Toxicology of Cupric Salts on Honeybees. V. Gluconate and Sulfate Action on Gut Alkaline and Acid Phosphatases

Bounias, M.; Kruk, Irena; Nectoux, M.; Popeskovic, D.

doi:10.1006/eesa.1996.0082

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“…The acid phosphatases from the microorganisms Mycoplasma fermentans, Pseudomonas aeruginosa and Yarrowia lipolytica are enhanced in the presence of copper (Domenich et al 1992;Noda et al 1994;Ito et al 2007). This last effect was also observed by Bounias et al (1996) in the kinetic studies for alkaline and acid phosphatases present in a gut crude extract obtained from honeybees .…”

Section: Introductionsupporting

confidence: 68%

“…(Table 1), suggesting an enhancement on the affinity enzyme-substrate by copper. Bounias et al (1996) also described a decrease of the Km value for honeybee gut acid phosphatase contained in the crude extract in the presence of copper. The apparent Km value of 0.37 mM, obtained in the presence of Cu 2?…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 93%

“…The standard deviations (±) represent the averages of two replicates phosphatase obtained from the algae Ochromonas danica (Patni and Aaronson 1974). However, others in vitro studies showed that acid phosphatases from crude extracts of Rizopus delemar (Tsekova and Galabova 2003) and honeybee guts (Bounias et al 1996) were activated by Cu 2? .…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

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Effect of copper on the activation of the acid phosphatase from the green algae Pseudokirchneriella subcapitata

Jonsson

Aoyama

2009

Biometals

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The presence of copper in water environment may have detrimental effects on aquatic organisms, including algae, where different enzymatic systems can be affected. Algae acid phosphatase plays important roles in metabolic processes such as decomposition of organic phosphate, autophagic digestive process, recycling cellular materials and zygote formation during reproduction. This work describes an in vitro activation effect of copper on the acid phosphatase of the green algae Pseudokirchneriella subcapitata (formely Selenastrum capricornutum) under preincubation condition. Apparent Michaelis constant values of 1.21 and 0.37 mM, and activation energy values of 26.8 and 13.6 kJ mol(-1) were determined in the absence and in the presence of 0.2 mM Cu(2+), respectively. The dissociation constant value for Cu(2+) binding to the enzyme was determined to be 22.04 microM. The decrease of the apparent Michaelis constant (Km) and activation energy values in the presence of Cu(2+) correlates well with its activating effect on the acid phosphatase activity. This propriety could be used as a sensitive bioindicator for copper in environmental samples.

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Section: Introductionsupporting

confidence: 68%

Section: Discussionmentioning

confidence: 93%

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

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Effect of copper on the activation of the acid phosphatase from the green algae Pseudokirchneriella subcapitata

Jonsson

Aoyama

2009

Biometals

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“…23,24 Por causa destas características, os biomarcadores ao nível bioquí-mico são apontados como sistemas de "sinal de alerta" na avaliação da saúde ambiental. 25 Durante a exposição a vários tipos de contaminantes, os mesmos se concentram em células e tecidos da comunidade aquática podendo promover a alteração de sistemas enzimáticos responsáveis por processos vitais, ocorrendo: a) aumento da atividade enzimática no meio extracelular por extravasamento da proteína para este meio; 26,27 b) aumento da atividade enzimática no meio extracelular ou intracelular por ativação enzimática, através da interação direta do agente químico com a enzima; 28,29 Nos últimos anos, importância especial tem sido dada aos efeitos sobre enzimas envolvidas no processo de biotransformação de xenobióticos, tanto da Fase I como da Fase II. Entre as primeiras, associadas às atividades do citocromo P450 e de monoxigenases de função mista (MFO), têm sido avaliadas a etoxiresorufina-o-deetilase (EROD) e benzopireno monoxigenases.…”

Section: Alterações Bioquímicas Como Indicadores De Efeitos De Poluenunclassified

“…72,89,90 Ou ainda, avaliam-se as alterações na velocidade máxima (Vmax ) e constante de Michaelis (Km). 29,79 Na Tabela 1 estão apresentados alguns resultados da avaliação de parâmetros de inibição referentes a estudos in vitro com enzimas extraídas de diferentes organismos aquáticos.…”

Section: Estudos In Vitrounclassified

Alteração da atividade enzimática em organismos aquáticos por poluentes de origem agrícola: uma abordagem geral e sobre a suscetibilidade da fosfatase ácida

Jonsson¹,

Aoyama²

2010

Quím. Nova

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Recebido em 26/2/09; aceito em 29/10/09; publicado na web em 12/3/10 ALTERATION OF ENZYMATIC ACTIVITY IN AQUATIC ORGANISMS BY AGRICULTURAL POLLUTANTS: A GENERAL APPROACH AND THE SUSCEPTIBILITY OF THE ACID PHOSPHATASE. The input of agrochemicals in the aquatic compartment can results in biochemical injuries for living organisms. In this context, the knowledge of alterations of enzymatic activities due the presence of agriculture pollutants contributes for the elucidation of the mechanisms of toxicity, implementation of economic methods for monitoring purposes and establishment of maximum allowed concentrations. In the present work, the above considerations are discussed, and data concerning changes in enzymatic function by pesticides and fertilizer contaminants are reviewed. Also, we focused on the acid phosphatase due its susceptibility to several pollutants and diversity in cellular functions.Keywords: enzyme; biomarker; pollution. INTRODUÇÃOCom a utilização de modernas práticas agrícolas, que resultaram na maior produção de alimentos, intensificaram-se os problemas causados por pragas. Além dos ácaros, nematoides, fungos e plantas daninhas, eram conhecidas cerca de 68.000 espécies de insetos de ação prejudicial até finais do século XX.1 O combate a estes organismos se faz através do uso de produtos químicos denominados agrotóxicos, sendo que sua utilização abusiva tem ocasionado problemas ao Homem e ao meio ambiente, além de representar uma constante ameaça para as gerações futuras e o equilíbrio dos ecossistemas. Entre estes compostos estão incluídos os inseticidas, acaricidas, herbicidas, fungicidas, nematicidas, entre outros.Os efeitos desses compostos para os organismos aquáticos são muito variados, seja pela quantidade de ingredientes ativos presentes no mercado, que são aproximadamente 300, no Brasil, seja pela enorme gama de espécies existentes nos corpos d'água.2,3 Assim sendo, a toxicidade das moléculas para uma determinada espécie pode variar até mais de 25.000 vezes e apresentar efeito letal na ordem de alguns microgramas por litro. 4,5 Lodo de esgoto é uma denominação genérica para o resíduo sólido gerado pelos sistemas de tratamento de águas residuais. Trata-se de um material heterogêneo, cuja composição depende do tipo de tratamento empregado para purificar o esgoto e das características das fontes geradoras (população e indústrias).6 O uso de lodo de esgoto como fonte alternativa de nutrientes (fertilizante) para as plantas tem sido apresentado como uma opção para seu descarte devido ao seu alto teor de matéria orgânica. A principal fonte desses elementos metálicos é o setor industrial. Deve-se levar que consideração que a preocupação com metais pesados e os possíveis efeitos prejudiciais a eles associados foi acentuada a partir do uso do lodo de esgoto em solos agrícolas. 7 Entretanto, a presença desses metais não é exclusividade destes resíduos, uma vez que fertilizantes químicos, corretivos e defensivos podem também contê-los. 8 Além de metais, o lodo de esgoto pode também conter contaminante...

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Enzymatic biomarkers as tools to assess environmental quality: A case study of exposure of the honeybee Apis mellifera to insecticides

Carvalho

Belzunces²,

Carvalho

et al. 2013

Enviro Toxic and Chemistry

107

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The present study was intended to evaluate the responses of enzymes in the honeybee Apis mellifera after exposure to deltamethrin, fipronil, and spinosad and their use as biomarkers. After determination of the median lethal doses (LD50), honeybees were exposed at doses of 5.07 ng/bee and 2.53 ng/bee for deltamethrin, 0.58 ng/bee and 0.29 ng/bee for fipronil, and 4.71 ng/bee and 2.36 ng/bee for spinosad (equivalent to 1/10th [LD50/10] and 1/20th [LD50/20] of the LD50, respectively). The responses of acetylcholinesterase (AChE), carboxylesterases (CaEs-1-3), glutathione-S-transferase (GST), catalase (CAT), and alkaline phosphatase (ALP) were assessed. The results showed that deltamethrin, fipronil, and spinosad modulated these biomarkers differentially. For the enzyme involved in the defense against oxidative stress, fipronil and spinosad induced CAT activity. For the remaining enzymes, 3 response profiles were identified. First, exposure to deltamethrin induced slight effects and modulated only CaE-1 and CaE-2, with opposite effects. Second, spinosad exhibited an induction profile for most of the biomarkers, except AChE. Third, fipronil did not modulate AChE, CaE-2, or GST, increased CAT and CaE-1, and decreased ALP. Thus, this set of honeybee biomarkers appears to be a promising tool to evaluate environmental and honeybee health, and it could generate fingerprints to characterize exposures to pesticides.

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Toxicology of Cupric Salts on Honeybees. V. Gluconate and Sulfate Action on Gut Alkaline and Acid Phosphatases

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Effect of copper on the activation of the acid phosphatase from the green algae Pseudokirchneriella subcapitata

Effect of copper on the activation of the acid phosphatase from the green algae Pseudokirchneriella subcapitata

Alteração da atividade enzimática em organismos aquáticos por poluentes de origem agrícola: uma abordagem geral e sobre a suscetibilidade da fosfatase ácida

Enzymatic biomarkers as tools to assess environmental quality: A case study of exposure of the honeybee Apis mellifera to insecticides

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