Uso de modelos matemáticos para estimar a toxicidade dos PPCPs metilparabeno e diclofenaco para diferentes espécies de microalgas verdes

• Autor(a) principal: Quintana, Yarin Tatiana Puerta
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
• Texto Completo: http://repositorio.furg.br/handle/1/8696
• topic: algas; toxicidade; PNEC; modelagem; endpoint; algae; toxicity; modeling

Este trabalho teve como objetivo a avaliação da toxicidade dos contaminantes metilparabeno (MeP) e diclofenaco (DFC) (PPCPs – Pharmaceutical and Personal Care Products) para microalgas verdes usando diversas respostas e modelos matemáticos. Foi avaliada a toxicidade dos contaminantes puros por meio de testes clássicos de toxicidade padronizados (72 h de exposição - microalgas verdes). Foram utilizados como endpoins: a taxa de crescimento, teor de clorofila-a e a viabilidade celular. Para o cálculo dos parâmetros de toxicidade usaram-se modelos e abordagens estatísticas diferentes para a obtenção da concentração de efeito para x% dos organismos (CEx). Para o MeP, composto com menos resultados disponíveis na literatura, foi derivado um Predict not Effect Concentration value (PNEC) com duas abordagens determinística e probabilística. Dentro da abordagem probabilística foi construído a curva de sensibilidade das espécies (SSD), utilizando dados confiáveis e relevantes, de acordo com a ferramenta web de SciRAP. Para a microalga Desmodesmus communis utilizando a taxa de crescimento como endpoint foram obtidos diferentes valores de CE50 e desenvolvidos passo a passo em 3 modelos estatísticos: Weilbull e Logistico da abordagem frequentista, e Beta da abordagem bayesiana. Os resultados de CE50 para D. communis variaram entre 82,36 mg/L de DFC para Logístico/frequentista; 89,47 mg/L de DFC para Weibull/frequentista; e 101,70 mg/L de DFC para Beta/Bayesiana. Os três modelos foram adequados para o conjunto de dados (D. communis - DFC), mas o modelo Weibull foi escolhido por apresentar o valor mais baixo de EC10 e ser aceitável em um contexto Bayesiano. No caso do MeP foi testada a toxicidade em três microalgas Pediastrum boryanum, D. communis e Raphidocelis subcapitata. Os valores de toxicidade CE50 utilizando modelos Weibull e logístico de 3 parâmetros, e regressão assintótica de 2 parâmetros foram, respectivamente, 81,18; 124, 88; 18,27 mg/L de MeP, sendo que o endpoint utilizado foi o teor de clorofila-a. Com estes dados e os disponíveis na literatura (avaliados pelo ScRIP) foram utilizados na construção da SSD e derivação do PNEC probabilístico em 65 µg/L de MeP. De acordo com isto, as espécies mais suscetíveis ao MeP foram a Daphnia magna e o Vibrio fischeri, e entre as microalgas, R. subcapitata foi a mais suscetível e D. communis a mais tolerante. No entanto, na abordagem determinística foi estimado um PNEC de 5,7 µg/L de MeP. Assim, foi possível concluir que a CE50 é um valor que pode variar para o mesmo conjunto de dados (organismo e composto teste) de acordo com o endpoint escolhido e o modelo de regressão usado para calcular a toxicidade.