A Identificação de Uma Enzima que Degrada o Benomyl

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Identificação de uma enzima que degrada o Benomyl

Alexandra Teixeira

Albert Codina

Diana Amendoeira

Mª do Carmo Santos

Bragança

2022

Resumo

        Os fungicidas são utilizados no setor agrícola contra a ação nociva dos fungos, porém são potenciais agentes tóxicos para o meio ambiente e os organismos vivos. O benomyl é um fungicida benzimidazol amplamente encontrado que exerce sua toxicidade através da inibição. O seu uso contínuo levou ao aparecimento de estirpes resistentes. Neste estudo foi utilizado a Rhodotorula como inibidor de crescimento do benomyl.

Palavras-chave: Benomyl, Rhodotorula

Abstract

        Fungicides are used in the agricultural sector against the harmful action of fungi, but they are potential toxic agents for the environment and living organisms. Benomyl is a widely found benzimidazole fungicide that exerts its toxicity through inhibition. Its continuous use has led to the emergence of resistant strains.

Key-words: Benomyl, Rhodotorula

Introdução

Em 1968, a empresa DuPont introduziu no mercado o fungicida Benomyl, com o objetivo de dizimar microrganismos e invertebrados presentes em frutas, nozes, vegetais e outras plantações. O benomyl é um fungicida benzimidazol de amplo espetro e era muito utilizado na agricultura. Alguns anos após estar no mercado, estudos revelaram que o benomyl é um fungicida considerado tóxico e um possível agente cancerígeno e teratogénico e apesar de atualmente o seu uso ser muito restrito nos EUA e na Europa, alguns países em desenvolvimento ainda o utilizam por conta da dependência do setor agrícola.

Em Portugal, com o aparecimento das “pragas” que muitas vezes estragavam as vinhas e outros tipos de plantações, começaram a implementar a utilização do benomyl como um fungicida que as degradasse. O benomyl como era utilizado em grandes quantidades, começou a ficar em permanência no solo e como o seu tempo de vida útil é de 100 anos, os investigadores tiveram que começar estudos para a degradação do mesmo.

        A introdução de fungicidas sistémicos do grupo dos benzimidazóis, que são eficientes no controle das principais doenças de plantas, tornou-se um marco importante na história do desenvolvimento de fungicidas. Destes, 50% dos produtos comercializados correspondem ao benomyl, 20% ao carbendazim e 20% aos demais componentes do grupo (Picinini, 1994). Os benzimidazóis são utilizados no tratamento de sementes, tratamento de solos, e em aplicações foliares. São caracterizados por uma alta seletividade, agindo em poucos processos do metabolismo dos patogénicos.

        A dissipação dos pesticidas no solo depende tanto da sua natureza como das condições bióticas e abióticas do solo. A dissipação e a perda da atividade biológica de uma ampla variedade de agrotóxicos devem-se, em grande parte, à degradação microbiana (Alexander, 1981). Os estudos sobre a persistência destes fungicidas no ambiente apresentam resultados altamente variáveis, porém a permanência deles no ambiente é bastante prolongada, e pode causar contaminação ambiental.

        Uma das características das populações microbianas é a capacidade de adaptação à presença de compostos químicos no ambiente, através de mutação, indução ou inibição seletiva de um ou mais membros da comunidade. Alguns casos de adaptações microbianas a pesticidas, foram citados por Moorman (1994). Essas populações adaptadas podem degradar mais rapidamente os pesticidas nas aplicações seguintes. Tal fenómeno foi primeiramente observado na década de 40 (Camper, 1991) e futuramente outros autores como Entwistle (1983), Yarden et al. (1985) e Somasundaram & Coats (1990), também registaram esse facto.

        O desenvolvimento do conhecimento sobre a degradação de fungicidas com populações microbianas é uma componente importante na avaliação do impacto da aplicação de fungicidas no ambiente.

        De acordo com Ghini e Kimati (2000), a utilização de fungicidas é o principal método utilizado para controlar em pré e pós-colheita, no entanto, quando utilizados em grandes quantidades, promovem a seleção de isolados resistentes ao benomyl.

        Ao longos dos anos, devido à facilidade de integrar o seu uso ao ambiente e sistema usado para a manipulação da fruta, estudos revelaram que as leveduras são promissoras no controlo de doenças que ocorrem pós-colheita (Wisniewski et al., 1991). Algumas das primeiras espécies com eficiência no controlo de doenças em pós-colheita de frutas e hortaliças, foram Acremonium breve, C. albidus var. aerius, Hanseniaspora uvarum e Cryptococus laurentii, sendo que as leveduras D. hansenii, Rhodotorula mucilaginosa e C. oleophila são as mais citadas na pós-colheita de citrinos (Valdebenito-Sanhueza, 2000).

        Rhodotorula foi um género descrito pela primeira vez por F.C. Harrison, em 1927 como uma levedura pertencente ao reino Fungi, filo Basidiomycota, família Cryptococcaceae e subfamília Rhodotorulalodeae. Atualmente sabe-se que este fungo apresenta uma taxonomia ampla uma vez que já foram reconhecidas 47 espécies diferentes (Wirth & Goldani, 2011). Este é capaz de eliminar compostos nitrogenados do seu ambiente notavelmente bem, crescendo mesmo no ar que foi cuidadosamente limpo de qualquer contaminante fixo de nitrogénio.

        Rhodotorula spp. pode ser encontrado em ambientes como solos, ar, lagos, plantas e matrizes alimentares como laticínios, frutas e sucos. Além disso, segundo Seifi, Mahmoudabadi e Hydrinia (2013) este fungo é considerado habitante transitório da microbiota normal humana, onde algumas espécies atuam como saprófitas.

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Objetivo

        O presente estudo, teve como objetivo a identificação da enzima presente na Rhodotorula que é responsável pela degradação do benomyl e isolar a mesma utilizando a técnica de indução de mutações aleatórias, a fim de uma delas atingir o gene da proteína em questão.