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https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/8226
Tipo: | Dissertação |
Título: | Efeito de herbicidas sintéticos sobre leveduras da microbiota de insetos polinizadores |
Autor(es): | Pritsch, Eduardo José Pedroso |
Primeiro Orientador: | Treichel, Helen |
Primeiro coorientador: | Alves Júnior, Sérgio Luiz |
Segundo coorientador: | Mossi, Altemir José |
Primeiro membro da banca: | Fongaro, Gislaine |
Segundo membro da banca: | Santos, Angela Alves dos |
Resumo: | A produção de alimentos é mundialmente baseada na agricultura convencional, e faz uso de quantidades cada vez mais exorbitantes de produtos sintéticos para controlar as pragas presentes no campo, o que gera contaminação de alimentos, exposição do agricultor a produtos tóxicos e impacto à microbiota presente nas áreas agrícolas. Esses microrganismos (incluindo as leveduras, que são fungos unicelulares), além de serem úteis a diversas aplicações biotecnológicas, realizam diversos serviços ecossistêmicos, promovendo crescimento e defesa de organismos vegetais e contribuindo para o equilíbrio ecológico do ambiente. Este trabalho foi desenvolvido em duas partes: no capítulo 1, encontra-se um artigo de revisão que ressalta a importância das leveduras no ambiente, o impacto que produtos sintéticos causam a elas e os mecanismos de resistência desenvolvidos por esses microrganismos. No capítulo 2, são apresentados dados de testes laboratoriais realizados com sete linhagens de leveduras selvagens da coleção do Laboratório de Bioquímica de Leveduras do Campus Chapecó da UFFS, previamente isoladas dos insetos Astylus variegatus, Tetragonisca angustula e Scaptotrigona postica. As cepas de leveduras foram inoculadas em meio YPD líquido junto a herbicidas sintéticos com os ingredientes ativos glifosato (nas concentrações de 3,255 g/L, 6,51 g/L, 13,02 g/L, e 26,04 g/L) e 2,4-D (nas concentrações de 1,51 g/L, 3,02 g/L, 6,045 g/L e 12,09 g/L) e mantidas por 48 h a 30 ºC em agitador orbital a 145 rpm. Amostras foram retiradas no tempo zero e às 14, 24, 38 e 48 horas de cultivo a fim de determinar o crescimento celular. Em paralelo, foram investigados também os potenciais das leveduras quanto à degradação do herbicida auxínico 2,4-D, por meio de cromatografia líquida de alta eficiência, e à produção de ácido indol-3-acético (AIA), por meio de um método colorimétrico com o reagente de Salkowski em espectrofotômetro a 530 nm. Os resultados obtidos demonstram que o herbicida glifosato impediu o crescimento das leveduras em todas as concentrações testadas dentro das 48 horas de cultivo. Em contrapartida, as leveduras apresentaram maior tolerância ao herbicida 2,4-D. Neste caso, os crescimentos celulares diminuíram e as fases de latência aumentaram proporcionalmente com o aumento de concentração do pesticida no meio de cultivo. Dentre as cepas tolerantes, a CHAP- 237 se destacou pela capacidade de reduzir a quantidade do 2,4-D no meio, tanto em baixas como em altas concentrações do herbicida, o que sugere uma possível utilização desta levedura como ferramenta de biorremediação. Na produção de AIA, destacou-se a cepa CHAP-239 ao produzir mais de 3,7 mg/L da auxina, indicando potencial uso dessa linhagem na indução do crescimento de plantas e na germinação de sementes. Os resultados obtidos, portanto, evidenciam diferentes possibilidades de aplicações biotecnológicas de leveduras selvagens. Esses microrganismos podem ser explorados pela ciência a fim de desenvolver alternativas à agricultura e promover crescimento na produtividade vegetal com menores impactos ao ambiente. |
Abstract/Resumen: | Food production is based worldwide on conventional agriculture and uses increasingly exorbitant amounts of synthetic products to control pests in the field, which leads to food contamination, farmer exposure to toxic products, and impact on the microbiota present in agricultural areas. Besides being useful for various biotechnological applications, these microorganisms (including yeasts, which are unicellular fungi) perform several ecosystem services, promoting the growth and defense of plant organisms and contributing to the ecological balance of the environment. This work was developed in two parts: Chapter 1 contains a review article highlighting the importance of yeasts in the environment, the impact synthetic products have on them, and the resistance mechanisms developed by these microorganisms. Chapter 2 presents data from laboratory tests performed with seven wild yeast strains from the collection of the Laboratory of Yeast Biochemistry of the Campus Chapecó of UFFS, previously isolated from the insects Astylus variegatus, Tetragonisca angustula, and Scaptotrigona postica. The yeast strains were inoculated in liquid YPD medium containing synthetic herbicides with the active ingredients glyphosate (at concentrations of 3.255 g/L, 6.51 g/L, 13.02 g/L, and 26.04 g/L) and 2,4-D (at concentrations of 1.51 g/L, 3.02 g/L, 6.045 g/L, and 12.09 g/L) and maintained for 48 h at 30 °C in an orbital shaker at 145 rpm. Samples were taken at time zero and 14, 24, 38, and 48 h of culture to determine cell growth. In parallel, the potential of yeasts was also investigated for the degradation of the auxinic herbicide 2,4-D, by high-performance liquid chromatography, and for the production of indoleacetic acid (IAA), by a colorimetric method with the Salkowski reagent in a spectrophotometer at 530 nm. The results demonstrate that the herbicide glyphosate prevented the growth of yeasts at all concentrations tested within 48 hours of cultivation. In contrast, yeasts showed enhanced tolerance to the herbicide 2,4-D. In this case, cell growths decreased and latency phases increased proportionally with the increase in pesticide concentration in the culture medium. Among the tolerant strains, CHAP-237 stood out for its ability to reduce the amount of 2,4-D in the medium, both at low and high concentrations of the herbicide, which suggests a possible use of this yeast as a bioremediation tool. In the production of IAA, the strain CHAP-239 stood out, producing over 3.7 mg/L of the auxin, indicating the potential use of this strain in inducing plant growth and seed germination. Therefore, our results highlight different possibilities for biotechnological applications of wild yeasts. These microorganisms can be explored by science in order to develop alternatives to agriculture and promote growth in plant productivity with less impact on the environment. |
Palavras-chave: | pesticidas glifosato 2,4-D ácido indol-3-acético biorremediação |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal da Fronteira Sul |
Sigla da Instituição: | UFFS |
Faculdade, Instituto ou Departamento: | Campus Erechim |
Nome do Programa de Pós Graduação : | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/8226 |
Data do documento: | Nov-2024 |
Nível: | Mestrado |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental |
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