativo para a deformidade do mento. A atrazina e as nanopartículas não afetaram o desenvolvimento larval. Chironomus sancticaroli foi sensível para monitorar a nanoatrazina, indicando potencial no uso em avaliações ecotoxicológicas de nanopesticidas na região Neotropical.

Pesticides are synthetic or biological compounds, used for attracting, killing, repelling or interfering in the life cycle of different types of living beings. Atrazine is a herbicide pre- and post-emergence used to control weeds in many crops, highlighting maize, sorghum and sugar cane. Due to its high potential for environmental contamination, its use has been controversial in some countries. Althougth, with the implementation of nanotechnology in agriculture, efficient atrazine carrier systems have been developed. Solid lipid nanoparticle loaded with atrazine is an example, this nanoformulation showed to be effective in controlling the target organism even when applied at low doses, but its toxic effects need to be verified in nontarget organisms representative of aquatic and terrestrial environments. The presence of nanosystems in aquatic ecosystems can affect benthic organisms, because these species develop in the sediment, local where contaminants accumulate, including with nanoscale properties. In this context, the present study analyzed the ecotoxicological effects of solid lipid nanoparticles (with or without atrazine) and atrazine (active ingredient) on Chironomus sancticaroli larvae, evaluating the endpoints mortality, mentum deformity, development rate and biochemical biomarkers (acetylcholinesterase, alpha esterase, beta esterase and glutathione S-transferase). The contaminant concentrations used were 0.002, 0.47, 0.95, and 1.9 mg.L-1 in acute (96 h) and 0.002 mg.L-1 in subchronic (10 days) bioassays. The nanoformulations maintained hydrodynamic diameter stability during the bioassays. The value of atrazine free in the water during experiments remained stable. Atrazine at the environmentally relevant concentration (0.002 mg.L-1) caused lethal and sublethal effects on the larvae, indicating the need to review the allowed value. Nanoparticles loaded with atrazine showed toxic effects (mortality and alteration in biochemical biomarkers) similar to atrazine. Nanoparticle control (without atrazine) caused biochemical alterations and mortality, indicating a possible toxic effect of the nanoformulation. Most concentrations of nanoformulation loaded with atrazine were not dose dependent for the endpoint mortality. Only the atrazine at concentration 0.47 mg.L-1 showed effect considered statistically significant for mentum deformities. Atrazine and nanoparticles did not affect larval development. Chironomus sancticaroli was sensitive to monitor nanoatrazine, indicating potential use in ecotoxicological evaluations of nanopesticides in the Neotropical region.
Ecotoxicological effects on Chironomus sancticaroli larvae Strixino & Strixino, 1981 (Diptera: Chironomidae) exposed to solid lipid nanoparticles loaded with atrazine
Keywords: Ecotoxicologia; Nanopesticida; Nanoatrazina; Organismo aquático; Ecotoxicology; Nanopesticide; Nanoatrazine; Aquatic organism