The ability of immobilized bacterial consortia and strains from river biofilms to degrade the carbamate pesticide methomyl

Abstract

Complex microbial communities from river biofilms might contain microorganisms capable of degrading xenobiotic pollutants such as pesticides (e.g. methomyl, which is commonly detected in rivers). Therefore, this study was used to determine the methomyl degradation potential of bacteria consortia and single bacterial strains acclimatized and isolated from natural river biofilms to provide biomaterials for bioremediation of water that is contaminated with methomyl. Natural river biofilms were culture enriched with methomyl as the sole carbon source to obtain acclimatized bacterial consortia and single bacterial strains. The microbial consortium on the ceramic discs was able to remove 91 % of added methomyl (50 mg l -1 ) in 7 days. The longer-acclimatized bacterial consortium on loofah sponges removed methomyl more quickly than the shorter-acclimatized consortium, but both had similar removal capabilities (i.e. 92.4 and 92.2 %). This finding suggested that the former might contain more methomyl degraders than the latter. However, after preservation at 25, 4 and -20°C for 1 or 3 months, the methomyl degradation ability of the bacterial consortia decreased significantly, indicating loss of methomyl degraders during preservation. Three bacterial species were isolated from acclimatized river biofilms, and only one species, identified as Sphingomonas sp., was able to remove methomyl, with a 7-day removal rate of 44.7 % when sugar was added and of 32.5 % when no sugar was added. These results suggested that an additional carbon source might slightly improve the ability of Sphingomonas sp. to degrade methomyl. Acclimatized bacterial consortia have a higher potential for treating methomyl-contaminated water than isolated bacterial species.

Biotecnologias De Remediação De Solos Contaminados Com Agroquímicos

“…A eficiência em processos de biorremediação depende de diversos fatores físicos e químicas do solo como potencial hidrogeniônico (pH), temperatura, aeração, biosdisponibilidade do composto, umidade, condições redox, matéria orgânica, nutrientes, natureza e teor de argila, óxidos metálicos, e capacidade de troca catiônica (CHEN et al, 2015;ZHAO et al, 2015;GUPTA et al, 2016).…”

“…Um dos principais objetivos da Revolução Verde era incentivar a crescença da produção mundial de alimentos a partir de técnicas inovadoras como o uso de insumos agrícolas (fertilizantes e pesticidas) e melhoramento genético. Logo, o controle das pragas, que antes era feito por métodos mecânicos ou por inimigos naturais foi substituído paulatinamente pelo uso em larga escala de compostos químicos sintéticos (CHEN et al, 2015).…”

“…Um dos principais objetivos da Revolução Verde era incentivar a crescença da produção mundial de alimentos a partir de técnicas inovadoras como o uso de insumos agrícolas (fertilizantes e pesticidas) e melhoramento genético. Logo, o controle das pragas, que antes era feito por métodos mecânicos ou por inimigos naturais foi substituído paulatinamente pelo uso em larga escala de compostos químicos sintéticos (CHEN et al, 2015).O setor agrícola coadjuva com a poluição ambiental em virtude de aplicações em doses não recomendadas ou superdosagens dos produtos agroindustriais, reaplicações em intervalos irregulares, outras vezes pelo descarte inadequado das embalagens e/ou resíduos de soluções aquosas, vezes por meio de acidentes em fábricas ou durante o transporte dos agroquímicos. Estas peripécias aumentam o risco à saúde humana, efeitos tóxicos sobre a comunidade aquática e edáfica, exacerba a contaminação sistêmica do ambiente, sobretudo do solo (JARIYAL et al, 2015).…”

A reappraisal on biodegradation of fluoride compounds: role of microbes

“…Microbial consortiums are capable of using fluorobenzene as the sole source of carbon and energy (Chen et al . ). Under aerobic conditions, there are two possible pathways for the transformation of 2‐fluorobenzoate (2‐FB), both involving dioxygenation.…”

Addressing the environmental impacts of butachlor and the available remediation strategies: a systematic review

“…Pesticides contribution to the global environmental pollutants has reached great heights due to industrial and intensive agricultural activities (Rajasankar et al 2013;Buric et al 2013;Chen et al 2014). With the increase in pesticide consumption, the herbicide classification tops the group due to their integral part in modern intensive cropping systems (Sarma et al 2015).…”