TOXICIDADE AGUDA DO METILPARABENO E PROPILPARABENO COM ALLIUM CEPA APLICANDO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL

Estela Moraes Nolasco; Lucas de Melo da Silva; Maicon Matos Leitão; Alessandra Silveira Antunes Araujo; João Vítor Vieira de Paula; Fábio Luciano Caldas da Silva

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Trabalho

Título do Trabalho

TOXICIDADE AGUDA DO METILPARABENO E PROPILPARABENO COM ALLIUM CEPA APLICANDO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL

Autores

Estela Moraes Nolasco
Lucas de Melo da Silva
Maicon Matos Leitão
Alessandra Silveira Antunes Araujo
João Vítor Vieira de Paula
Fábio Luciano Caldas da Silva

Modalidade

Resumo expandido

Área temática

Biomedicina

Data de Publicação

04/08/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/conigran2021/361898-toxicidade-aguda-do-metilparabeno-e-propilparabeno-com-allium-cepa-aplicando-planejamento-experimental

ISBN

978-65-5941-292-1

Palavras-Chave

Parabenos; Allium cepa, Toxicidade aguda; Planejamento experimental.

Resumo

Algumas substâncias presentes em produtos cosméticos, de uso pessoal, farmacêuticos e saneantes provocam preocupação ambiental, pois são considerados compostos persistentes, denominados (POP’s) altamente estáveis resistem á degradação química e biológica. O éster metílico do ácido 4-hidroxibenzóico (4-hidroxibenzoato de metilo) é mais conhecido como metilparabeno sendo comercializado com o nome Nipagin. Esse composto de fórmula molécula C8H8O3, massa molar igual a 152,15 g mol já foi detectado e quantificado em amostras de água potável na concentração de 12 ng L-1, em estatuário raso em Portugal na faixa de concentração de 2,1–51 ng L-1 (ÁLVAREZA et al., 2020). Além disso, o metilparabeno foi encontrado em águas superficiais na concentração de 0,262 µg L-1 no estado de Rio Grande do Sul, Brasil (PUERTA et al., 2020). Outro Parabeno amplamente utilizado é o éster propílico do ácido 4-hidroxibenzóico (4-hidroxibenzoato de propilo) com o nome comercial Nipazol sendo conhecido também por propilparabeno. Esse composto possui fórmula molécula C10H12O3, massa molar igual a 180,18 g mol-1, também já foi detectado e quantificado em água potável na concentração de 9 ng L-1 e na faixa de concentração 7–9 ng L-1 em estatuário raso (ÁLVAREZA et al., 2020). Os ésteres alquílicos do ácido p-hidroxibenzóico, comumente chamados de parabenos possuem atividades estrogênicas para organismos aquáticos e em mamíferos sendo assim, considerados desregulados endócrinos. (ÁLVAREZA et al., 2020; GOUUKON et al., 2020; JULIANO and MAGRINI, 2017; ZHANG et al., 2020). A utilização desses bioensaios com a Allium cepa (A. cepa, cebola) promove interesse na comunidade científica, pois é um teste de fácil manuseio obtendo respostas sobre citotoxicidade e genotoxicidade. Assim, dados importantes de toxicidade crônica de compostos persistentes são obtidos (KLAUCK et al., 2017; LEME e MARIN-MORALES, 2009). Além disso, o conjunto de métodos utilizado como uma ferramenta estatística para organizar experimentos, estudar variáveis e otimizar processos é chamado de planejamento experimental. Esses métodos são baseados em dados multivariados de funções empírica linear e/ou quadrática avaliando termos de interação, possibilitando conhecimentos em relação a valores de máximos, mínimos e até mesmo tendências ao modelo aplicado (NOVAES et al., 2016; HIBBERT D. B., 2012; SINGH et al., 2004). A resposta utilizada na aplicação do planejamento experimental é a metodologia de superfície de resposta (MSR). Essa metodologia MSR é simples de ser aplicada e possibilita termos de interação de variáveis sendo baseada em uma função linear e/ou quadrática. Neste contexto, o objetivo da pesquisa foi realizar estudos de toxicidade aguda e crônica utilizando os conservantes metilparabeno e propilparabeno. Os bioensaios foram realizados com a A. cepa para avaliar toxicidade aguda e crônica utilizando análise de variância (ANOVA) como ferramenta estatística e aplicação do planejamento experimental. Esses bioensaios foram realizados utilizando bulbos saudáveis de A. cepa conhecida como cebola nome comercial com massa na faixa de 30-40 g. O preparo das cebolas é primeiramente realizado removendo raízes secas com cuidado para não danificar o meristema radicular. Depois do preparo é realizada a aclimatação colocando as cebolas em 15 mL de água potável em tubos falcon por 24 horas e fotoperíodo 16/8h a 25 ±2 °C. A partir de 24 horas na aclimatação os bulbos com raízes de 2 a 3 cm de comprimento serão lavadas e colocadas para realização do bioensaio, na solução de Parabenos por um período de 48 horas. Esses experimentos foram realizados com seis repetições para cada solução. Dessa forma, as raízes foram removidas e lavadas após as 48 horas de exposição com os compostos. Com o objetivo de diminuir erros experimentais, a cebola com o menor crescimento radicular foi descartada restando 5 bulbos. A toxicidade foi avaliada com três parâmetros, comprimento da raiz (ou inibição do crescimento radicular), índice mitótico (ou inibição da divisão celular) e genotoxicidade (ou anomalias cromossômicas), no caso se houver divisões celulares (KLAUCK et al., 2017; LEME e MARIN-MORALES, 2009). Para a avaliação dos efeitos citotóxicos e genotóxicos das raízes de Allium cepa coletadas o material genético foi retirado e, a partir da coloração das células com orceína acética 2% a citotoxicidade e a genotoxicidade foram obtidas. Dentre as ferramentas no planejamento experimental, o planejamento fatorial com ponto central tem destaque, visto que é um delineamento estatístico simples que possibilita extrair muita informação no conjunto de dados com menos experimentos. Esse planejamento contém os dois níveis que é escrito como 2k, em que a base 2 é o número de níveis de fatores e k é o número de fatores (variáveis), sendo os níveis como maior nível e um menor (+1 e -1). Além disso, o ponto central adicionado no planejamento permite a triplicata e consequentemente o desvio padrão do processo como um todo (NOVAES et al., 2016; SINGH et al., 2004; BRERETON, 2003). Assim, foram realizados 7 experimentos com 4 pontos do cubo baseados nos níveis +1 e -1 mais o ponto central (0) que possibilita a triplicata do procedimento experimental de toxicidade. O programa estatístico utilizado foi o Statistica Experimental Design 10 (StatSoft, Tulsa, USA). Os valores das concentrações utilizadas nesse planejamento foram baseados na literatura HERRERO et al., 2012. Com base no gráfico de Pareto, a concentração de metilparabeno e a combinação entre as variáveis foram significativas estatisticamente apresentando valores menores ao valor P<0,05 e notou-se que na maior concentração dos Parabenos ([MP] = 1,2 mmol L-1 e [PP] = 1,2 mmol L-1) inibiu 72,3 % do crescimento da raiz da A. cepa. Enquanto, nos menores níveis das variáveis ([MP] = 0,4 mmol L-1 e [PP] = 0,4 mmol L-1) a porcentagem de inibição foi menor com 57 %. Assim, demonstrando que a interação que ocorreu foi em relação a concentração dos Parabenos. Comparando as combinações de concentração: (i) concentração de [MP] = 1,2 mmol L-1 com [PP] = 0,4 mmol L-1, que produziu 77,3% de inibição do crescimento; e (ii) concentração de [MP] = 0,4 mmol L-1 com [PP] = 1,2 mmol L-1, inibiu 71,3%, mostraram que os valores são próximos, entretanto para o modelo existe uma diferença, proporcionando que a concentração do MP foi determinante na citotoxicidade e inibindo o crescimento da raiz. Enquanto, o coeficiente negativo na interação entre as variáveis concentrações de MP e PP é demostrado um efeito antagonista mostrado nas combinações: (i) concentração de [MP] = 1,2 mmol L-1 com [PP] = 1,2 mmol L-1, inibiu o crescimento da raiz em 72,3%; enquanto (ii) concentração de [MP] = 0,4 mmol L-1 com [PP] = 0,4 mmol L-1, a inibição foi em 57%. Nesse sentido, quando as concentrações dos Parabenos são reduzidas ao mesmo tempo a inibição do crescimento não é favorecida. A resposta para o modelo é a relação da toxicidade dos contaminantes na raiz e, portanto, quanto mais citotóxico é a substância melhor será a eficiência para esse modelo. O teste com A. cepa possibilita também a avaliação da toxicidade crônica com a avaliação de anomalias cromossômicas, como por exemplo. Porém, para o presente estudo foi observado uma alta citotoxicidade obtido a partir das lâminas produzidas das raízes do teste da combinação experimental: concentração [MP] = 0,8 mmol L-1 com [PP] = 0,8 mmol L-1, que inibiu 69,3% do crescimento radicular da raiz. Essa condição experimental foi escolhida, pois é o ponto central no planejamento experimental com a média aritmética de 67,2 % de inibição do crescimento. A citotoxicidade elevada do metil- e propilparabeno impediu que as divisões celulares no meristema radicular das raízes da A. cepa pudessem ocorrer e, assim, impossibilitando a observação e contabilização da quantidade mínima de células (200 células) em anáfase e telófase para obtenção dos dados para um tratamento estatístico. Nesse contexto, com a utilização do planejamento experimental com ponto central foi possível avaliar a interação entre as variáveis concentrações do metilparabeno e propilparabeno. Essa interação foi baseada na concentração de ambos os Parabenos com efeito antagonista. Enquanto, a variável concentração metilparabeno teve papel importante para o modelo mostrando por ser significativo estatisticamente. Além disso, foi avaliado a nível celular que a mistura dos Parabenos foi altamente citotóxica diminuindo as divisões celulares no meristema radicular das raízes A. cepa. Assim, estudos posteriores com uma menor concentração da mistura serão realizados para avaliar possíveis alterações cromossômicas.

Título do Evento: 2º CONIGRAN - Congresso Integrado UNIGRAN Capital 2021
Título dos Anais do Evento: Anais do 2º CONIGRAN - Congresso Integrado Unigran Capital
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

NOLASCO, Estela Moraes et al.. TOXICIDADE AGUDA DO METILPARABENO E PROPILPARABENO COM ALLIUM CEPA APLICANDO PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL.. In: Anais do 2º CONIGRAN - Congresso Integrado Unigran Capital. Anais...Campo Grande(MS) Unigran Capital, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/conigran2021/361898-TOXICIDADE-AGUDA-DO-METILPARABENO-E-PROPILPARABENO-COM-ALLIUM-CEPA-APLICANDO-PLANEJAMENTO-EXPERIMENTAL. Acesso em: 15/06/2025