A Biodegradação de Agrotóxicos

Universidade Anhanguera Uniderp

Agronomia

BIODEGRADAÇÃO DE AGROTÓXICOS.

Alunas:

Amada Tosico Saldanha Kayano   RA:

Herica Karolina Cristaldo      RA:

Larissa Silva Xavier de Oliveira    RA:

Lethicia Fernandes Nunes   RA:

Rayani Ferreira  RA:

Campo Grande,MS

2016

Biodegradação de Agrotóxicos.

Amada Tosico Saldanha Kayano   RA:

Herica Karolina Cristaldo      RA:

Larissa Silva Xavier de Oliveira    RA:

Lethicia Fernandes Nunes   RA:

Rayani Ferreira  RA:

Trabalho apresentado a disciplina de microbiologia, do curso de agronomia como requisito parcial para obtenção da nota do 3º semestre.        

Professora: Bianca Obes Corrêa.

Campo Grande, MS

2016

Sumario:

1.0 Introdução _____________________________________________

1.0 Introdução:

A biodegradação de pesticidas atualmente, é vista como um atributo desejável, pois a persistência prolongada destes produtos leva a contaminação de outros ambientes e também de águas subterrâneas. Essa degradabilidade ocorre na maioria dos solos, sendo fatores de maior importância, a disponibilidade do composto e a presença de microorganismos,aptos por sua degradação.

A atividade microbiana foi mostrada por Audus, em 1939,como a responsável pela degradação do herbicida 2,4 D em solo (Racke,1990). Desde essa primeira descoberta tem havido um numero considerável de trabalhos, mostrando a importância da degradação microbiana nas transformações dos pesticidas no solo.

Os microorganismos do solo, principalmente fungos e bactérias, tem sido relatadas como os principais degradadores de pesticidas. A introdução no solo por compostos contendo Carbono, Nitrogênio ou Fósforo pode servir de nutrientes e ser assim degradado por catabolismo, ou ainda, por co-metabolismo, podendo ser transformada em moléculas mais simples que fazem parte do processo biogeoquímico da terra: CO², NH³, SO4. Sendo as mesmas condições do ambiente que favorecem o desenvolvimento microbiano no solo são as que favorecem a degradação de pesticidas, como temperatura, umidade e aeração.

2.0 Revisão Bibliográfica:

 2.1 Biodegradação

Segundo Alexander (1999) biodegradação é a degradação de moléculas naturais, ou xenobióticos de difícil degradação, por um sistema biológico. Essa biodegradação é mais provável quando a estrutura química do agrotóxico é semelhante a estrutura das moléculas naturais. As enzimas que catabolizam a degradação desses compostos naturais, possibilitam que pesticidas com estrutura química semelhante aos compostos, também sejam catabolizados.

Segundo Aislabie e Jones (1995) os fatores que influenciam a biodegradação de pesticidas são:

• A presença de números de microrganismos apropriados;
• Contato entre o microrganismo e o substrato;
• pH, temperatura e salinidade;
• Água disponível, Luz;
• Tensão do oxigênio;
• Disponibilidade de nutrientes;
• Presença de fontes alternativas de carbono;
•  Concentração e toxidade do pesticida;
• Solubilidade do pesticida na água;
• Estrutura química do pesticida;
• Aceptores alternativos de elétrons;

Para a degradação ocorrer, a bactéria ou suas enzimas devem ter contato com o pesticida, e o pesticida e seus metabolitos devem ser transportados para a célula. Sendo que ao ser aplicado ao solo a degradação do pesticida não ocorre instantaneamente, um período de aclimatação terá que acontecer para que a população de microrganismos seja adaptada, aumentando assim a taxa de degradação (AISLABIE; LLOYD-JONES, 1995).  

2.2 Biodegradação Acelerada

Na década de 1940, foi demonstrado que as aplicações repetidas de um mesmo pesticida, poderiam induzir no solo a adaptação microbiana ocasionando um aumento na velocidade da degradação do respectivo composto. Atualmente, muitos estudos questionam se a adaptação microbiana responsável pela biodegradação acelerada é o resultado do aumento no numero de microorganismos ou do aumento na atividade enzimática capaz de degradação dos pesticidas.

2.3 Assimilação do Substrato

Os microorganismos apresentam duas estratégias ecológicas para a assimilação do substrato, a mineralização, onde o substrato é quebrado em pequenas moléculas que são metabolizadas em rotas que geram energia, sendo a biomassa microbiana aumentada as expensas do substrato, e o co-metabolismo, onde não há geração de energia no processo. Em alguns casos, o co-metabolismo pode levar a um aumento temporário na taxa de degradação como por exemplo quando adiciona-se produtos orgânicos como restos vegetais ou lodo. Condições químicas e físicas favoráveis à atividade microbiana poderá resultar no aparecimento da biodegradação acelerada.

Podendo ser que catabolismo é a degradação do xenobiotico transformando-o em produtos capazes de entrar no metabolismo intermediário, tornando-se assim uma possibilidade nutritiva a mais para a sobrevivência do microrganismo, e co- metabolismo, o pesticida será parcialmente degradado, sendo substrato de outros microrganismos.

  2.4  Biodegradação de compostos aromáticos.

Estudos comprovam que muitos compostos aromáticos xenobioticos podem ser degradados sob condições aeróbicas e anaeróbicas por fungos e bactérias (AMBRAMOWICZ 1990; BARBIERI,1994).

 Por meio de isolamento os dados mostram que as bactérias que degradam compostos aromáticos xenobioticos, seguem as mesmas bases do metabolismo degradativo de compostos aromáticos naturais. Embora haja uma variedade destes xenobioticos aromáticos, a degradação tem se mostrado convergente.

Sendo o catabolismos destes xenobioticos aeróbico, a principal rota é a ruptura do anel,sendo que até a ruptura ocorre a ativação do anel através de sua hidroxilação,que dependendo de sua estrutura,pode acontecer através de passos oxidativos e/ou redutivos sendo o resultado final os dihidrodiois. Após a formação dos dihidrodiois ocorre a ruptura do anel, podendo os produtos acíclicos produzidos serem oxidados via metabolismo intermediário até CO² e H²O.