Biodegradação dos pesticidas esfenvalerato, espirodiclofeno, tiametoxam e imidacloprido por linhagens bacterianas isoladas do cerrado reflorestado e citricultura da laranja

• Autor(a) principal: Anjos, Charlene Souza dos
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-13112020-172825/
• topic: Bacillus sp. CSA-21; Bacillus sp. CSA-21; biodegradação; biodegradation; pesticidas; pesticides

A biorremediação tornou-se uma das soluções viáveis para a remoção de xenobióticos do meio ambiente ou convertendo estes em produtos não tóxicos para o ecossistema e para o ser humano. Desta forma, a biodegradação do pesticida esfenvalerato (100 mg L-1) foi realizada pelas linhagens de Serratia marcescens 6A, Bacillus sp. 6D, 6E, 6F, 6H, 6I e 6L, dentre estas as estirpes de Bacillus sp. 6D, 6F, 6H e 6I apresentaram melhores valores de biodegradação com 48%, 90%, 90% e 62% respectivamente em 12 dias de reação. Com o intuito de otimizar o processo foram então realizados experimentos em consórcio bacteriano com estas linhagens, obtendo 90% de biodegradação do esfenvalerato no mesmo período. Microrganismos da citricultura foram isolados para estudos de biodegaração. Assim, foram realizados o isolamento de 55 estirpes de bactérias e 18 de fungos e posteriormente as bactérias foram identificadas pela técnica de 16S rDNA. Dentre estas a bactéria Bacillus sp. CSA-21 apresentou potencial para desenvolver-se em meio de cultura sólido na presença de 100 mg L-1 dos pesticidas espirodiclofeno, tiametoxam e imidacloprido os quais também foram utilizados para estudos posteriores de biodegradação. A bactéria Bacillus sp. 6F foi a que melhor biodegradou o pesticida esfenvalerato, o Planejamento fatorial foi aplicado e permitiu a otimização da biodegradação do pesticida espirodiclofeno em 88% para a bactéria Bacillus sp. 6F. Utilizando a condição experimental otimizada meio de cultura Peptona G, pH 5, temperatura de 40ºC e rotação de 200 rpm pela linhagem de Bacillus sp. 6F, o pesticida espirodiclofeno foi biodegradado em 96% em 2 dias de reação com a bactéria Bacillus sp. CSA-21. Nesta condição os pesticidas tiametoxam e imidacloprido não foram biodegradado no período de 9 dias, então três metodologias foram avaliadas MCT-1 para o tiametoxam e MCI-1 para o imidacloprido (com união celular), MCT-2 e MCI-2 (sem união celular e com período de adaptação de 24 h) e MCT-3 e MCI-3 (sem a união das células e sem período de adaptação de 24 h). Assim, foram possíveis a biodegradação do pesticida tiametoxam em 92% para MCT-1, 82% para MCT-2 e 95% para MCT-3 no período de 9 dias. O pesticida imidacloprido foi biodegradado em 62% para MCI-1 e 67% para MCT-2 e MCT-3. Os métabolitos formados para cada pesticida foram identificados por LC-MS/MS e as rotas de biodegradação foram propostas, sendo as principais enzimas envolvidas nas reações carboxilesterase (E1), haloalcano desalogenase (E4), alcano hidroxilase (E7) e hidroxilase (E9). A biodegradação em solo esterilizado e não esterilizado para os pesticidas espirodiclofeno, tiametoxam e imidacloprido também foram realizadas, possibilitando a biodegradação de 92% para o solo esterilizado e 43% para o não esterilizado para o espirodiclofeno; 19% para o solo esterilizado e 44% para o não esterilizado, para o tiametoxam e 27% para o solo esterilizado e 15% para o não esterilizado para o imidacloprido no período de 12 dias de reação. Com este estudo foi possível realizar a biodegradação dos pesticidas esfenvalerato, espirodiclofeno, tiametoxam, imidacloprido e do metabólito 3-(2,4-diclorofenil)-4-hidroxi-1-oxaespiro[4.5]dec-3-en-2-ona H1 utilizando linhagens bacterianas isoladas do cerrado reflorestado (Campus II) e da citricultura da laranja, possibilitando propor rotas de biodegradação para os mesmos e assim demonstrar a sustentabilidade e a química verde hoje como métodos importantes para a descontaminação de agroquímicos no meio ambiente.