Análise do perfil eletroforético de proteínas citoplasmáticas para verificação do processo de desintoxicação do herbicida mesotrione em plantas de Zea mays

As plantas tolerantes a herbicidas apresentam rotas bioquímicas eficientes na desintoxicação dessas moléculas no interior da célula, e muitas enzimas citoplasmáticas participam desse processo. No presente trabalho, o perfil eletroforético de proteínas citoplasmáticas foi avaliado em folhas, caules e raízes de plantas de milho, durante o processo de desintoxicação, após tratamento com o herbicida mesotrione. Aos 15 dias após o plantio, foram aplicados 192 gramas por hectare (g ha-1) do mesotrione, em pós-emergência; três e sete dias após a aplicação (DAA), foram coletados os tecidos para a realização de fracionamento celular e isolamento das proteínas solúveis do citoplasma. A atividade fotossintética foi analisada como marcador fisiológico do nível de fitointoxicação em diferentes estádios (1, 2, 3, 5 e 7 DAA). Enquanto a fotossíntese foi inibida nos primeiros 3 DAA, não se observou alteração significativa a partir do quinto dia. Medidas biométricas foram realizadas aos 7 DAA, não apresentando diferenças significativas. A análise dos perfis eletroforéticos das proteínas citoplasmáticas indicou maior expressão proteica em regiões de baixa massa molecular (~ de 21 a 65 kDa) nos tecidos de folhas e caules aos 3 DAA do mesotrione. Contudo, aos sete dias observou-se recuperação de perfis semelhantes aos tecidos de plantas não tratadas com o herbicida. Nas raízes, houve redução na biossíntese de proteínas sob tratamento com herbicida, tanto aos 3 quanto aos 7 DAA. Os resultados sugerem que as alterações do perfil eletroforético das proteínas citoplasmáticas das plantas de milho refletem bem o estádio de desintoxicação de seus tecidos e que, mesmo após o processo haver se estabelecido na parte aérea, as raízes continuaram a apresentar alterações, que indicam um processo mais prolongado de desintoxicação do mesotrione sobre o sistema radicular.

Atividade de glutationa S-transferase na degradação do herbicida glyphosate em plantas de milho (Zea mays)

A glutationa S-transferase (GST, EC 2.5.1.18) desempenha um papel importante na resposta do estresse causado por herbicidas nas plantas; é considerada uma enzima de desintoxicação, por metabolizar grande variedade de compostos xenobióticos, por meio da conjugação destes com glutationa reduzida, formando substâncias de baixa toxicidade. O milho (Zea mays) foi escolhido neste trabalho por apresentar problemas de injúrias quando submetido ao controle químico de plantas daninhas, por meio do uso de herbicidas. Esta pesquisa teve como objetivo determinar as alterações na atividade desta enzima em plantas de milho submetidas ao tratamento pelo herbicida glyphosate. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 4x4, com quatro tratamentos herbicidas (glyphosate nas concentrações de 1.000, 2.500 e 5.000 ppm e as plantas-controle tratadas com água) e quatro estádios de desenvolvimento (9, 16, 23 e 30 dias após a emergência), com cinco repetições. O herbicida foi aplicado na parte aérea das plântulas de milho. A parte aérea foi coletada às 24, 48 e 72 horas após a aplicação do herbicida e utilizada para a determinação da atividade da GST e do teor de lipoperóxidos. Foi verificado que os teores de lipoperóxidos não foram alterados pelo tratamento com o glyphosate, porém a atividade de GST aumentou na maioria dos tratamentos utilizados, indicando ter ação na degradação do herbicida glyphosate em plantas de milho.

Avaliação do impacto do herbicida glifosato na microbiota do solo e biodegradação por cepas de Fusarium

Investigou-se o impacto e a biodegradação do glifosato pela microbiota do solo. O solo utilizado foi (Argissolo vermelho distrofico arênico) coletado a 30 e 60 cm de profundidade onde foi quantificado a taxa de CO2 produzido e as UFC de bactérias e fungos . Foram utilizadas 5 cepas de fungos filamentosos pertencentes do gênero Fusarium crescidos em meio de cultura Czapeck com adição de glifosato, no qual foram testadas: a utilização como substrato, a concentração máxima inibitória e a biodegradação em agitador e em biorreator. Foi observado que a introdução do herbicida no solo não apresentou efeito negativo sobre a microbiota e que a população de bactérias cultiváveis foi mais numerosa que a de fungos. Dentre as cepas testadas nenhuma foi inibida pela presença do glifosato, mesmo a altas concentrações. Todas as cepas estudadas foram capazes de biodegradá-lo e utilizá-lo como fonte de nutriente. A formação de consórcio não apresentou maior eficiência na metabolização do composto quando comparado as culturas crescidas puras, sendo a biodegradação em biorreator mais eficiente que aquela realizada em agitador horizontal.

Remoção do herbicida 2,4-D por meio do tratamento convencional da água e adsorção em carvão ativado granular em instalação piloto

O crescimento populacional empurra a produção agrícola em direção ao uso intensivo dos agrotóxicos que aumentam a produtividade. Porém, seu uso incorreto pode resultar em grave problema para as estações de tratamento da água e impactar negativamente na saúde pública. Segundo estudos em escala laboratorial, o tratamento convencional, um dos mais utilizados no Brasil, apresenta remoção insignificante do 2,4-D. A adsorção em carvão ativado tem se demonstrado como tecnologia eficiente na remoção de diversos contaminantes, dentre eles os agrotóxicos. Assim, foi avaliada a remoção dos herbicidas 2,4-D e 2,4,5-T e metabólito 2,4-DCP, utilizando o tratamento convencional e a adsorção em coluna de carvão ativado granular em instalação piloto. O carvão ativado granular empregado foi o derivado da casca de coco. A concentração dos herbicidas foi analisada por cromatografia líquida de alta eficiência com detector por arranjo de diodos e extração em fase sólida. A associação do tratamento convencional com a adsorção em carvão ativado granular apresentou elevada remoção do 2,4-D (99%) atingindo concentrações finais abaixo do limite da Portaria MS n° 2914/2011. O tratamento convencional, no entanto, também apresentou remoção do 2,4-D (35 a 59%), sendo o maior percentual obtido na decantação (30 a 52%), indicando que houve interação entre a matéria orgânica natural e o 2,4-D, contribuindo para sua remoção nessa etapa. O 2,4-DCP e 2,4,5-T apresentaram concentrações abaixo do limite de detecção.

Avaliação da adsorção do herbicida 2,4-D em carvão ativado em pó utilizando água com diferentes qualidades

O 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) é um dos herbicidas mais consumidos no Brasil e é preferencialmente usado devido a sua boa seletividade e baixo custo. Possui alta toxidade e baixa biodegradabilidade, oferecendo risco à saúde humana e ao meio ambiente, podendo ser encontrado em solos, águas superficiais e subterrâneas. Estudos mostram que o tratamento convencional da água possui baixa eficácia na remoção de microcontaminantes, com isso várias técnicas têm sido utilizadas na remoção de compostos em água, como a adsorção por carvão ativado. Apresenta-se a adsorção em carvão ativado tem se demonstrado como tecnologia eficiente na remoção de diversos contaminantes, dentre eles os agrotóxicos. Assim, o presente trabalho objetivou avaliar a adsorção do 2,4-D por três carvões ativados em pó (CAP) em água ultrapura e em água bruta do Rio Santa Maria da Vitória. A quantificação do herbicida foi analisada por cromatografia líquida de alta eficiência, após concentração da amostra pelo método de extração em fase sólida. Os ensaios de adsorção foram realizados com carvões ativados derivados da casca de coco (CAP-01), pinus (CAP-02) e palha de café (CAP-03), que foram caracterizados e avaliados na sua capacidade de remoção do 2,4-D nas duas matrizes de água. Dois modelos de isoterma de adsorção, Langmuir e Freundlich, foram aplicados para descrever os dados de adsorção, que indicaram o CAP-02 como o carvão que apresentou a melhor capacidade de adsorção do 2,4-D entre os carvões estudados, tanto em água ultrapura quanto em água bruta. Nos ensaios realizados em água bruta, houve redução da adsorção do 2,4-D para as três amostras de CAP, quando comparado com os ensaios realizados em água ultrapura, indicando interferência de compostos, como a matéria orgânica, no processo de adsorção.

Remoção do herbicida 2,4 diclorofenoxiacético (2,4-D) no tratamento convencional de água e associado à adsorção em carvão ativado em pó (CAP) em escala piloto

O aumento do uso de agrotóxicos no Brasil tem causado muitas preocupações, tanto em relação à questão ambiental quanto a saúde pública. Muitos desses compostos não são eficientemente removidos das águas por tratamento convencional, sendo necessárias alternativas que os removam das águas de abastecimento. Dentre as tecnologias existentes, a adsorção em CAP é considerada uma das mais efetivas e confiáveis, cujas vantagens incluem alta eficiência de remoção e facilidade de operação. O objetivo desta pesquisa é avaliar a remoção, em escala piloto, do agrotóxico 2,4-D e o seu principal metabólito 2,4-DCP em amostras de águas tratadas por adsorção em CAP associado ao tratamento convencional. Os testes foram realizados em instalação piloto na áreada ETA Carapina/CESAN. A água bruta foi a proveniente do rio Santa Maria da Vitória contaminadaatravés da adição de agrotóxico em sua fórmula comercial. Foram realizados quatro ensaios, dois sem adição de CAP e dois com adição de CAP junto à unidade de mistura rápida. Os agrotóxicos foram detectados e quantificados através da cromatografia líquida de alta eficiência, em metodologia validada. As amostras coletadas foram caracterizadas de acordo com os parâmetros: temperatura, turbidez, condutividade elétrica, absorbância em 254 nm, cor real, cor aparente, alcalinidade, carbono orgânico total, além e concentração dos agrotóxicos 2,4-D e ácido 2,4,5-T e do metabólito 2,4-DCP. Os diferentes ensaios foram avaliados em termos da taxa de remoção destes parâmetros. Como resultado no TCVcom adição de CAP o composto de interesse foi removido abaixo de 30 μg. L-1,Valor Máximo Permitido, estabelecido pela Portaria do MS n° 2.914/2011 para dosagem de 100μg.L-1e mostrou-se eficiente, também, na remoção de matéria orgânica. Em nenhum dos testes foi detectado o composto 2,4-DCP e 2,4,5-T.

Participação do nitrogênio na indução de injúrias foliares e na eficácia do herbicida glyphosate

Com o objetivo de avaliar diferentes aspectos da participação do nitrogênio na indução de injúrias foliares e na eficácia do herbicida glyphosate, foram desenvolvidos três experimentos, sendo dois em casa de vegetação, com as espécies Avena strigosa e Ipomoea triloba + Sorghum halepense, e um em campo, com Brachiaria decumbens. Avaliou-se a aplicação de glyphosate combinado com ureia (U), com sulfato de amônio (SA) e com U+AS, além de fertilização prévia do solo com nitrogênio e pulverização de caldas concentradas com até 20% de N. A pulverização de caldas concentradas com até 20% de N não dessecou adequadamente as espécies A. strigosa e B. decumbens, provocando danos máximos de cerca de 30%. A utilização de solução de SA ou de U+SA como veículo de pulverização do glyphosate elevou o controle de I. triloba. As soluções nitrogenadas aceleraram a atividade do glyphosate para dessecação de S. halepense, porém, sem diferenças visíveis aos 28 dias após aplicação. A escolha da dose adequada de glyphosate (1.800 g ha-1) para dessecação de B. decumbens foi fundamental para obtenção de elevado controle, sendo que a única alternativa que elevou a eficácia da menor dose do produto foi a fertilização prévia do solo com 150 kg ha-1 de SA.

Susceptibilidade de espécies de plantas com potencial de fitorremediação do herbicida sulfentrazone

Dentre as novas tecnologias, a fitorremediação é opção para a descontaminação de áreas que receberam intensas aplicações de herbicidas. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de selecionar espécies com potencial para a fitorremediação de solos contaminados com o herbicida sulfentrazone. As espécies testadas foram: Calopogonium mucunoides, híbrido de sorgo (Sorghum bicolor x Sorghum sudanense), Crotalaria breviflora, Crotalaria juncea, Canavalia ensiformis, Dolichos lablab, Stizolobium deeringianum e Stizolobium aterrimum, cultivadas em cinco doses do sulfentrazone (0, 200, 400, 800 e 1.600 g ha-1). O experimento foi instalado em casa de vegetação, utilizando-se vasos com capacidade para 6 L, preenchidos com amostras de solo coletadas na profundidade de 0-20 cm. Foram avaliadas a fitotoxicidade do herbicida, a altura de plantas e a massa de matéria seca da parte aérea e de raízes. As espécies que manifestaram os menores sintomas de fitotoxicidade e os maiores índices de altura e matéria fresca e seca foram C. juncea, C. ensiformis e D. lablab, sendo selecionadas como tolerantes ao herbicida sulfentrazone e com potencial para fitorremediação.

Estudo da biodegradação do ácido 2,4- diclorofenoxiacético, um herbicida selectivo amplamente utilizado na agricultura, por uma estirpe de Penícillium

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Tecnologia e Segurança Alimentar

Método biológico para determinação de herbicida em solos

Na presente nota prévia são relatados os resultados iniciais de um método biológico para determinação de 3-(3,4- diclorofenil) 1,1-dimetilurea4 em solos; empregando-se como planta teste a aveia e o pepino. Os solos utilizados foram o arenito de Botucatu e o da série "Luiz de Queiroz". O pepino mostrou-se mais sensível à presença do herbicida, detectando-o no solo na concentração de 0,2 mg a 1,0 mg, sendo que a aveia mostrou menor sensibilidade de 1,0 a 20,0 mg.

Fitotoxicidade do herbicida CP. 50 144 para Sesamun indicum L. e Phaseolus vulgaris L. cultivados em soluções nutritivas

O presente trabalho relata um experimento em que foram verificados os efeitos fitotóxicos do herbicida 2-cloro-2', 6'-dietil-N-(metoximetil) acetanilida (CP 50144) em plántulas de gergelim (Sesamun indicum L.) e feijão (Phaseolus vulgaris L.), cultivados em solução nutritiva 0,5-Hoagland. 0 herbicida foi aplicado às folhas, nas doses respectivas de lug/10l, 5ug/ 10l, 25yg/10l, 125ug/10l, 250yg/10l e 500ug/10l. Para o tratamento às raízes, ele foi adicionado à solução nutritiva, nas doses de 1 ppm, 5 ppm, 25 ppm, 125 ppm, 625 ppm e 3125 ppm, respectivamente. O tratamento foliar revelou penetração lenta, tanto nas fôlhas de gergelim como nas de feijão, com pequena translocação e forte ação de contato, especialmente nas concentrações mais elevadas, superiores à da saturação (148 ppm). A absorção pelas raízes e lenta, tanto para o gergelim como para o feijão. Entretanto, o gergelim mostrou-se altamente tolerante ao CP 50144, até a concentração de 125 ppm, inclusive, não tendo demonstrado nenhum sintoma de injuria. Acima dessa concentração, o gergelim foi fortemente injuriado, tendo mostrado fortes sintomas de ação de contato, nas raízes, e sintomas gerais de intoxicação, na parte aerea, que levaram as plantas a morte. O feijão mostrou-se bastante sensível à ação do CP 50144, tendo apresentado forte sintomatologia de intoxicação, tanto por contato como por translocação apoplástica. São descritos os sintomas de fitotoxicidade do herbicida, para as duas plantas. O herbicida CP 50144 e altamente seletivo para o gergelim, mostrando-se bastante promissor para essa cultura. O herbicida mostrou ação inibidora da distensão celular, nas folhas novas de feijão. É interessante que se realizem estudos fitoteratológicos e fitofisiológicos com este herbicida, cujo modo de ação ainda nao e bem conhecido.

Efectos del herbicida Paraquat sobre el zooplancton

The effects of 0.1; 0.2; 0.4 and 0.8 mlPQ/L were analized on a zooplankton community, to determine the most sensitive species and to analize the occurence of physical abnormalities. A total of 40 taxa were determined. Paraquat affected significantly the zooplankton density but not the species richness. A progressive state of deformation of these organisms was also observed. Paraquat showed to be highly toxic for the zooplankton, so this herbicide should be strictly regulated in aquatic and terrestrial ecosystems.

Comportamento do diclosulam em amostras de um latossolo vermelho distroférrico sob plantio direto e convencional

O objetivo deste estudo foi verificar a dissipação, efeito na microbiota e sorção/dessorção do 14C-diclosulam num Latossolo Vermelho distroférrico cultivado há 10 anos sob plantio direto (PD) ou convencional (PC). Foram realizados três ensaios paralelos: dissipação, sorção/dessorção, atividade microbiana. Nos ensaios de dissipação e sorção/dessorção, os tratamentos consistiram na aplicação de diclosulam a amostras de solo oriundas de dois sistemas de preparo de solo; no experimento de atividade microbiana, testou-se a aplicação ou não do herbicida em amostras dos dois sistemas. O ensaio de dissipação foi realizado em frascos de Bartha, com avaliação semanal da mineralização do herbicida por radiorrespirometria. Nos mesmos períodos de avaliação, em outros frascos, foram extraídos o herbicida e seus metabólitos e, subseqüentemente, foi quantificada a fração remanescente no solo (fração resíduo ligado) após oxidação em oxidador biológico. A atividade microbiana do solo foi avaliada por meio da técnica da 14C-glicose. Nas isotermas de sorção/ dessorção, utilizaram-se cinco concentrações do herbicida e quatro dessorções para cada concentração. O sistema plantio direto acelerou a dissipação do diclosulam no solo, conforme a maior atividade microbiana, e a maior formação de resíduo ligado, relativamente ao sistema convencional. A extração do herbicida diminuiu com o tempo, graças à metabolização e ao aumento na formação da fração resíduo ligado. O diclosulam apresentou baixa taxa de sorção, independentemente do sistema de manejo. A aplicação do diclosulam não interferiu na atividade microbiana do solo. O sistema de manejo interferiu na dissipação do diclosulam no solo.

Inferências sobre atividade rizosférica de espécies com potencial para fitorremediação do herbicida tebuthiuron

A ação da microbiota rizosférica, acelerando a degradação de compostos no solo, é conhecida como fitoestimulação e constitui-se em um dos principais mecanismos de fitorremediação de herbicidas no solo. Plantas tolerantes ao tebuthiuron, que sejam capazes de estimular sua microbiota rizosférica, podem ser de grande interesse na fitorremediação desse herbicida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade rizosférica de quatro espécies vegetais com potencial para fitorremediação de tebuthiuron e inferir a contribuição radicular no processo de descontaminação desse herbicida. Foi analisado o solo rizosférico de feijão-de-porco (Canavalia ensiformis), milheto (Pennisetum glaucum), mucuna-anã (Estizolobium deeringianum) e mucuna-preta (Estizolobium aterrimum) e de uma testemunha (sem planta), com e sem a presença do tebuthiuron, na dose de 0,73 µg g-1. A taxa de evolução de CO2 foi quantificada aos 1, 2, 3 e 10 dias da aplicação dos tratamentos (DAT). Os tratamentos com herbicida foram submetidos à contaminação com 40 µg g-1 de tebuthiuron. Após a aplicação, mediu-se a taxa de evolução de CO2 aos 1 e 50 DAT, empregando-se respirômetro de fluxo contínuo. A espécie feijão-de-porco apresentou sempre a maior taxa de evolução de CO2 em relação às demais espécies e à testemunha, seguido de mucuna-preta na dose comercial. Sob concentrações maiores que a dose comercial, os valores médios de taxa de evolução de CO2 foram maiores no solo rizosférico de feijão-de-porco, seguido por mucuna-preta e mucuna-anã. Feijão-de-porco foi a espécie com melhor desempenho nas avaliações realizadas; excetuando-se esta espécie, a contribuição rizosférica na fitorremediação de tebuthiuron em níveis acima da dose comercial não foi relevante.

Sorção do herbicida acetochlor em amostras de solo, ácidos húmicos e huminas de argissolo submetido à semeadura direta e ao preparo convencional

A sorção de herbicidas no solo é um dos processos determinantes na sua dinâmica no ambiente. Para compostos fracamente polares, como é caso do acetochlor, a matéria orgânica do solo constitui o principal sorvente. O objetivo deste estudo foi avaliar a sorção de acetochlor em amostras de solo, de ácidos húmicos e de huminas de um Argissolo Vermelho distrófico (PVd) submetido à semeadura direta e ao preparo convencional. Isotermas de sorção foram obtidas em temperatura ambiente e a concentração do herbicida foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência. As amostras de solo foram caracterizadas pelos teores de C orgânico e de substâncias húmicas; os ácidos húmicos e huminas foram caracterizados por análise elementar. A capacidade de sorção de acetochlor foi superior no solo de semeadura direta (Kd = 1,22 ± 0,11 L kg-1, K OC = 116 ± 10 L kg-1 C) em relação ao preparo convencional (Kd = 0,76 ± 0,08 L kg-1, K OC = 86 ± 8 L kg-1 C). Este comportamento foi relacionado, em parte, com o maior teor de C no solo tratado com semeadura direta. Nos ácidos húmicos de preparo convencional, a sorção (Kd = 178 ± 18,9 L kg-1, K OC = 352 ± 37 L kg-1C) foi similar à verificada nos ácidos húmicos de semeadura direta (Kd = 158 ± 14,6 L kg-1, K OC = 321 ± 30 L kg-1 C); situação semelhante foi observada com as huminas. Dentre as frações húmicas avaliadas, as huminas apresentaram maior capacidade de sorção (Kd = 1.028 e 1.183 L kg-1, K OC = 2.691 e 2.892 L kg-1 C).