O aumento do uso de pesticidas para erradicação de pragas e ervas daninhas resultou no aumento da produção agrícola mundial, contudo, levou à preocupação sobre os impactos ambientais, sociais e econômicos decorrentes dessa prática. A microbiota nativa do solo é muito importante para manter a qualidade desse ambiente, mas com o uso intensivo de agroquímicos foram observadas alterações na biomassa microbiana e na formação de grandes quantidades de resíduos tóxicos. O presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial genético das frações cultiváveis e não cultiváveis do solo para degradação de três diferentes herbicidas e verificar se a pressão seletiva exercida pela presença de um determinado herbicida tem potencial para alterar a composição da microbiota local, além de identificar os principais gêneros bacterianos cultiváveis da microbiota do solo portadores dos genes de degradação destes herbicidas. Para isso, foram utilizadas seis amostras de solo de diferentes regiões brasileiras, as quais foram obtidas do estado de São Paulo e de áreas de preservação ambiental dos estados do Amazonas e de Goiás. Os principais gêneros bacterianos identificados na microbiota do solo foram: Acinetobacter, Bacillus, Enterobacter, Escherichia, Leclercia, Lysinibacillus, Klebsiella e Staphylococcus e não foram observadas variações nas frações cultiváveis e não cultiváveis do solo quanto ao potencial genético para a degradação dos diferentes herbicidas utilizados.Alguns desses isolados bacterianos apresentaram os genes para a degradação de dois herbicidas (2,4-D e diuron; atrazina e diuron) e ainda isolados que apresentam potencial genético para degradação dos três herbicidas. Além disso, pela análise em HPLC acoplado a espectrometria de massas, algumas bactérias portadoras dos genes de degradação do diuron (puhA e puhB) apresentaram formação dos metabólitos DCPMU, DCPU e DCA, os quais já foram descritos na literatura e também apresentaram metabólitos que ainda não estão descritos na literatura. Por meio das análises de eletroforese em gradiente desnaturante (DGGE) foi possível observar que a pressão seletiva exercida pela presença desses herbicidas altera a composição da microbiota local e a atrazina foi o herbicida que mais afetou a comunidade bacteriana do solo. Portanto, o estudo da diversidade microbiana associada à pressão seletiva causada pelo uso de herbicidas é de grande importância, visto que os herbicidas alteram significativamente a heterogeneidade da comunidade bacteriana do solo. / The use of pesticides to eradicate pests and weeds resulted in increased agricultural production worldwide, however, led to concern about the environmental, social and economic impacts of this practice. Native soil microbiota is very important to maintain the quality of the environment, but with the intensive use of agrochemicals, changes in microbial biomass and formation of large quantities of toxic waste have been observed. This study aimed to evaluate the genetic potential of cultivable and non-cultivable soil fractions to degradate three different herbicides, to verify if the selective pressure exerted by the presence of a particular herbicide has the potential to change the composition of the local microbiota and to identify the main cultivable soil bacterial genera carrying these herbicides degradation genes. For this, six soil samples from different Brazilian regions were used, which were obtained from the state of São Paulo and from environmental preservation areas in the states of Amazonas and Goiás. The main bacterial genera identified in the soil microbiota were: Acinetobacter, Bacillus, Enterobacter, Escherichia, Leclercia, Lysinibacillus, Klebsiella and Staphylococcus, and variations in cultivable and non-cultivable soil fractions genetic potential to degrade various herbicides were observed. Some of these strains harbored genes for degradation of two herbicides (2,4-D and diuron; atrazine and diuron) and other isolates showed genetic potential to degrade one of the three herbicides. Furthermore, analysis with HPLC-MS showed that some bacteria carrying the diuron degradation genes (puhA and puhB) presented formation of metabolites already described in the literature, such DCPMU, DCPU and DCA, and metabolites that have not been described in the literature. By electrophoresis analysis on denaturing gradient (DGGE), was observed that the selective pressure exerted by the presence of these herbicides alters the composition of the local microbiota, being atrazine the herbicide that most affected the bacterial community in the soil. Therefore, the study of the influence of the selective pressure caused by the use of herbicides in the microbial diversity is very important, since herbicides significantly alter the heterogeneity of the soil bacterial community.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-02052016-110318 |
| Date | 26 February 2016 |
| Creators | Moretto, Jéssica Aparecida Silva |
| Contributors | Stehling, Eliana Guedes |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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