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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.75.2016.tde-05102016-155451
Documento
Autor
Nome completo
Paulo Roberto Serrão Soares
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2016
Orientador
Banca examinadora
Porto, André Luiz Meleiro (Presidente)
Miranda, Everson Alves
Seleghim, Mirna Helena Regali
Título em português
Estudos de biotransformação de pesticidas organofosforados e biometilação de compostos fenólicos por fungos de ambiente marinho
Palavras-chave em português
biometilação
biotransformação
fungo
Resumo em português

Os pesticidas organofosforados são amplamente utilizados na agricultura, pois são muito eficazes no controle de pragas, promovendo um aumento na produtividade dos alimentos. Contudo, sua utilização indiscriminada provoca graves problemas ambientais e para a saúde humana, uma vez que são tóxicos também para as espécies que não são alvos e acumulam grandes quantidades de metabólitos tóxicos, como por exemplo, fenois. Os compostos fenólicos enquadram-se nos resíduos resultantes da degradação de compostos naturais e xenobióticos da atividade antrópica. Este trabalho teve por objetivo estudar as reações de conjugação de fase II em compostos fenólicos derivados da hidrólise de pesticidas organosfosforados (clorpirifós, metil paration e profenofós) e a biotransformação de outros fenois por enzimas provenientes de fungos de ambiente marinho. Primeiramente foi realizado um screening com os fungos de ambiente marinho Aspergillus sydowii CBMAI 934, A. sydowii CBMAI 935, A. sydowii CBMAI 1241, Penicillium decaturense CBMAI 1234, P. raistrickii CBMAI 931, P. raistrickii CBMAI 1235 e Trichoderma sp. CBMAI 932 para avaliar a resistência destes microrganismos frente à toxicidade dos pesticidas organofosforados para posterior escolha da cepa mais resistente e melhor adaptada aos pesticidas testados nesse trabalho. O fungo selecionado para as reações em meio líquido de malte 2%, que melhor adaptou-se na presença dos pesticidas testados foi a cepa do fungo A. sydowii CBMAI 935. 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 fenois 3,5,6-tricloro-2-piridinol, 4-nitrofenol e 4-bromo-2-clorofenol, respectivamente. As reações de biotransformação em meio líquido de malte 2% foram avaliadas com 10, 20, 30 d de reação com concentração inicial dos pesticidas organofosforados de 50 mg.L-1. Todos os metabólitos encontrados nas reações de biotransformação dos pesticidas organofosforados com o fungo A. sydowii CBMAI 935 foram comparados com os seus padrões analíticos e sintéticos (metilação) com o objetivo de corroborar as reações de bioconjugação. Através deste estudo foi possível sugerir a presença de enzimas fosfotriesterases e enzimas metiltransferases provenientes do fungo A. sydowii CBMAI 935. Enzimas que promoveram a hidrólise e metilação dos pesticidas e compostos fenólicos testados nesse trabalho. Segundo a literatura, as reações de biotransforrmação e bioconjugação dos pesticidas orgafosforados, diminuem consideravelmente a toxicidade desses compostos recalcitrantes.

Título em inglês
Organophosphorus pesticide biotransformation studies and methylation of phenolic compounds by marine environment fungi
Palavras-chave em inglês
biomethylation
biotransformation
fungus
Resumo em inglês

Organophosphate pesticides are widely used in agriculture, as they are very effective in pest control, promoting an increase in productivity of food. However, indiscriminate use causes serious problems environmental and for human health, since they are also toxic to non-target species and accumulate large amounts of toxic metabolites, such as phenols. Phenolic compounds are part of the waste resulting from the degradation of natural compounds and xenobiotics of human activity. This work aimed to study the phase II conjugation reactions in phenolic compounds derived from hydrolysis of pesticides organophosphates (chlorpyrifos, methyl parathion and profenofos) and the biotransformation of other phenols for enzymes from marine environment fungi. First was conducted a screening with the marine environment fungi. Aspergillus sydowii CBMAI 934, A. sydowii CBMAI 935, A. sydowii CBMAI 1241, Penicillium decaturense CBMAI 1234, P. raistrickii CBMAI 931, P. raistrickii CBMAI 1235 and Trichoderma sp. CBMAI 932 to evaluate the resistance of these microorganisms front the toxicity of organophosphate pesticides to later choose the most resistant strain and better adapted to pesticides tested in this work. The fungus selected to the reactions in liquid medium 2% malt, which best adapted in the presence of the pesticide tested was the fungal strain of A. sydowii CBMAI 935. Standard curves were performed in order to estimate the extent of biodegradation of pesticides chlorpyrifos, methyl parathion, profenofos and their hydrolysis products, phenols 3,5,6-trichloro-2-pyridinol, 4-nitrophenol and 4-bromo- 2-chlorophenol, respectively. The biotransformation reactions in liquid medium 2% malt were evaluated in 10, 20, 30 days reaction of with initial concentration of organophosphate pesticides of 50 mg.L-1. All metabolites found in the biotransformation reactions of organophosphate pesticides with the fungus A. sydowii CBMAI 935 were compared with their synthetic and analytical standards (methylation) in order to corroborate the bioconjugation reactions. Through this study was possible suggest the presence of enzymes phosphotriestesterases and methyltransferases from fungus A. sydowii CBMAI 935. Enzymes that promote hydrolysis and methylation of pesticides and phenolic compounds tested in this work. According to the literature, the reactions of biotransformation and biodegradation of organophosphate pesticides, greatly reduce the toxicity of recalcitrant compounds.

 
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Data de Publicação
2016-10-07
 
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