Comparative toxicological prospection of carvacrol and its acetylated derivative in the zebrafish (Danio rerio) and human blood models

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Autor(es): dc.contributorMarcussi, Silvana-
Autor(es): dc.contributorRemédio, Rafael Neodini-
Autor(es): dc.contributorMarcussi, Silvana-
Autor(es): dc.contributorRemédio, Rafael Neodini-
Autor(es): dc.contributorMurgas, Luis David Solis-
Autor(es): dc.contributorPereira, Luciana Lopes Silva-
Autor(es): dc.contributorOrlandi, Lidiane-
Autor(es): dc.creatorKonig, Isaac Filipe Moreira-
Data de aceite: dc.date.accessioned2026-02-09T11:57:09Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2026-02-09T11:57:09Z-
Data de envio: dc.date.issued2023-02-06-
Data de envio: dc.date.issued2023-02-06-
Data de envio: dc.date.issued2023-02-06-
Data de envio: dc.date.issued2023-02-01-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://repositorio.ufla.br/handle/1/55956-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1151088-
Descrição: dc.descriptionThe search for natural-based compounds presenting pesticide activity has intensified in the last decade. However, the lack of comparative toxicological studies is a limiting factor for their commercialization. The aim of this study was to compare the toxicity of carvacrol (natural), acetylcarvacrol (semi-synthetic), and fipronil (synthetic) employing two models: human blood and developing zebrafish (Danio rerio). A series of concentrations was used to evaluate the effects of these chemicals on hemolytic activity, erythrocyte morphology, leucocyte viability, and DNA fragmentation. In the zebrafish model, we assessed survivability, hatchability, malformations, morphometrics, behavior, mitochondrial bioenergetics, apoptosis, reactive oxygen species as well as gene expression. Our findings suggest that fipronil presents relatively high toxicity to human blood cells compared to the other chemicals. Carvacrol at high concentrations was also toxic, but its use at low concentrations as well as its acetylated derivative caused reduced damage to blood cells. In the zebrafish model, fipronil exhibited high acute toxicity following seven days of continuous exposure. It also affected the expression of genes related to mitochondrial activity, decreased swim bladder surface area, induced reactive oxygen species, and hypoactivity in the visual motor response test. Carvacrol and acetylcarvacrol were considerably less toxic to developing zebrafish compared to fipronil. Acetylation of carvacrol was also responsible for a reduction in lethality. Taken together, our results demonstrate that carvacrol and acetylcarvacrol have considerably reduced toxicity when compared to fipronil in the two models evaluated. Moreover, chemical modification of a natural compound such as carvacrol would seem to be a promising alternative to improve its biological activity and reduce its toxicity to non-target organisms.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)-
Descrição: dc.descriptionA busca por compostos naturais que apresentem atividade pesticida intensificou-se na última década. No entanto, a falta de estudos toxicológicos comparativos é um fator limitante para sua comercialização. O objetivo deste trabalho foi comparar a toxicidade do carvacrol (natural), acetilcarvacrol (semi-sintético) e fipronil (sintético) empregando-se dois modelos: sangue humano e zebrafish (Danio rerio). Uma série de concentrações foi utilizada para avaliar os efeitos desses produtos químicos na atividade hemolítica, morfologia eritrocitária, viabilidade leucocitária e fragmentação do DNA. No modelo zebrafish, avaliamos a sobrevivência, eclodibilidade, malformações, morfometria, comportamento, bioenergética mitocondrial, apoptose, espécies reativas de oxigênio e expressão gênica. Nossos resultados sugerem que o fipronil apresenta toxicidade relativamente alta para as células do sangue humano em comparação com os outros produtos químicos. O carvacrol em altas concentrações também foi tóxico, mas seu uso em baixas concentrações, bem como seu derivado acetilado, causou danos reduzidos às células sanguíneas. Em zebrafish, o fipronil exibiu alta toxicidade aguda após sete dias de exposição contínua. Também afetou a expressão de genes relacionados à atividade mitocondrial, diminuiu a área de superfície da bexiga natatória, induziu espécies reativas de oxigênio bem como hipoatividade no teste de resposta motora visual. O carvacrol e o acetilcarvacrol foram consideravelmente menos tóxicos para o zebrafish em comparação com o fipronil. A acetilação do carvacrol também foi responsável pela redução da letalidade. Em conjunto, nossos resultados demonstram que carvacrol e acetilcarvacrol apresentam toxicidade consideravelmente reduzida quando comparados ao fipronil, nos dois modelos avaliados. Além disso, a modificação química de um composto natural como o carvacrol parece ser uma alternativa promissora para melhorar sua atividade biológica e reduzir sua toxicidade para organismos não-alvo.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languageen-
Publicador: dc.publisherUniversidade Federal de Lavras-
Publicador: dc.publisherPrograma de Pós-graduação em Agroquímica-
Publicador: dc.publisherUFLA-
Publicador: dc.publisherbrasil-
Publicador: dc.publisherDepartamento de Química-
Direitos: dc.rightsacesso aberto-
Palavras-chave: dc.subjectAcetato de carvacrol-
Palavras-chave: dc.subjectPesticida-
Palavras-chave: dc.subjectSangue humano-
Palavras-chave: dc.subjectToxicidade-
Palavras-chave: dc.subjectCarvacrol acetate-
Palavras-chave: dc.subjectPesticide-
Palavras-chave: dc.subjectHuman blood-
Palavras-chave: dc.subjectToxicity-
Palavras-chave: dc.subjectZebrafish-
Palavras-chave: dc.subjectQuímica Analítica-
Título: dc.titleComparative toxicological prospection of carvacrol and its acetylated derivative in the zebrafish (Danio rerio) and human blood models-
Título: dc.titleProspecção toxicológica comparativa do carvacrol e seu derivado acetilado nos modelos zebrafish (Danio rerio) e sangue humano-
Tipo de arquivo: dc.typetese-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras (RIUFLA)

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