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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.60.2014.tde-09042014-104656
Documento
Autor
Nome completo
Ana Flavia Tonelli Fernandes
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2014
Orientador
Banca examinadora
Stehling, Eliana Guedes (Presidente)
Cabral, Hamilton
Silva, Maria Bernadete Amancio Varesche
Título em português
Caracterização fenotípica e molecular de linhagens de Pseudomonas spp. envolvidas na biodegradação da atrazina
Palavras-chave em português
Contaminação ambiental
Degradação da atrazina
genes atz
Resumo em português
A atrazina é um herbicida amplamente utilizado no Brasil e no mundo em diferentes culturas agrícolas, principalmente em culturas de milho, sorgo, soja e cana-de-açúcar, entretanto, pode se tornar um contaminante de águas superficiais e subterrâneas e do solo, gerando uma preocupação ambiental, pois desequilibra e interfere no ecossistema. A atrazina pode sofrer biodegradação, tornando o processo de biorremediação uma alternativa viável e ecologicamente aceitável para o tratamento de ambientes contaminados por esse herbicida. O microrganismo de referência nesse processo de biodegradação é a Pseudomonas sp. ADP que possui o plasmídio pADP-1, no qual se localizam os genes atzA, atzB, atzC, atzD, atzE e atzF, que codificam enzimas atuantes na via de degradação da atrazina. O presente estudo teve como objetivo o isolamento e a caracterização de bactérias do gênero Pseudomonas quanto à presença de genes de degradação da atrazina e quanto à capacidade de degradação desse herbicida. No presente trabalho foram isoladas 123 cepas de amostras de solo de diferentes regiões do Brasil, as quais foram caracterizadas através de provas bioquímicas e moleculares e identificadas como Pseudomonas aeruginosa (74,8%) e outras espécies (25,2%) pertencentes aos gêneros Pseudomonas, Achromobacter, Burkholderia, Cupriavidus e Rhizobium. A variabilidade genética dos isolados pertencentes ao gênero Pseudomonas foi analisada através da técnica de ERIC-PCR e demonstrou que todos os isolados apresentam alta diversidade genética (<80%). Os genes atzA, atzB, atzC, atzD, atzE e atzF foram detectados em seis isolados provenientes de amostras de solo das regiões Norte, Nordeste, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil, sendo três deles da espécie Pseudomonas aeruginosa, um Cupriavidus pauculus, uma Burkholderia cepacea e um Rhizobium radiobacter. Apenas três isolados contendo os genes atz apresentaram plasmídios. Os isolados bacterianos que apresentaram os genes atz foram testados quanto à capacidade de crescimento utilizando a atrazina como única fonte de nitrogênio e quanto à capacidade de degradação desse herbicida. Todos os isolados testados apresentaram crescimento em meio ATZ-R, mas não foi possível observar a mineralização do herbicida, tanto em meio sólido quanto em meio líquido, todavia observou-se a degradação da atrazina por uma espécie de Pseudomonas aeruginosa (isolado P86), com redução de 44%, em meio líquido ATZ-R contendo 33 ppm de atrazina.
Título em inglês
Phenotypic and molecular characterization of Pseudmonas spp. strains involved in atrazine degradation
Palavras-chave em inglês
Atrazine degradation
atz genes
Environmental contamination
Resumo em inglês
Atrazine - the herbicide widely used in Brazil and all over the world in different agricultural crops mainly in corn, sorghum, soy, and sugar cane can contaminate the superficial and subterraneous water, and soil creating an environmental concern due to imbalance and interference caused in ecosystem. Atrazine can suffer biodegradation, which can make the bioremediation process a viable and ecologically acceptable alternative for the treatment of the environment contaminated with this herbicide. The microorganism referred on that biodegradation process is Pseudomonas sp. ADP which has pADP-1 plasmid, where are the genes atzA, atzB, atzC, atzD, atzE, and atzF that codify active enzymes on atrazine degradation way. The aim of this present study was the isolation and the characterization of Pseudomonas genus bacteria due to the presence of the atrazine degradation genes, and the capacity of degradation of this herbicide. In the present work 123 samples of soil bacteria from different Brazilian regions were isolated, and characterized by biochemical and molecular tests, and identified as Pseudomonas aeruginosa (74.8%) and other species (25.2%) of Pseudomonas, Achromobacter, Burkholderia, Cupriavidus, and Rhizobium genus. Genetic variability of the isolated of Pseudomonas genus was analyzed by the ERIC-PCR technique, and demonstrate that all the isolated ones presented high genetic diversity (<80%). atzA, atzB, atzC, atzD, atzE, and atzF genes were detected in six isolated of soil samples from North, Northeast, Southeast, and Midwest of Brazil being 3 Pseudomonas aeruginosa, 1 Cupriavidus pauculus, 1 Burkholderia cepacea, and 1 Rhizobium radiobacter. Only 3 isolated with atz genes presented plasmids. Bacterial isolates that presented atz genes were tested for growth and degradation capacity using only atrazine as nitrogen source. All tested isolates presented growth on ATZ-R, but mineralization of this herbicide in solid or liquid media was not possible to observe. However, 1 specie Pseudomonas aeruginosa (isolate P86) presented atrazine degradation (reduction of 44%) in ATZ-R liquid media with 33 ppm of atrazine.
 
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Data de Publicação
2014-04-14
 
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