Biodegradação de paclobutrazol por Pseudomonas spp. em sistemas de solo saturados

Abstract

Recebido em 28/6/11; aceito em 6/12/11; publicado na web em 28/2/12 BIODEGRADATION OF PACLOBUTRAZOL IN SATURATED SOIL SYSTEMS BY Pseudomonas spp. Paclobutrazol is growth regulator of plants that has low mobility in soil and therefore has accumulated. The objective of this study was to investigate the paclobutrazol biodegradation in two soils from the São Francisco River Valley. The biodegradation experiments were conducted in batch using paclobutrazol and paclobutrazol added glycerol. The experiments were performed in sterile and nonsterile conditions using a mixed culture of Pseudomonas. The concentration of paclobutrazol was determined by high performance liquid chromatography. The biodegradation reached 43% in 14 days of experiments with only paclobutrazol and 70% in 28 days of experiments that contained glycerol and paclobutrazol.Keywords: biodegradation; paclobutrazol; Pseudomonas. INTRODUÇÃOA rigor, define-se como xenobiótico qualquer substância química estranha ao sistema biológico humano originada externa ou internamente a ele.1 São utilizados na agricultura com finalidade de controle fitossanitário e aumento da produtividade. Muitos desses produtos têm efeito nocivo ao meio ambiente, devendo ser recomendados de maneira criteriosa a fim de reduzir o risco de impacto ambiental. 2A degradação microbiana é considerada o mais importante processo que determina a persistência de pesticidas no solo. Os micro--organismos, devido à sua capacidade degradadora, participam de forma significativa na eliminação ou redução acentuada dos níveis desses compostos empregados na agricultura. 3Bactérias do gênero Pseudomonas destacam-se neste sentido, sendo descritas como capazes de degradar os mais diversos compostos, 4-7 incluindo o paclobutrazol (PBZ). 8,9 O metabolismo microbiano pode resultar na completa mineralização das moléculas orgânicas, isto é, sua conversão para CO 2 , água, íons inorgânicos e energia.10 Em contrapartida, muitos micro--organismos são capazes de transformar parcialmente os compostos químicos em produtos sem produção de energia para o seu crescimento. Este processo é denominado de cometabolismo e é normalmente atribuído à atividade de enzimas não específicas do metabolismo periférico celular. 11Diversos fatores podem influenciar a biodegradação de compostos xenobióticos por micro-organismos, dentre eles destaca-se a presença de fontes adicionais de carbono.12 Vários trabalhos sobre biodegradação apresentaram o benefício de uma fonte de carbono adicional, [13][14][15] inclusive na biodegradação de PBZ. 9,[16][17][18] O paclobutrazol ou, segundo a IUPAC, o [2RS, 3RS]-1-[4-clorofenil]-4,4-dimetil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pentan-3-ol], é formado por um anel triazol e um anel cloro-benzeno, ligados a uma cadeia carbônica aberta. É um inibidor de crescimento vegetal muito utilizado nas plantações de manga, para que haja a produção deste fruto durante todo o ano. 19 Esse agroquímico age inibindo a síntese de giberelina, hormônio responsável pelo crescimento vegetativo da planta, fazendo com que a planta p...

Increase in biodegradation of paclobutrazol in soils

“…In experiments with addition of inoculum, the biodegradation was 38 % and 29 %, in soils A and B, respectively. Vaz et al [ 2 ], found about 43 % biodegradation, after 14 days, when added the same inoculum. Higher biodegradation observed by these authors was due to experiments to be in saturated soils.…”

Paclobutrazol on <i>In Vitro</i> Growth and Development of <i>Zygopetalum crinitum</i> Orchid, and on Seedling Acclimatization

“…Paclobutrazol (PBZ) is a plant growth retardant of broad spectrum with great use potential for agronomic and ornamental crops [5] [6]. It acts inhibiting gibberellin synthesis, reducing plant growth, and promoting flower and fruit production [7]. Its mode of action has usually favored orchid acclimatization as it reduces transpiration, plant height, biomass, and leaf area, besides improving plant stomatal resistance; however, further studies on organ formation are still needed [8].…”

Stereoselective behaviors and enantiomeric effects of paclobutrazol on microorganisms during Chinese cabbage pickling process

“…After 15 days of pickling, bacterial composition was mainly rich in Lactobacillus , which evidenced that the composition of the bacterial community could be changed as the pickling progressed. Remarkably, Pseudomonas and Serratia could be identified during the pickling process, and both of them have been confirmed to degrade paclobutrazol in previous studies 22,23 . Therefore, the reason for the degradation of paclobutrazol might be attributed to the presence of related degrading bacteria and whether the stereoselective behaviors between two isomers were related to these two bacteria required further verification.…”

“…Remarkably, Pseudomonas and Serratia could be identified during the pickling process, and both of them have been confirmed to degrade paclobutrazol in previous studies. 22,23 Therefore, the reason for the degradation of paclobutrazol might be attributed to the presence of related degrading bacteria and whether the stereoselective behaviors between two isomers were related to these two bacteria required further verification. The relative abundances of fungi were investigated by ITS sequencing technology.…”