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Tipo: Tese
Título: Métodos biofotônicos no monitoramento dos mecanismos de ação do benzo[a]pireno no aparato fotossintético da macrófita aquática Lemna minor L. (Araceae)
Autor(es): Silva , Fabrícia Rilenne de Sousa
Primeiro Orientador: Botero, Eriton Rodrigo
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Pontes, Montcharles da Silva
metadata.dc.contributor.referee1: Pereira, Zefa Valdivina
metadata.dc.contributor.referee2: Falco, William Ferreira
metadata.dc.contributor.referee3: Miguel, Emilio de Castro
metadata.dc.contributor.referee4: Fernandes, Simone Yasuda
Resumo: Os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) constituem contaminantes orgânicos de ampla distribuição ambiental, entre os quais o Benzo[a]pireno (BaP) se destaca por sua persistência e relevância toxicológica. Neste trabalho, avaliou-se o efeito do BaP sobre o aparato fotossintético da macrófita aquática Lemna minor L. por meio de métodos biofotônicos baseados em espectroscopia óptica e fluorescência da clorofila a. A pesquisa compreendeu ensaios in vitro e in vivo, empregando Espectroscopia de Fluorescência Sincronizada (EFS), Mapas de Excitação e Emissão (EEM), Fluorescência Modulada por Pulso (PAM), imagens de fluorescência, Transientes OJIP e Fluorescência da Clorofila Induzida por Laser (LICF). A EFS permitiu caracterizar e quantificar o BaP tanto no padrão isolado quanto em mistura de HPAs, sendo Δλ = 40 nm a condição de melhor definição espectral. Nos ensaios in vitro, o aumento da concentração de BaP promoveu supressão progressiva da fluorescência da clorofila, evidenciando interação entre o contaminante e o sistema fluorescente. Nos ensaios in vivo, a exposição ao BaP provocou alterações nos parâmetros F₀, Fm, Fv/Fm, NPQ e Rfd, indicando comprometimento progressivo da eficiência e da vitalidade fotossintética de L. minor. As curvas OJIP evidenciaram alterações nas fases O-J, J-I e I-P, relacionadas à redução de QA, à transferência de elétrons entre QA e QB, ao estado redox do pool de plastoquinona e às etapas posteriores do transporte eletrônico. Os parâmetros biofísicos derivados do teste JIP mostraram aumento da dissipação de energia e redução do desempenho fotossintético ao longo da exposição. As análises de fluorescência induzida por laser revelaram modificações nas bandas próximas de 680 e 735 nm, com alterações mais evidentes da razão F₆₈₀/F₇₃₅ após 72-96 h, indicando comprometimento fotossintético tardio. Em conjunto, os resultados demonstram que o BaP altera progressivamente a dinâmica de utilização, transporte e dissipação da energia no aparato fotossintético de L. minor e que métodos biofotônicos constituem ferramentas complementares e não destrutivas para associar a presença do contaminante às respostas fotofisiológicas de organismos fotossintéticos aquáticos.
Abstract: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are organic contaminants widely distributed in the environment, among which Benzo[a]pyrene (BaP) stands out due to its persistence and toxicological relevance. This study evaluated the effects of BaP on the photosynthetic apparatus of the aquatic macrophyte Lemna minor L. using biophotonic methods based on optical spectroscopy and chlorophyll a fluorescence. The research comprised in vitro and in vivo assays employing Synchronous Fluorescence Spectroscopy (SFS), Excitation-Emission Matrices (EEMs), Pulse-Amplitude Modulated fluorescence (PAM), fluorescence imaging, OJIP Transients, and Laser-Induced Chlorophyll Fluorescence (LICF). SFS enabled the characterization and quantification of BaP both as an isolated standard and in a PAH mixture, with Δλ = 40 nm providing the best spectral definition. In the in vitro assays, increasing BaP concentrations progressively quenched chlorophyll fluorescence, indicating an interaction between the contaminant and the fluorescent system. In the in vivo assays, BaP exposure altered the F₀, Fm, Fv/Fm, NPQ, and Rfd parameters, indicating progressive impairment of photosynthetic efficiency and vitality in L. minor. The OJIP curves revealed changes in the O-J, J-I, and I-P phases associated with QA reduction, electron transfer between QA and QB, the redox state of the plastoquinone pool, and subsequent stages of electron transport. The biophysical parameters derived from the JIP test showed increased energy dissipation and reduced photosynthetic performance over the exposure period. Laser-induced fluorescence analyses revealed changes in the emission bands near 680 and 735 nm, with more pronounced alterations in the F₆₈₀/F₇₃₅ ratio after 72–96 h, indicating late photosynthetic impairment. Overall, the results demonstrate that BaP progressively alters the dynamics of energy utilization, transport, and dissipation in the photosynthetic apparatus of L. minor, and that biophotonic methods constitute complementary, non-destructive tools for linking contaminant exposure to photophysiological responses in aquatic photosynthetic organisms.
Palavras-chave: Benzo[a]pireno
Benzo[a]pyrene
hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
Polycyclic aromatic hydrocarbon
Lemna minor
Lemna minor
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Grande Dourados
Sigla da Instituição: UFGD
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de pós-graduação em Ciências e Tecnologia Ambiental
Citação: SILVA, F. R. S. Métodos biofotônicos no monitoramento dos mecanismos de ação do benzo[a]pireno no aparato fotossintético da macrófita aquática Lemna minor L. (Araceae). 2026. 85 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia Ambiental) – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2026.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/6957
Data do documento: 23-Jul-2026
Aparece nas coleções:Doutorado em Ciência e Tecnologia Ambiental

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