A Biodegradação de Agrotóxicos

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2.3 Assimilação do Substrato

Os microorganismos apresentam duas estratégias ecológicas para a assimilação do substrato, a mineralização, onde o substrato é quebrado em pequenas moléculas que são metabolizadas em rotas que geram energia, sendo a biomassa microbiana aumentada as expensas do substrato, e o co-metabolismo, onde não há geração de energia no processo. Em alguns casos, o co-metabolismo pode levar a um aumento temporário na taxa de degradação como por exemplo quando adiciona-se produtos orgânicos como restos vegetais ou lodo. Condições químicas e físicas favoráveis à atividade microbiana poderá resultar no aparecimento da biodegradação acelerada.

Podendo ser que catabolismo é a degradação do xenobiotico transformando-o em produtos capazes de entrar no metabolismo intermediário, tornando-se assim uma possibilidade nutritiva a mais para a sobrevivência do microrganismo, e co- metabolismo, o pesticida será parcialmente degradado, sendo substrato de outros microrganismos.

2.4 Biodegradação de compostos aromáticos.

Estudos comprovam que muitos compostos aromáticos xenobioticos podem ser degradados sob condições aeróbicas e anaeróbicas por fungos e bactérias (AMBRAMOWICZ 1990; BARBIERI,1994).

Por meio de isolamento os dados mostram que as bactérias que degradam compostos aromáticos xenobioticos, seguem as mesmas bases do metabolismo degradativo de compostos aromáticos naturais. Embora haja uma variedade destes xenobioticos aromáticos, a degradação tem se mostrado convergente.

Sendo o catabolismos destes xenobioticos aeróbico, a principal rota é a ruptura do anel,sendo que até a ruptura ocorre a ativação do anel através de sua hidroxilação,que dependendo de sua estrutura,pode acontecer através de passos oxidativos e/ou redutivos sendo o resultado final os dihidrodiois. Após a formação dos dihidrodiois ocorre a ruptura do anel, podendo os produtos acíclicos produzidos serem oxidados via metabolismo intermediário até CO² e H²O.

Sendo essa estratégia catabolica a de compostos aromáticos menos complexos,entretanto existem algumas estratégias metabólicas mais complexa mesclando passos oxidativos e redutivos para a transformação dos xenobioticos mais recalcitrantes em um nutriente.

No caso de metabolismo em condições anaeróbicas, muitas vezes, mostra-se mais propicia a biodegradação de moléculas recalcitrantes, por exemplo, a eliminação de grupos ligados ao anel aromático pode ser facilitada pelas vias redutivas, que são típicas do metabolismo anaeróbico.

Deve-se considerar que um metabolismo anaeróbico ou um metabolismo misto -aeróbico e anaeróbico- poderá favorecer a sua degradação. Camper et. AL. (1980), realizando experimentos em laboratório com amostras de solos sob condições aeróbicas e anaeróbicas constatou que houve maior biodegradação do xenobiotico em condições anaeróbicas

2.5 Variabilidade

Um ponto importante a ser considerado são as mutações que ocorrem em meios contaminados por pesticidas, que podem viabilizar seqüências genomicas que codifiquem enzimas capazes de catabolizá-los, trazendo uma vantagem perante os outros indivíduos do local contaminado, uma vez que a molécula deixa de ser tóxica e passa a ser nutritiva. A possibilidade de trocas genéticas que ocorre, contribui para o potencial enzimático biodegradador de uma população microbiana, estudos mostram que esses composto com estrutura complexa estão localizados no genoma plasmidal de alto massa molecular, podendo ser doado o plasmideo quando ocorre conjugação, entre bactérias da mesma espécie e espécies diferentes favorecendo o metabolismo catabólico.

Muitos dos pesticidas tem caráter apolar, não sendo muitas vezes compatíveis com os sítios de entrada da membrana celular, indisponibilizando-o, para o metabolismo intracelular, por isso alguns microrganismos produzem surfactantes, possibilitando a entrada destas moléculas apolares para o meio intracelular.

Porém mesmo que esses fatores bióticos estejam boas para o microrganismo, a biodegradação pode não ocorrer caso os fatores físico-quimicos do meio não sejam favoráveis.

2.6 Fatores Físico – Químicos.

O meio físico- químicos e o meio intracelular microbiano estão estritamente relacionados. Mesmo que um sistema microbiano tenha todos requisitos bioquímicos e genéticos necessários para degradar um pesticida, e as características físico- químicas não condizem com as necessidades metabólicas, a biodegadação não ocorrera.

Os principais fatores físicos que interferem na biodegradabilidade são:

- Luz;

- pH;

- Temperatura.

A toxidade do meio pode ser um fator de interferência, por exemplo, a presença de metais pesados pode inibir ou até mesmo inviabilizar a biodegradação dos pesticidas. (ELSAS et. AL,.1997)

2.7 Adsorção

No solo o fenômeno da adsorção pode reduzir a capacidade biodegradadora do meio, uma vez que a molécula pode ser adsorvida, sendo indisponibilizada para o metabolismo microbiano, a adsorção foi definida por Cheng (1990) como conseqüência de interações entre o pesticida e a superfície das partículas de solo ou de componentes do solo. Este fenômeno é um processo chave no comportamento dos pesticidas em relação ao solo, sendo considerada como um fator limitante na degradação,estando diretamente relacionada com a translocação, persistência, mobilidade e bioatividade desses produtos (Luchini,1987).

Sendo que quanto mais o pesticida estiver dissolvido na solução do solo, mais será arrastado com a água. Porém deve ser relacionada com outras propriedades como a reatividade, que relaciona-se a cargas iônicas ou residuais que a molécula do pesticida apresenta, podendo ser básica, ácida, anfotéricas ou não ionizáveis. Um pesticida com carga positiva, é mais fortemente adsorvido no solo, conforme Regina Tereza comenta sobre propriedades dos pesticidas e ambiente do solo.

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