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Previous issue date: 2015-05-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / The pharmaceutical compounds residues, especially antibiotics, are among the most
worrying emerging environmental contaminants. These residues potentially cause
negative effects on microorganisms that play an important role in the ecosystems
processes, dynamics and stability. The objective of this study was to evaluate the
oxytetracycline (OTC) (against bacterium) and imazalil (IMZ) (against fungus) action on
the aquatic macrophyte Egeria najas Planch decomposition in laboratory bioassays.
Microcosm experiments were performed in borosilicate flasks, in triplicate, containing
fragments of E. najas and water collected in Beija-Flor Reservoir, Jataí Ecological
Station, Luiz Antônio, São Paulo, Brazil. The experiments were performed as follows:
water and macrophyte; water with OTC and macrophyte; water with IMZ and
macrophyte; water with a mixture of OTC and IMZ and the macrophyte. The OTC decay
in water was also analyzed in microcosm without plant detritus addition. The experiments
were kept in the dark, at 21 °C, in two experimental conditions: aerobic and anaerobic.
Water pH and electrical conductivity of the systems were measured at the sampling times
(1, 3, 5, 15, 35 and 65 days after the onset of the experiments). Dissolved organic carbon
(DOC), total nitrogen (TN) and OTC were analyzed in the dissolved fraction. Bacterial
diversity was evaluated by Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) and
bacterial cell number counted by epifluorescence microscopy in the aqueous portion. A
first-order kinetic model was adopted to describe and compare macrophyte
decomposition at different treatments. The results showed that the refractory fraction
decomposition and the DOC mineralization were lower in experiments containing
antimicrobial OTC than in control experiments in aerobic conditions. Changes in
decomposition rates were not observed in anaerobic conditions. The OTC action was not
effective due to its adsorption to particulate plant material (between 61 and 65%).
According to the DGGE profiles obtained for the Bacteria Domain, the bacterial
community in bioassays has been modified throughout the experiment time and according
to the treatment. From these results, it was concluded that antimicrobial agents can alter
the rate of decomposition of detrital plant material in water, depending on environmental
conditions. / Os resíduos de compostos farmacêuticos, em especial os antimicrobianos, estão entre os
mais preocupantes contaminantes ambientais da atualidade. A contaminação do ambiente
por resíduos desses compostos é um fato preocupante devido aos potenciais efeitos
negativos sobre microrganismos que desempenham importante papel nos processos,
dinâmica e estabilidade dos ecossistemas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ação de
compostos antimicrobianos oxitetraciclina (OTC) e imazalil (IMZ) sobre a decomposição
de detritos da macrófita aquática Egeria najas Planch em bioensaios laboratoriais. Foram
preparadas câmaras de decomposição contendo fragmentos secos da macrófita E. najas e
água coletados na Represa do Beija-Flor, localizada na Estação Ecológica do Jataí,
município de Luiz Antônio (São Paulo). As incubações foram preparadas com: água e
macrófita; água acrescida de OTC e macrófita; água acrescida de IMZ e macrófita; água
acrescida da mistura de OTC e IMZ e a macrófita. Para acompanhar o decaimento de
OTC em água também foram preparadas incubações sem a adição da planta. As
incubações foram mantidas a 21 oC, no escuro, em duas condições experimentais: aeróbia
e anaeróbia. Nos tempos de amostragem (1, 3, 5, 15, 35 e 65 dias após o estabelecimento
dos experimentos), foram determinados o pH e a condutividade elétrica. Na fração
dissolvida foram analisadas as concentrações de carbono orgânico dissolvido (COD),
nitrogênio total (NT) e OTC. Na fração aquosa foram analisados os perfis da diversidade
bacteriana por Eletroforese em Gel de Gradiente Desnaturante (DGGE) e foi feita a
contagem de células bacterianas por microscopia de epifluorescência. Foi adotado o
modelo cinético de primeira ordem para descrever e comparar a cinética da decomposição
da macrófita nos diferentes tratamentos. Os resultados mostraram que a decomposição da
fração refratária e a mineralização do COD nas câmaras de decomposição contendo o
antimicrobiano OTC foram mais lentas do que a do controle, para a condição aeróbia.
Nas câmaras anaeróbias não foi observada alteração em relação às taxas de
decomposição, nos diferentes tratamentos. A ação da OTC não foi mais efetiva devido a
adsorção do composto (entre 61 e 65%) ao material vegetal particulado. De acordo com
os perfis de DGGE obtidos para o Domínio Bacteria, a comunidade bacteriana nos
bioensaios de decomposição foi modificada ao longo do tempo de experimento e de
acordo com o tratamento. A partir dos resultados obtidos nesse trabalho, conclui-se que
a presença de antimicrobianos em água pode alterar a velocidade de decomposição de
material vegetal detrital, dependendo das condições ambientais.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7090 |
| Date | 27 May 2015 |
| Creators | Janke, Helena |
| Contributors | Seleghim, Mirna Helena Regali, Santino, Marcela Bianchessi da Cunha |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ecologia e Recursos Naturais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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