Os herbicidas ametrina e clomazone são amplamente utilizados na cultura de cana-deaçúcar, apresentam degradação essencialmente microbiana e são considerados contaminantes de solos e águas. A exposição dos microrganismos a estes xenobióticos pode resultar em dano oxidativo devido ao aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). Este trabalho teve como objetivo analisar respostas bioquímicas e fisiológicas de dois isolados bacterianos tolerantes aos herbicidas ametrina e clomazone. As bactérias foram isoladas de solos agrícolas e a partir de estudos fisiológicos, crescimento e formação de halo, foram selecionadas duas que apresentaram maior tolerância aos herbicidas. Esses microrganismos foram cultivados em meio de cultura ágar nutriente, a 30°C, por 14 horas na presença dos herbicidas ametrina (25 mM), clomazone (9 mM), e em meio composto pelos dois herbicidas: ametrina (20 mM) + clomazone (20 mM). Essas concentrações representam as dosagens utilizadas para o cultivo de cana-deaçúcar para a aplicação pré e pós-emergência. Por meio da análise filogenética baseada no gene 16S ribossômico, o isolado bacteriano CC07 mostrou-se próximo a Pseudomonas aeruginosa, enquanto que o isolado 4C07 ficou próximo à Pseudomonas fulva. A peroxidação lipídica foi observada somente para o isolado CC07 na presença dos herbicidas em mistura. O perfil protéico foi avaliado em SDS-PAGE, o qual revelou a indução de uma nova proteína de aproximadamente 60 KDa para o isolado 4C07 na presença dos herbicidas, porém, não foram observadas diferenças significativas para o isolado CC07. A enzima superóxido dismutase (SOD) apresentou aumento significativo da atividade para ambos isolados quando expostos aos herbicidas, entretanto, diferenças na atividade da enzima catalase (CAT) não foram observadas. Para o isolado 4C07 na presença dos herbicidas foi observado aumento significativo no conteúdo de glutationa reduzida (GSH), o qual foi acompanhado pela indução de uma nova isoforma de GR (I), que respondeu especificamente ao clomazone e os herbicidas em mistura. A glutationa-S-transferase (GST) também apresentou acréscimos de atividade quando o isolado 4C07 foi exposto aos herbicidas. Porém, para o isolado CC07 as enzimas GR, GST, assim, como a GSH não apresentaram respostas significativas a presença dos herbicidas. Assim, foi possível observar que o isolado 4C07 possui um sistema antioxidante mais eficaz, quando comparado com o isolado CC07. Além disso, os resultados sugerem que as enzimas SOD, GR, GST e o composto GSH podem estar relacionados com o mecanismo de tolerância do isolado 4C07 aos herbicidas ametrina e clomazone, o que pode demonstrar uma provável adaptação aos ambientes estressantes. / The herbicides ametrina and clomazone are widely used in the sugar cane cultivation, showing essential microbial degradation, besides being considered contaminants of soil and water. The exposure of microorganisms to xenobiotics can result in oxidative damage due to increased production of reactive oxygen species (ROS). This study aimed to analyze biochemical and physiological responses of two bacterial strains tolerant to the herbicides ametrina and clomazone. The bacteria strains were isolated from agricultural soils and according to physiological studies, growth and halo formation, two of them with the most herbicide tolerance were selected. These microorganisms were grown in nutrient agar plates at 30 ° C for 14 hours in the presence of herbicides ametrina (25 mM), clomazone (9 mM), and in a medium composed by two herbicides: ametrina (20 mM) + clomazone (20 mM). These concentrations represent the concentrations used for growing sugar cane for pre and post-emergence. Through the phylogenetic analysis based on 16S ribosomal gene, the CC07 strain was close to Pseudomonas aeruginosa, while the 4C07 strain was close to Pseudomonas fulva. According to the results obtained, lipid peroxidation was only observed for CC07 strain in a medium composed by two herbicides. The protein profile was evaluated by SDS-PAGE, which revealed the induction of a new protein of approximately 60 kDa for 4C07 strain in the presence of the two herbicides, differently to that observed for CC07 strain. The activity of the enzyme superoxide dismutase (SOD) increased significantly for both strains when exposed to the herbicides, however, no differences were observed for catalase (CAT) activity. The 4C07 strain showed increase in content of reduced glutathione (GSH) in the presence of the herbicides, which was accompanied by the induction of a new isoform of GR (I). Similarly, the 4C07 strain exhibited an increase in Glutathione-S-transferase (GST) activity to herbicides exposure. However, for the CC07 strain, the GR and GST enzymes, as well as the GSH content did not exhibit differences. Thus, we observed that the 4C07 strain may have an antioxidant system more effective when compared to the CC07 strain. Moreover, the results suggest that the enzymes SOD, GR, GST and GSH content may be related to the mechanism of tolerance of 4C07 strain to ametrina and clomazone herbicides, showing the tendency to deal better and adapt to stressful environments.

Os herbicidas ametrina e clomazone são amplamente utilizados na cultura de cana-deaçúcar, apresentam degradação essencialmente microbiana e são considerados contaminantes de solos e águas. A exposição dos microrganismos a estes xenobióticos pode resultar em dano oxidativo devido ao aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). Este trabalho teve como objetivo analisar respostas bioquímicas e fisiológicas de dois isolados bacterianos tolerantes aos herbicidas ametrina e clomazone. As bactérias foram isoladas de solos agrícolas e a partir de estudos fisiológicos, crescimento e formação de halo, foram selecionadas duas que apresentaram maior tolerância aos herbicidas. Esses microrganismos foram cultivados em meio de cultura ágar nutriente, a 30°C, por 14 horas na presença dos herbicidas ametrina (25 mM), clomazone (9 mM), e em meio composto pelos dois herbicidas: ametrina (20 mM) + clomazone (20 mM). Essas concentrações representam as dosagens utilizadas para o cultivo de cana-deaçúcar para a aplicação pré e pós-emergência. Por meio da análise filogenética baseada no gene 16S ribossômico, o isolado bacteriano CC07 mostrou-se próximo a Pseudomonas aeruginosa, enquanto que o isolado 4C07 ficou próximo à Pseudomonas fulva. A peroxidação lipídica foi observada somente para o isolado CC07 na presença dos herbicidas em mistura. O perfil protéico foi avaliado em SDS-PAGE, o qual revelou a indução de uma nova proteína de aproximadamente 60 KDa para o isolado 4C07 na presença dos herbicidas, porém, não foram observadas diferenças significativas para o isolado CC07. A enzima superóxido dismutase (SOD) apresentou aumento significativo da atividade para ambos isolados quando expostos aos herbicidas, entretanto, diferenças na atividade da enzima catalase (CAT) não foram observadas. Para o isolado 4C07 na presença dos herbicidas foi observado aumento significativo no conteúdo de glutationa reduzida (GSH), o qual foi acompanhado pela indução de uma nova isoforma de GR (I), que respondeu especificamente ao clomazone e os herbicidas em mistura. A glutationa-S-transferase (GST) também apresentou acréscimos de atividade quando o isolado 4C07 foi exposto aos herbicidas. Porém, para o isolado CC07 as enzimas GR, GST, assim, como a GSH não apresentaram respostas significativas a presença dos herbicidas. Assim, foi possível observar que o isolado 4C07 possui um sistema antioxidante mais eficaz, quando comparado com o isolado CC07. Além disso, os resultados sugerem que as enzimas SOD, GR, GST e o composto GSH podem estar relacionados com o mecanismo de tolerância do isolado 4C07 aos herbicidas ametrina e clomazone, o que pode demonstrar uma provável adaptação aos ambientes estressantes. / The herbicides ametrina and clomazone are widely used in the sugar cane cultivation, showing essential microbial degradation, besides being considered contaminants of soil and water. The exposure of microorganisms to xenobiotics can result in oxidative damage due to increased production of reactive oxygen species (ROS). This study aimed to analyze biochemical and physiological responses of two bacterial strains tolerant to the herbicides ametrina and clomazone. The bacteria strains were isolated from agricultural soils and according to physiological studies, growth and halo formation, two of them with the most herbicide tolerance were selected. These microorganisms were grown in nutrient agar plates at 30 ° C for 14 hours in the presence of herbicides ametrina (25 mM), clomazone (9 mM), and in a medium composed by two herbicides: ametrina (20 mM) + clomazone (20 mM). These concentrations represent the concentrations used for growing sugar cane for pre and post-emergence. Through the phylogenetic analysis based on 16S ribosomal gene, the CC07 strain was close to Pseudomonas aeruginosa, while the 4C07 strain was close to Pseudomonas fulva. According to the results obtained, lipid peroxidation was only observed for CC07 strain in a medium composed by two herbicides. The protein profile was evaluated by SDS-PAGE, which revealed the induction of a new protein of approximately 60 kDa for 4C07 strain in the presence of the two herbicides, differently to that observed for CC07 strain. The activity of the enzyme superoxide dismutase (SOD) increased significantly for both strains when exposed to the herbicides, however, no differences were observed for catalase (CAT) activity. The 4C07 strain showed increase in content of reduced glutathione (GSH) in the presence of the herbicides, which was accompanied by the induction of a new isoform of GR (I). Similarly, the 4C07 strain exhibited an increase in Glutathione-S-transferase (GST) activity to herbicides exposure. However, for the CC07 strain, the GR and GST enzymes, as well as the GSH content did not exhibit differences. Thus, we observed that the 4C07 strain may have an antioxidant system more effective when compared to the CC07 strain. Moreover, the results suggest that the enzymes SOD, GR, GST and GSH content may be related to the mechanism of tolerance of 4C07 strain to ametrina and clomazone herbicides, showing the tendency to deal better and adapt to stressful environments.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a mobilidade, lixiviação, degradação, mineralização e mineralização da 14C-glicose para os herbicidas diuron, hexazinona, diuron + hexazinona e metribuzin em cinco classes de solo. Objetivouse também avaliar a existência de associação da lixiviação, mobilidade, mineralização e mineralização da 14C-glicose entre o teor de argila, capacidade de troca de cátions (CTC), matéria orgânica (MO) e carbono orgânico (CO). Todos os estudos foram realizados no Laboratório de Ecotoxicologia do CENA/USP utilizando as normas da Organisation For Economic Co-operation and Development (OECD) para os estudos de lixiviação, degradação, mineralização e mineralização da 14Cglicose e as normas da Environmental Protection Agency (EPA) para o estudo de mobilidade. Os solos foram coletados na camada de 0 a 0,10 m de profundidade e classificados como Latossolo Vermelho eutrófico (LVe), Latossolo Vermelho Amarelo distrófico (LVAd), Nitossolo Háplico eutrófico (NXe), Argissolo Vermelho Amarelo eutrófico (PVAe) e Neossolo Quartzarenico órtico (RQo). Para os estudos de mobilidade, os herbicidas apresentaram a seguinte ordem quanto a mobilidade: hexazinona metribuzin diuron + hexazinona diuron. A mobilidade dos herbicidas diuron, hexazinona e diuron + hexazinona apresentaram associação inversa com a CTC e com o teor de argila. O metribuzin apresenta associação inversa com MO e argila dos solos. A mineralização dos herbicidas diuron, hexazinona, diuron + hexazinona e metribuzin foram diferentes para cada tipo de solo estudado, sendo maior nos solos com maiores teores de argila. Os herbicidas apresentaram a seguinte ordem decrescente para lixiviação: LVe: hexazinona diuron + hexazinona metribuzin diuron; LVAd: diuron + hexazinona metribuzin diuron hexazinona; NXe: diuron + hexazinona diuron metribuzin hexazinona; PVAe e RQo: hexazinona diuron + hexazinona diuron metribuzin, evidenciando que os herbicidas estudados apresentam maior ou menor lixiviação de acordo com o tipo de solo. A lixiviação do herbicida diuron apresentou associação inversa com o teor de argila; o hexazinona com a CTC; o diuron + hexazinona com a CTC e com o teor de argila; o metribuzin não apresentou associação significativa entre o teor de argila, matéria orgânica, CTC e carbono orgânico, ou seja, neste estudo essas variáveis não explicaram a lixiviação deste herbicida. A mineralização do diuron apresentou associação com a CTC, CO, MO e teor de argila. Já a mineralização do hexazinona, diuron + hexazinona e metribuzin apresentaram associação inversa com o teor de argila. Não foi observado que a presença dos herbicidas diuron, hexazinone, diuron + hexazinone e metribuzin nos solos estudados tiveram efeito na atividade microbiana não interferindo na mineralização da 14C-glicose. A mineralização da 14C-glicose na presença do diuron não apresentou associação com nenhum atributo físico-químico estudado. Já o diuron + hexazinona apresentou associação inversa com a MO. O metribuzin apresentou associação direta com o CO e CTC. E a hexazinona apresentou associação inversa com a MO, teor de argila, CTC e ao CO dos solos. / The present study aimed to evaluate the mobility, leaching, degradation, mineralization and mineralization of 14C-glucose to the herbicides diuron, hexazinone, diuron + hexazinone and metribuzin on five soil types. We will also evaluate the possible association of leaching, mobility, mineralization and mineralization of 14C-glucose between the clay content, cation exchange capacity (CEC), organic matter (OM) and organic carbon (OC). All studies were performed at the Laboratory of Ecotoxicology of CENA / USP standards using the \"Organisation For Economic Co-operation and Development\" (OECD) for studies of leaching, degradation, mineralization and mineralization of 14C-glucose and standards \"Environmental Protection Agency \"(APS) for the study of mobility. Soil samples were collected in the 0 to 0.10 m depth were classified according the Brazilian System of soil classification as Latossolo Vermelho eutrófico (LVe), Latossolo Vermelho Amarelo distrófico (LVAd), Nitossolo Háplico eutrófico (NXe), Argissolo Vermelho Amarelo eutrófico (PVAe) and Neossolo Quartzarenico órtico (RQo), respectively. For mobility studies, herbicides followed the order and mobility: hexazinone metribuzin diuron + hexazinone diuron. The mobility of diuron, hexazinone and diuron + hexazinone inversely associated with the CEC and clay content. The metribuzin has an inverse association with organic matter and clay soils. Herbicides were the following descending order to leaching: LVe: hexazinone diuron + hexazinone metribuzin diuron; LVAd: diuron + hexazinone metribuzin diuron hexazinone; NXE: diuron + hexazinone diuron metribuzin hexazinone; PVAe and RQo: hexazinone diuron + hexazinone diuron metribuzin, showing that the herbicides are more or less leaching according to the type of soil. The leaching of the herbicide diuron were inversely related to clay content, the hexazinone with CTC, diuron + hexazinone with the CEC and clay content, the metribuzin showed no significant association between the clay content, organic matter, CEC and organic carbon, ie, in this study these variables did not explain the leaching of this herbicide. The mineralization of diuron, hexazinone, diuron + hexazinone and metribuzin were different for each soil type studied, being higher in soils with higher clay content. Mineralization of diuron was associated with the CTC, OC, OM and clay content. Since the mineralization of hexazinone, diuron + hexazinone and metribuzin showed an inverse association with clay content. It was observed that the presence of diuron, hexazinone, diuron + hexazinone and metribuzin in soils effect on microbial activity had no effect on mineralization of 14C-glucose. The mineralization of 14C-glucose in the presence of diuron was not associated with any attribute physico-chemical study. Since diuron + hexazinone was inversely associated with the MO. The metribuzin had a direct association with the CO and CTC. And hexazinone was inversely associated with OM, clay content, CEC and soil CO.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a mobilidade, lixiviação, degradação, mineralização e mineralização da 14C-glicose para os herbicidas diuron, hexazinona, diuron + hexazinona e metribuzin em cinco classes de solo. Objetivouse também avaliar a existência de associação da lixiviação, mobilidade, mineralização e mineralização da 14C-glicose entre o teor de argila, capacidade de troca de cátions (CTC), matéria orgânica (MO) e carbono orgânico (CO). Todos os estudos foram realizados no Laboratório de Ecotoxicologia do CENA/USP utilizando as normas da Organisation For Economic Co-operation and Development (OECD) para os estudos de lixiviação, degradação, mineralização e mineralização da 14Cglicose e as normas da Environmental Protection Agency (EPA) para o estudo de mobilidade. Os solos foram coletados na camada de 0 a 0,10 m de profundidade e classificados como Latossolo Vermelho eutrófico (LVe), Latossolo Vermelho Amarelo distrófico (LVAd), Nitossolo Háplico eutrófico (NXe), Argissolo Vermelho Amarelo eutrófico (PVAe) e Neossolo Quartzarenico órtico (RQo). Para os estudos de mobilidade, os herbicidas apresentaram a seguinte ordem quanto a mobilidade: hexazinona metribuzin diuron + hexazinona diuron. A mobilidade dos herbicidas diuron, hexazinona e diuron + hexazinona apresentaram associação inversa com a CTC e com o teor de argila. O metribuzin apresenta associação inversa com MO e argila dos solos. A mineralização dos herbicidas diuron, hexazinona, diuron + hexazinona e metribuzin foram diferentes para cada tipo de solo estudado, sendo maior nos solos com maiores teores de argila. Os herbicidas apresentaram a seguinte ordem decrescente para lixiviação: LVe: hexazinona diuron + hexazinona metribuzin diuron; LVAd: diuron + hexazinona metribuzin diuron hexazinona; NXe: diuron + hexazinona diuron metribuzin hexazinona; PVAe e RQo: hexazinona diuron + hexazinona diuron metribuzin, evidenciando que os herbicidas estudados apresentam maior ou menor lixiviação de acordo com o tipo de solo. A lixiviação do herbicida diuron apresentou associação inversa com o teor de argila; o hexazinona com a CTC; o diuron + hexazinona com a CTC e com o teor de argila; o metribuzin não apresentou associação significativa entre o teor de argila, matéria orgânica, CTC e carbono orgânico, ou seja, neste estudo essas variáveis não explicaram a lixiviação deste herbicida. A mineralização do diuron apresentou associação com a CTC, CO, MO e teor de argila. Já a mineralização do hexazinona, diuron + hexazinona e metribuzin apresentaram associação inversa com o teor de argila. Não foi observado que a presença dos herbicidas diuron, hexazinone, diuron + hexazinone e metribuzin nos solos estudados tiveram efeito na atividade microbiana não interferindo na mineralização da 14C-glicose. A mineralização da 14C-glicose na presença do diuron não apresentou associação com nenhum atributo físico-químico estudado. Já o diuron + hexazinona apresentou associação inversa com a MO. O metribuzin apresentou associação direta com o CO e CTC. E a hexazinona apresentou associação inversa com a MO, teor de argila, CTC e ao CO dos solos. / The present study aimed to evaluate the mobility, leaching, degradation, mineralization and mineralization of 14C-glucose to the herbicides diuron, hexazinone, diuron + hexazinone and metribuzin on five soil types. We will also evaluate the possible association of leaching, mobility, mineralization and mineralization of 14C-glucose between the clay content, cation exchange capacity (CEC), organic matter (OM) and organic carbon (OC). All studies were performed at the Laboratory of Ecotoxicology of CENA / USP standards using the \"Organisation For Economic Co-operation and Development\" (OECD) for studies of leaching, degradation, mineralization and mineralization of 14C-glucose and standards \"Environmental Protection Agency \"(APS) for the study of mobility. Soil samples were collected in the 0 to 0.10 m depth were classified according the Brazilian System of soil classification as Latossolo Vermelho eutrófico (LVe), Latossolo Vermelho Amarelo distrófico (LVAd), Nitossolo Háplico eutrófico (NXe), Argissolo Vermelho Amarelo eutrófico (PVAe) and Neossolo Quartzarenico órtico (RQo), respectively. For mobility studies, herbicides followed the order and mobility: hexazinone metribuzin diuron + hexazinone diuron. The mobility of diuron, hexazinone and diuron + hexazinone inversely associated with the CEC and clay content. The metribuzin has an inverse association with organic matter and clay soils. Herbicides were the following descending order to leaching: LVe: hexazinone diuron + hexazinone metribuzin diuron; LVAd: diuron + hexazinone metribuzin diuron hexazinone; NXE: diuron + hexazinone diuron metribuzin hexazinone; PVAe and RQo: hexazinone diuron + hexazinone diuron metribuzin, showing that the herbicides are more or less leaching according to the type of soil. The leaching of the herbicide diuron were inversely related to clay content, the hexazinone with CTC, diuron + hexazinone with the CEC and clay content, the metribuzin showed no significant association between the clay content, organic matter, CEC and organic carbon, ie, in this study these variables did not explain the leaching of this herbicide. The mineralization of diuron, hexazinone, diuron + hexazinone and metribuzin were different for each soil type studied, being higher in soils with higher clay content. Mineralization of diuron was associated with the CTC, OC, OM and clay content. Since the mineralization of hexazinone, diuron + hexazinone and metribuzin showed an inverse association with clay content. It was observed that the presence of diuron, hexazinone, diuron + hexazinone and metribuzin in soils effect on microbial activity had no effect on mineralization of 14C-glucose. The mineralization of 14C-glucose in the presence of diuron was not associated with any attribute physico-chemical study. Since diuron + hexazinone was inversely associated with the MO. The metribuzin had a direct association with the CO and CTC. And hexazinone was inversely associated with OM, clay content, CEC and soil CO.