Tese

The role of bacterial diversity on the antibiotic and herbicide biodegradation in agricultural soils (2021)

• Authors:
  • Souza, Adijailton José de
  • Regitano, Jussara Borges (Orientador)
• Autor USP: SOUZA, ADIJAILTON JOSÉ DE - ESALQ
• Unidade: ESALQ
• Sigla do Departamento: LSO
• DOI: 10.11606/T.11.2021.tde-11102021-134636
• Subjects: ANTIBIÓTICOS; BACTÉRIAS; BIODEGRADAÇÃO; BIODIVERSIDADE; HERBICIDAS; MICROBIOLOGIA DO SOLO; SOLO AGRÍCOLA
• Language: Inglês
• Abstract: O microbioma do solo é essencial para o fornecimento de serviços ecossistêmicos. A relação entre diversidade microbiana e serviços ecossistêmicos é bem elucidada para funções coletivas do microbioma do solo (decomposição de matéria orgânica e assimilação de carbono). Contudo, esta relação ainda permanece pouco elucidada para funções mais específicas (degradação de pesticidas e outros xenobióticos). Aqui, foram utilizadas a abordagem da diluição para extinção, a radiorespirometria e o sequenciamento alto rendimento do gene 16S rRNA para avaliar o papel da depleção da diversidade bacteriana na dissipação do antibiótico sulfadiazina (SDZ) e herbicida atrazina (ATZ), que são amplamente usados na suinocultura e agricultura, respectivamente. O microcosmo da SDZ foi montado utilizando solos sem (S1) e com histórico de aplicação de esterco suíno (S2). Enquanto o microcosmo da ATZ foi montado usando Solo de Pastagem (GS, sem histórico de aplicação de ATZ) e Solo Cultivado (CS, com histórico de aplicação de ATZ). A aplicação de esterco promoveu aumentos no pH e nos teores de carbono orgânico e macronutrientes, bem como impactou a estrutura e diversidade da comunidade bacteriana do solo. A depleção da diversidade bacteriana reduziu a mineralização da SDZ (14C-CO2) e a formação de resíduo não extraível (NER), mas o NER se recuperou após 42 d de incubação. Surpreendentemente, o solo natural não adubado (NS-S1) apresentou taxa de dissipação da SDZ mais rápida (DT90 = 2.0 versus 21 d) eteve um grande número de famílias bacterianas envolvidas nas principais vias de dissipação da SDZ (14C-CO2 e principalmente NER), tais como Isosphaeraceae, Ktedonobacteraceae, Acidobacteriaceae_Subgroup_1, Micromonosporaceae e Sphingobacteriaceae. De forma similar, o uso da terra e longo período de aplicação da atrazina promoveu mudanças nos atributos físicos e químicos do solo, na estrutura, diversidade e composição da comunidade bacteriana, bem como em sua capacidade para dissipar a atrazina. Proteobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria, Acidobacteria, Verrucomicrobia, Planctomycetes e Gemmatimonadetes foram os filos dominantes ambos os solos (GS e CS). A mineralização da atrazina foi reduzida em 12 vezes quando comparada aos piores cenários de perda da diversidade bacteriana. O longo histórico de aplicação de atrazina resultou em maior eficiência da comunidade bacteriana na dissipação do herbicida. A perda da diversidade bacteriana refletiu na redução da complexidade, classificação das espécies (especialistas, generalistas e muito raras), além de aumentos na abundância de funções relacionadas à obtenção de transformações de energia e nitrogênio. Doze gêneros bacterianos (Ralstonia, Nitrospira, Hirschia, MND1, Candidatus_Koribacter, OM27_clade, Arenimonas, Occallatibacter, Bryobacter, UTBCD1, Ellin6067 e Crenobacter) se correlacionaram com a mineralização da atrazina, sugerindo a seleção desses gêneros como potenciais degradadores de atrazina. A formação deNER foi a rota primária de dissipação da SDZ e com maior impacto da depleção da diversidade bacteriana. Enquanto a mineralização foi a rota primária de dissipação da ATZ no solo cultivado (CS). A perda da diversidade bacteriana resultou em comunidades bacterianas simplificadas, maior desbalanço na ocupação de nichos, bem como maior abundância de funções associadas obtenção de energia
• Imprenta:
  • Publisher place: Piracicaba
  • Date published: 2021
• Data da defesa: 08.07.2021

Informações sobre o DOI: 10.11606/T.11.2021.tde-11102021-134636 (Fonte: oaDOI API)
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• Cor do Acesso Aberto: gold
• Licença: cc-by-nc-sa

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• ABNT

  SOUZA, Adijailton José de. The role of bacterial diversity on the antibiotic and herbicide biodegradation in agricultural soils. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-11102021-134636/. Acesso em: 28 dez. 2025.

• APA

  Souza, A. J. de. (2021). The role of bacterial diversity on the antibiotic and herbicide biodegradation in agricultural soils (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-11102021-134636/

• NLM

  Souza AJ de. The role of bacterial diversity on the antibiotic and herbicide biodegradation in agricultural soils [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-11102021-134636/

• Vancouver

  Souza AJ de. The role of bacterial diversity on the antibiotic and herbicide biodegradation in agricultural soils [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-11102021-134636/

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