Aquatic Pollution in Santos (SP): an interdisciplinary approach.

A poluição aquática em Santos é uma questão ambiental prioritária, interdisciplinar por natureza, devido aos seus efeitos ecológicos, de saúde pública e sócio-econômicos. Trata-se de um problema amplamente relatado, cuja evolução acompanhou o histórico de desenvolvimento econômico da região. A presente pesquisa partiu de análises pontuais de um único, porém representativo, canal de drenagem pluvial urbana e das praias receptoras de seu conteúdo, para uma análise da poluição aquática no município como um todo. Para isso, foram usadas diferentes metodologias: coletas de amostras de água do canal e do mar, seguidas de análises físicas, químicas e ecotoxicológicas; pesquisas sobre as políticas públicas relacionadas à poluição hídrica local e aplicação de entrevistas estruturadas em frequentadores das praias. Além disso, foi analisada uma série histórica de dados microbiológicos das águas costeiras santistas. Os resultados indicam toxicidade aguda eventual nas amostras do canal e toxicidade crônica nas amostras da água do mar, coletadas em 2007, e severa contaminação de origem fecal, ao menos nas últimas três décadas. A pesquisa sobre as políticas públicas constatou que algumas surtiram efeitos positivos, mas não foram suficientes para melhorar a qualidade da água e mantê-la adequada, seja por sua descontinuidade, seja pelo crescimento acelerado no município, tanto demográfico, quanto econômico. A maioria das ações tem despontado em resposta a situações críticas, sendo implantadas sem planejamento adequado, visando conter apenas as conseqüências ambientais, e não as reais causas dos problemas. Como as políticas públicas geralmente não surgiram de processos de gestão participativa, também foram analisados alguns instrumentos de participação pública vigentes em Santos existe um envolvimento ainda incipiente da população, mas com iniciativas interessantes e potencialmente viáveis. Em relação às entrevistas, foram analisadas as respostas de 83 pessoas, entre as quais 77% eram residentes e o restante turistas. A maioria dos entrevistados acredita que as praias estão poluídas e que a situação dos canais é ainda mais crítica, corroborando com os resultados encontrados nas análises ecotoxicológicas e com os dados de contaminação microbiológica. Grande parte dos entrevistados não se banha justamente pela qualidade da água duvidosa, mas não se sentem responsáveis pela situação, nem demonstram iniciativa para pressionar o poder público a revertê-la. Quando os dados da pesquisa são integrados, é possível constatar que a qualidade da água das praias de Santos é crítica, como resultado de um modelo insustentável de desenvolvimento, com falta de planejamento e políticas públicas inconsistentes. Essa situação é agravada pela passividade observada entre muitos dos frequentadores das praias, que, apesar de cientes da poluição, não se envolvem na busca de soluções. Espera-se que a pesquisa contribua para o controle da contaminação aquática local, através do estabelecimento de políticas e ações que considerem todas as dimensões do problema e especialmente as suas causas. O presente estudo demonstra que a integração de diferentes métodos de avaliação permite uma compreensão maior acerca dos problemas ambientais e consequentemente pode subsidiar soluções mais efetivas. Além disso, foi enfatizada a importância da interdisciplinaridade em estudos de questões ambientais.The aquatic pollution in Santos is a priority environmental issue, which presents many dimensions, as the ecological, public health and socioeconomic ones, having thus an interdisciplinary nature. This question has been extensively studied and its evolution was strictly related to the history of the regional economic development. The first phase of the present survey consisted of punctual analyses, made during 2007, of a single (but representative) urban pluvial drainage channel and the receiving beaches which are directly influenced by its contribution (i.e., to its contaminants inputs), in order to estimate the water quality (according to the aquatic pollution) in the overall shore. To achieve that, different methods were employed: sampling of channel and sea waters, and physical, chemical and ecotoxicological analyses. The second phase consisted of an investigation on the public policies related to the local hydric pollution. Concomitantly, as the third part of this survey, we conducted a study on the public knowledge on the aquatic pollution, by the application of structured interviews to the beaches users. Complementarily, the historical series of microbiological data for the coastal waters of Santos was assessed, to provide additional data. The results indicated eventual acute toxicity of channel water samples and chronic toxicity of sea water samples, and a severe fecal contamination at least in the last three decades. The evalution of public policies indicated that even though some of them had positive effects, they were not sufficient to improve the water quality and to maintain it appropriate, whether due to their discontinuity, whether to the demographic and economic accelerated growth of the city. The majority of actions have been implemented as responses to critical situations, without proper and wider planning, aiming only to control the consequences, and not the real causes of the problems. The public policies generally were not a product of participative processes; some instruments of public participation in Santos also were analyzed the involvement of the population is still incipient. However there are interesting and potentially viable initiatives. Regarding to the interviews, 83 beach users were considered to this survey, 77% were local residents and the remaining were tourists. The most interviewees believe that beaches are polluted and that the channels situation is still more critic, being in accordance with the results of ecotoxicological and microbiological data. Many of the beach users do not have contact with sea water due to its doubtful quality, but they do not feel responsible for the situation and not show initiative to press the public governement to act. When the obtained data are integrated, it is possible to notice that the water quality in Santos beaches is critical, as a product of an unsustainable model of development, lacking of planning and inconsistent public policies. The situation is aggravated due to the passivity observed among many of the beach users, who are aware of the pollution, but do not involve themselves to find effective solutions. We hope that this research may contribute to the control of aquatic local contamination, by the establishment of policies, enforcements and actions which consider all the dimensions of the problem, in special its causes. Moreover this research demonstrated that the integration of the different assessment methods may provide a stronger comprehension of the environmental issues and which consequently can subsidize much more effectively their solutions. Therefore it is highlighted the importance of interdisciplinarity to the studies involving environmental issues

Maize genetic transformation with a new protein the Zeolin

A lisina é um dos aminoácidos essenciais e um dos fatores limitantes ao uso de cereais como o milho na alimentação pois, sem suplementação, não permite a obtenção de uma dieta balanceada. A fim de melhorar a qualidade nutricional dos cereais, várias tentativas têm sido feitas utilizando o melhoramento genético. Com o advento das técnicas de engenharia genética é possível, atualmente, utilizar a biotecnologia para aprofundar estes estudos, a fim de desvendar os complexos mecanismos que controlam o fluxo de aminoácidos nos grãos. O presente trabalho tem como objetivo principal testar uma nova estratégia que se baseia na expressão de uma proteína quimérica, a zeolina, sob controle de um promotor endosperma específico. A zeolina é uma combinação de 421 aminoácidos da faseolina do feijão com 89 aminoácidos da y- zeína, inserida no genoma do milho sob controle de um promotor isolado da -kafirina de sorgo. Para que o objetivo do projeto fosse alcançado, o trabalho foi dividido nas seguintes etapas: i) Síntese da construção e clonagem nos vetores; ii) Transformação de embriões e calos de milho utilizando biobalística e Agrobacterium tumefaciens; iii) Cultura de tecidos para seleção e regeneração das plantas transformadas; iv) Verificação dos eventos de transformação através da análise do DNA, RNA e da proteína do transgene; v) Análises preliminares das plantas transformadas para o padrão das proteínas de reserva e perfil de aminoácidos dos grãos. A construção da zeolina foi amplificada por PCR com primers específicos e clonada nos vetores pCambia3301 e pTF102 sob controle do promotor da -kafirina. Os embriões e calos do milho híbrido HiII foram utilizados na transformação empregando-se a biobalística e Agrobacterium tumefaciens. No final do processo foram produzidas e multiplicadas oito plantas de milho transformadas com a zeolina, confirmadas por testes biológicos, PCR, sequenciamento e testes imunocromatográficos, representando seis eventos de transformação. A expressão gênica, verificada pela detecção do mRNA por PCR, foi constatada em seis eventos de transformação. Para detecção da proteína expressa pelo transgene foi utilizado anticorpo específico para faseolina, através do Western Blot. A banda relativa ao transgene foi detectada em três eventos de transformação. Nas análises preliminares não houve alteração no padrão das frações zeína, globulina, glutelina ou albumina nas plantas transformadas quando comparados com os controles. Também não houve diferenças significantes no teor de aminoácidos solúveis totais entre as plantas transformadas e os controles. Na determinação do perfil de aminoácidos no HPLC, o evento ZEO-3(3) apresentou as maiores concentrações para todos os aminoácidos analisados. Neste evento de transformação o teor de lisina foi de 25,76 mg/g de proteína, enquanto os controles apresentaram valores de 9,77 e 15,89mg/g de proteína. O evento ZEO-3(3) apresenta-se, portanto, como um candidato para estudos posteriores a fim de revelar os complexos mecanismos que controlam o fluxo de aminoácidos e o acúmulo das proteínas de reserva nos grãos de milho.Lysine is an essential amino acid and a major factor limiting the use of cereals such as maize for food and feed as, without supplementation, does not allow obtaining a balanced diet. In order to improve the nutritional quality of cereals, several attempts have been made using the conventional breeding. With the advent of genetic engineering techniques it is now possible to use biotechnology to develop further studies and to unravel the complex mechanisms that control the flow of amino acids in grains. The present work aimed at testing a new strategy based on the expression of a chimeric protein, the zeolin, under the control of an endosperm specific promoter. The zeolin is a combination of 421 amino acids of bean phaseolin with 89 amino acids of the maize - zein inserted into the maize genome under the control of a promoter isolated from the protein -kafirin from sorghum. For the goal of the project to be reached, the work was divided into the following steps: i) Synthesis of the construction and the cloning vectors; ii) Transformation of embryos and callus of maize using the biolistic and Agrobacterium tumefaciens methods; iii) Tissue culture for selection and regeneration of transformed plants iv) Verification of transformation events through the analysis of the DNA, RNA and protein from the transgene; v) Preliminary analysis of transformed plants for the storage proteins pattern and amino acid profile of the grains. The zeolin construction was amplified by PCR with specific primers and cloned into the vectors pCambia3301 and pTF102 under the control of the promoter -kafirin. Embryos and callus of HiII hybrid were used in the transformation using the biolistic and Agrobacterium tumefaciens. At the end of the process of transformatio, eight maize plants transformed with zeolin were produced and multiplied, confirmed by biological tests, PCR, sequencing and immunochromatographic tests, representing six transformation events. The gene expression, verified by detection of mRNA by PCR, was found in six events of transformation. The protein translation, verified by Western Blot using an antibody specific for phaseolin, was found in three transformation events. In the preliminary analysis, the pattern of zein, globulin, glutelin or albumin fractions did not change comparing transformed plants with the controls. There were also no significant differences in the content of soluble amino acids among the Western positive transformed plants and the controls. In the HPLC amino acid profile, the event ZEO-3(3) showed the higher concentrations for all amino acids analyzed. In this transformation event the content of lysine was 25,76mg/g protein, while the controls exhibited values of 9,77 and 15,89mg/g protein. Therefore, ZEO-3(3) event presents itself as a candidate for further studies to reveal the complex mechanisms that control the flow of amino acids and accumulation of storage proteins in maize kernels

Acute toxicity of waters from the urban drainage channels of Santos (São Paulo, Brazil)

The objective of this study was to evaluate the toxicity of water which flows toward the beaches of Santos, SP, Brazil. Water samples were collected from eight urban drainage channels and a small creek, in March, April and August 2005. For each sample, some physical-chemical parameters were analyzed: pH, dissolved oxygen, temperature, salinity, presence of free chlorine and total ammonia contents. Acute toxicity tests (48h) with Daphnia similis were also performed with the samples. The level of ammonia was relatively high in the majority of the samples (≥ 1.5 mg/L), and free chlorine was measurable in most of them. Acute toxicity was observed in four water samples (stations 3, 4, 5 and 7), at least in one occasion. The toxicity was positively correlated with the ammonia concentrations and salinity. Because acute toxicity was detected, actions aiming to control the pollution sources and improve the water quality are recommended

Genetic diversity of begomovirus infecting tomato and associated weeds in southeastern Brazil

The genetic diversity of begomovirus isolates from tomato (Lycopersicon esculentum) fields in the Southeastern region of Brazil was analyzed by direct sequencing of PCR fragments amplified by using universal oligonucleotides for the begomovirus DNA-A, and subsequent computer-aided phylogenetic analysis. Samples of tomato plants and associated weeds showing typical symptoms of virus infection were collected at seven locations in the states of Minas Gerais, Espírito Santo and Rio de Janeiro. A total of 137 out of 369 samples were infected with a begomovirus based on PCR analysis. Phylogenetic analysis indicated a high degree of genetic diversity among begomoviruses infecting tomatoes in the sampled area. One species (Tomato chlorotic mottle virus, TCMV) occurs predominantly in Minas Gerais, whereas in Rio de Janeiro and Espírito Santo a distinct species, not yet fully characterized, predominates. Phylogenetic analysis further indicates the presence of an additional four possible new species. This high degree of genetic diversity suggests a recent transfer of indigenous begomovirus from wild hosts into tomatoes. The close phylogenetic relationship verified between begomovirus infecting tomato and associated weeds favors this hypothesis.A análise da variabilidade genética de geminivírus infetando tomateiros (Lycopersicon esculentum) na região Sudeste do Brasil foi realizada por meio do seqüenciamento direto de fragmentos de PCR amplificados com oligonucleotídeos universais para o componente A de begomovírus, seguido de análise filogenética. Amostras de tomateiro e de algumas plantas daninhas associadas, apresentando sintomas típicos de infecção por vírus, foram coletadas em sete municípios nos estados de Minas Gerais, Espírito Santo e Rio de Janeiro. Após extração de DNA total e PCR, verificou-se que 137 amostras estavam infetadas por begomovírus, de um total de 369 amostras coletadas. A análise filogenética indicou existir uma grande diversidade genética de begomovírus em tomateiros nas três regiões amostradas, com a predominância de uma espécie viral (Tomato chlorotic mottle virus, TCMV) na Zona Metalúrgica de MG, enquanto no RJ e ES predomina uma outra espécie não completamente caracterizada. A análise filogenética indicou ainda a presença de outras quatro possíveis novas espécies de begomovírus em tomateiro. O alto grau de diversidade genética encontrado sugere uma transferência recente de begomovirus a partir de hospedeiros silvestres para o tomateiro. O relacionamento filogenético encontrado entre os begomovirus de tomateiro e isolados virais obtidos a partir de plantas daninhas favorece essa hipótese

Busca por Tomato yellow leaf curl virus e Tomato yellow leaf curl Sardinia virus em tomateiros Survey on Tomato yellow leaf curl virus and Tomato yellow leaf curl Sardinia virus in tomatoes

A doença causada pelo complexo de vírus do tomato yellow leaf curl (TYLC) é muito séria em tomateiro, principalmente na América Central e Europa, e é causada por um complexo de begomovírus monopartidos. A doença torna-se predominante, mesmo em áreas com a presença de outros begomovírus. No Brasil, os problemas advindos da infecção por begomovírus uram entre os principais fatores de perdas e oneração de custos. A introdução do complexo TYLC representa uma grande ameaça para os produtores. Este estudo visou a realização de testes de detecção baseados em reação de polimerase em cadeia (PCR) e hibridização específicos em amostras suspeitas coletadas no estado de São Paulo. Um total de 46 amostras com sintomas lembrando aqueles causados pelo complexo TYLC foram coletados no município de Campinas. Todas as amostras foram negativas para detecção de Tomato yellow leaf curl virus e Tomato yellow leaf curl Sardinia virus, as duas espécies mais importantes do completo TYLC. Este resultado sugeriu que as duas espécies de vírus ainda não foram introduzidas no Brasil ou que ainda não apresentam uma larga distribuição.<br>The disease caused by the virus complex of tomato yellow leaf curl (TYLC) is extremely severe in tomato plants, notably in Central America and Europe, and is caused by a complex of begomovirus species. The disease becomes predominant even in areas with the presence of other begomoviruses. In Brazil. the problems arisen from begomovirus infection are one of the major factors for damages and increasing the costs. The introduction of the TYLC complex implies in a great threat for growers. This study aimed to carry out detection tests based on PCR (polymerase chain reaction) and specific hybridization on suspected samples collected in the São Paulo State, Brazil. A total of 46 samples with symptoms resembling those caused by the TYLC complex were collected in Campinas county. All samples were negative for the detection of Tomato yellow leaf curl virus and Tomato yellow leaf curl Sardinia virus, the two most important virus from the TYLC complex. This result suggested that the two species have not yet been introduced in Brazil or that they are not widespread

Sediment toxicity identification evaluation (TIE phases I and II) based on microscale bioassays for diagnosing causes of toxicity in coastal areas affected by domestic sewage

Domestic sewage is a major problem in highly urbanized coastal areas worldwide. In the present study, toxicity identification evaluation (TIE) phases I and II were applied to sediment interstitial water from 2 locations along the Sao Paulo coast in southeastern Brazil: the sewage outfalls from the city of Santos, a densely urbanized area, and the city of Bertioga, a less urbanized area. An adapted microscale sea urchin embryo-larval development bioassay was employed. Phase TIE-I manipulations were 1) ethylenediamine tetraacetic acid (EDTA) addition, 2) aeration at modified pH, 3) C18 solid-phase extraction (SPE), and 4) addition of Na2S2O3. The results of the Santos TIE-I indicated toxicity by sulfides and substances with affinity to C18 resin. In Bertioga, toxicity was the result of NH3, metals, and arsenic, as well as substances with affinity to C18 resin. Phase TIE-II aimed to specify the causes of toxicity by testing the toxicity of eluates of the sublation and C18 SPE manipulation. The results reinforced the role of both surfactants and nonpolar compounds as causative agents of toxicity in both Santos and Bertioga. Chemical analyses of sediment interstitial water or whole sediment ruled out the influence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) or polychlorinated biphenyls (PCBs) in the toxicity of both sampling sites. Other hydrophobic substances may play a role in the toxicity of Santos and Bertioga effluents. Efforts to remove such substances from sanitary effluents must be prioritized. (C) 2017 SETACConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Univ Santa Cecilia, Dept Ecotoxicol, Sao Paulo, BrazilFed Univ Sao Paulo UNIFESP, Grad Program Integrated Environm Anal, Sao Paulo, BrazilFed Univ Parana UFPR, Dept Cellular Biol, Cellular Toxicol Lab, Curitiba, Parana, BrazilSao Paulo State Univ, Lab Study Aquat Pollut & Ecotoxicol NEPEA, Sao Vicente Campus UNESP,Campus Litoral Paulista, Sao Paulo, BrazilFed Univ Sao Paulo UNIFESP, Dept Marine Sci, Campus Baixada Santista, Sao Paulo, BrazilFed Univ Sao Paulo UNIFESP, Grad Program Integrated Environm Anal, Sao Paulo, BrazilFed Univ Sao Paulo UNIFESP, Dept Marine Sci, Campus Baixada Santista, Sao Paulo, BrazilCNPq: 486350/2013-4CNPq: 308079/2015-9FAPESP: 2015/00030-2Web of Scienc