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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Degradação de fipronil por bactérias bioprospectadas de solo
Autor(es): Prado, Caio César Achiles do
Primeiro Orientador: Bonfá, Maricy Raquel Lindenbah
metadata.dc.contributor.referee1: Pereira, Rodrigo Matheus
metadata.dc.contributor.referee2: Scorza Junior, Romulo Penna
Resumo: O fipronil é um inseticida fenilpirazol que possui ação de amplo espectro, já que apresenta ação direta nos receptores de ácido gama-aminobutírico (GABA). É bastante utilizado atualmente, devido principalmente à expansão agrícola, em lavouras de soja, cana-de-açúcar, milho entre outras culturas. Porém, este agrotóxico apresenta toxicidade a insetos não alvos como os polinizadores e também a outros animais ao longo das cadeias tróficas. Assim, o presente estudo teve como objetivo a bioprospecção de bactérias com o potencial de crescimento e degradação do fipronil como únicas fontes de carbono e nitrogênio. Desta forma, foram coletadas amostras de solos sob o cultivo de milho com histórico de aplicação do fipronil visando o isolamento de bactérias em enriquecimentos realizados em microcosmo. O isolamento resultou em isolados de bactérias Gram-positivas, esporuladas, catalase positiva e possivelmente pertencentes ao gênero Bacillus. O meio usado para o isolamento foi o ATZ-R (adaptado), utilizando a concentração de 600 mg.L-1 de fipronil como única fonte de carbono e nitrogênio. A partir de cinéticas de crescimento aeróbias foram selecionados os isolados que apresentaram melhor crescimento. A bactéria E1 foi selecionada como o melhor isolado e a partir do sequenciamento do gene RNAr 16S foi constatado que possivelmente pertença à espécie Bacillus megaterium. Foi realizada uma comparação com o isolado G2.8 do gênero Enterobacter, provavelmente pertencente à espécie Enterobacter cloacae. Esse isolado pertencente à coleção de isolados do Laboratório de Metagenômica- UFGD, foi isolado em solo com histórico de aplicação do fipronil. Utilizando as duas bactérias foi realizada cinética de crescimento e degradação do fipronil a 600 mg.L-1 . O crescimento foi avaliado através da biomassa seca e a degradação foi analisada por meio da quantificação dos resíduos através de CG/MS, avaliando além da degradação do fipronil a formação e quantificação de seus metabólitos. Os isolados E1 e G2.8 degradaram o fipronil a uma porcentagem de 94 e 96%, respectivamente. Porém utilizando o programa estatístico GENES, não foi observada variância estatística através da ANOVA e, quando comparada com seus respectivos controles foi constatada diferença pelo teste de média DMS-t 5%. O isolado E1 apresentou formação tanto do metabólito fipronil sulfeto formado a partir de reações enzimáticas de redução quanto fipronil sulfona formada a partir de reações enzimáticas de oxidação. Enquanto G2.8 apresentou maior formação de fipronil sulfeto. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que os isolados estudados possuem uma alta eficiência de biodegradação do fipronil quando comparados aos resultados da literatura.
Abstract: Fipronil is a phenylpyrazole insecticide that has a broad-spectrum action, since it has a direct action on gamma-aminobutyric acid receptors (GABA). It is widely used nowadays, mainly due to agricultural expansion, in soybean, sugarcane, corn and other crops. However, this agrotoxic shows toxicity to non-target insects such as pollinators and to other animals along the trophic chains. Thus, the present study had the objective of bioprospecting bacteria with the potential to growth and degradation of fipronil as the only sources of carbon and nitrogen. In this way, soil samples were collected under maize cultivation with a history of application of fipronil aiming the isolation of bacteria in microcosm enrichments. Isolation resulted in strains of Gram- positive, sporulated, catalase positive bacteria and possibly belonging to the genus Bacillus. The medium used for isolation was ATZ-R (adapted), using a fipronil concentration of 600 mg.L-1 , as the sole source of carbon and nitrogen. From the aerobic growth kinetics, the isolates that showed the best growth were selected. The E1 isolate was selected as the best isolate and from the sequencing of the 16S RNAr gene it was verified that it possibly belongs to the species Bacillus megaterium. A comparison was made with a strain G2.8 of the genus Enterobacter, belong to the species Enterobacter cloacae. This strain also belongs to the collection of strains of the Laboratório de Metagenômica-UFGD, was isolated in soil with a history of application of fipronil. Using the two bacteria, growth and degradation kinetics of fipronil at 600 mg.L-1 were performed. The growth was evaluated through the dry biomass and the degradation was analyzed by GC/MS, evaluating besides the degradation of fipronil the formation and quantification of its metabolites. Isolates E1 and G2.8 degraded fipronil at a percentage of 94 and 96%, respectively. However, using the GENES statistical program, no statistical variance was observed throught ANOVA and, when compared with their respective controls, a difference was verified by the DMS-t 5% mean test. The E1 presented formation of both the fipronil sulfide metabolite formed from enzymatic reduction reactions and fipronil sulfone formed from enzymatic oxidation reactions. The G2.8 presented higher formation of fipronil sulfide. The results obtained in this study demonstrate that the studied strains have a high biodegradation efficiency of fipronil when compared to the results of the literature.
Palavras-chave: Inseticida
Insecticides
Agrotóxico
Agrochemicals
Biodegradação
Biodegradation
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Grande Dourados
Sigla da Instituição: UFGD
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais
Citação: PRADO, Caio César Achiles do. Degradação de fipronil por bactérias bioprospectadas de solo. 2017. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Biotecnologia) – Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2017.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/3244
Data do documento: 2-Mar-2017
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