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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.75.2013.tde-30072013-091823
Document
Author
Full name
Natália Alvarenga da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2013
Supervisor
Committee
Porto, Andre Luiz Meleiro (President)
Lira, Simone Possedente de
Forim, Moacir Rossi
Title in Portuguese
Biodegradação dos pesticidas clorpirifós, metil paration e profenofós por fungos de origem marinha
Keywords in Portuguese
biodegradação
CG-EM
CLAE
fungos marinhos
pesticidas organofosforados
Abstract in Portuguese
Neste trabalho, foi realizada uma triagem com os fungos marinhos Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Aspergillus sydowii 1241, Penicillium decaturense CBMAI 1234, Penicillium raistrickii CBMAI 931, Penicillium raistrickii CBMAI 1235 e Trichoderma sp. CBMAI 932 com o objetivo de avaliar o potencial enzimático destes micro-organismos frente à biodegradação dos pesticidas organofosforados clorpirifós, metil paration e profenofós. Os fungos selecionados para as reações em meio líquido de malte 2%, que melhor adaptaram-se na presença do pesticida clorpirifós, foram as cepas de A. sydowii CBMAI 935 e Trichoderma sp. CBMAI 932, na presença de metil paration foram A. sydowii CBMAI 935 e P. decaturense CBMAI 1234 e na presença de profenofós foram os fungos A. sydowii CBMAI 935 e P. raistrickii CBMAI 931. Foram realizadas curvas analíticas com o objetivo de estimar a extensão da biodegradação dos pesticidas clorpirifós, metil paration, profenofós, e seus respectivos produtos de hidrólise, os derivados fenólicos 3,5,6-tricloro-2-piridinol, 4-nitrofenol e 4-bromo-2-clorofenol, respectivamente. As reações de biodegradação em meio líquido de malte 2% foram avaliadas com 10, 20 e 30 dias de reação com concentração inicial dos pesticidas organofosforados de 50 ppm. O pesticida, profenofós, apresentou uma biodegradação completa com o fungo P.raistrickii CBMAI 931 com 30 dias de reação, e 70% com o fungo A. sydowii CBMAI 935, para o mesmo período. Os fungos também apresentaram potencial para a degradação (ou conjugação) do metabólito, 4-bromo-2-clorofenol. Na presença dos fungos A. sydowii CBMAI 935 e Trichoderma sp. CBMAI 932, clorpirifós apresentou a menor degradação entre os pesticidas avaliados, com uma taxa de degradação de 63 e 72%, respectivamente, em 30 dias de reação. Os fungos selecionados não foram capazes de promover uma degradação apreciável do 3,5,6-tricloro-2-piridinol. Na presença dos fungos A. sydowii CBMAI 935 e P. decaturense CBMAI 1234, o metil paration apresentou uma degradação de 100% em 20 dias de reação. O 4-nitrofenol apresentou degradação (ou conjugação) de aproximadamente 50 e 40% na presença dos fungos A. sydowii CBMAI 935 e P. decaturense CBMAI 1234, respectivamente. Finalmente, os estudos apresentados comprovam a eficiência dos fungos de ambiente marinhos na biodegradação de pesticidas organofosforados.
Title in English
Biodegradation of pesticides chlorpyrifos, methyl parathion and profenofos by marine fungi
Keywords in English
biodegradation
GC-MS
HPLC
marine fungi
organophosphate pesticides
Abstract in English
In this work was performed a screening with the marine fungi Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Aspergillus sydowii 1241, Penicillium decaturense CBMAI 1234, Penicillium raistrickii CBMAI 931, Penicillium raistrickii CBMAI 1235 e Trichoderma sp. CBMAI 932 to evaluate the enzymatic potential of these microorganisms in the presence of organophosphate pesticides chlorpyrifos, methyl parathion and profenofos. The selected fungi for the reactions in liquid medium of malt 2%, which demonstrated better adaptation in presence of the pesticide chlorpyrifos, were the strains of A.sydowii CBMAI 935 and Trichoderma sp. CBMAI 932, in the presence of methyl parathion were A.sydowii CBMAI 935 and P. decaturense CBMAI 1234 and, in presence of profenofos were the fungi A. sydowii CBMAI 935 and P. raistrickii CBMAI 931. Analytical curves were performed in order to estimate the extent of biodegradation of the pesticide chlorpyrifos, methyl parathion, profenofos, and their hydrolysis products, 3,5,6-trichloro-2-pyridinol, 4-nitrophenol, 4-bromo 2-chlorophenol, respectively. Biodegradation reactions in liquid medium of malt 2% were evaluated with 10, 20 and 30 days with an initial concentration of 50 ppm of organophosphate pesticides. Profenofos, presented a complete biodegradation (100%) with the fungus P.raistrickii CBMAI 931, in 30 days of reaction, and 70% of biodegradation in the presence of the fungus A. sydowii CBMAI 935, at the same period. The fungi also showed a potential for degradation (or conjugation) of 4-bromo-2-chlorophenol. In the presence of the fungus A. sydowii CBMAI 935 and Trichoderma sp. CBMAI 932, chlorpyrifos exhibited the lowest degradation among the evaluated pesticides, presenting a degradation rate of 63 and 72%, respectively, at 30 days of reaction. The selected fungi were not capable of promoting an appreciable degradation of 3,5,6-trichloro-2-pyridinol. In the presence of A. sydowii CBMAI 935 and P. decaturense CBMAI 1234, methyl parathion showed a degradation of 100%, at 20 days of reaction. The 4-nitrophenol showed a degradation (or conjugation) of approximately 50 and 40% in the presence of the fungus A. sydowii CBMAI 935 and P. decaturense CBMAI 1234, respectively. Finally, the presented studies demonstrated the efficiency of the marine fungi in biodegradation of organophosphate pesticides.
 
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Publishing Date
2013-10-10
 
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