| Resumen: | O uso de agrotóxicos em atividades rurais gera impacto no meio ambiente, sendo possível encontrar indícios de contaminação por esses compostos em amostras de diferentes ambientes aquáticos. Há relatos de adaptações de bactérias à presença de agrotóxicos e de resistência cruzada entre essas moléculas e antimicrobianos. O Sistema Aquífero Guarani (SAG) é um dos mais importantes sistemas hidrostáticos da porção sul da América do Sul. Como parte de um projeto anterior, 23 isolados bacterianos foram obtidos de amostras de água do SAG de três regiões de intensa agricultura do estado do Rio Grande do Sul (RS, Brasil). O presente estudo investigou a suscetibilidade desses isolados bacterianos a pesticidas e antimicrobianos. A maioria dos isolados foi identificada como pertencente aos gêneros Bacillus, Lysinibacillus ou Pseudomonas. Também foi possível observar um exemplar de Enterococcus, Leuconostoc e Staphylococcus. Todos os isolados foram expostos a um gradiente de concentração de herbicida à base de ácido diclorofenoxiacético (1,2 μg/mL, 1,5 μg/mL e 1,2 μg/mL) e herbicida à base de glifosato (4 μg/mL, 6 μg/mL e 8 μg/mL), separadamente, por 45 h a 25ºC. Alíquotas de 5 h, 20 h, 30 h e 45 h dos tratamentos foram analisadas para estimativa de sobrevivência (contagens de unidades formadoras de colônia por mL). Os isolados apresentaram resposta bastante heterogênea aos tratamentos com herbicidas, dentre os quais 19 foram tolerantes ou altamente tolerantes a pelo menos uma concentração de um herbicida. Os isolados de Nova Palma (Quarta Colônia) mostraram um valor médio de sobrevivência máxima (SM) a ambos os herbicidas significativamente superior ao de doutras regiões. Além disso, o tipo resposta dos isolados a ambos os herbicidas mostrou uma correlação positiva significativa. Os 13 isolados que foram identificados como Bacillus, Lysinibacillus, Pseudomonas e Enterococcus também foram submetidos a testes de suscetibilidade a antimicrobianos, utilizando os métodos de disco difusão e microdiluição. Destes, 7 apresentaram resistência a pelo menos um fármaco, muitos destes com valores de MIC acima do valor de corte para resistência. Os isolados de Pseudomonas foram os que apresentaram resistência ao maior número de antimicrobianos testados. Integrando os dados, os isolados com o maior e o menor índice de múltipla resistência a antibióticos (MRA) apresentaram valores altos e baixos de SM aos herbicidas, respectivamente. Uma análise de componentes principais também mostrou que o padrão de resposta aos antimicrobianos parece estar relacionado às características taxonômicas dos isolados, o que não foi observado para a resposta aos herbicidas. Nossos dados indicam que herbicidas e antimicrobianos podem favorecer a propagação de algumas populações bacterianas do SAG e prejudicar a manutenção de outras. Desta forma, estes dados servem como evidências de que tais estressores estão potencialmente alterando a estrutura das comunidades microbianas em ambientes naturais. Eles também destacam a importância de estudar os microrganismos desses ambientes como potenciais indicadores e/ou remediadores de impacto ambiental derivado de atividades humanas.
The use of pesticides in rural activities induces an impact on the environment, and it is possible to find evidence of contamination by these compounds in samples from different aquatic environments. There are reports of adaptations of bacteria to the presence of pesticides and of cross-resistance between these compounds and antimicrobial drugs. The Guarani Aquifer System (GAS) is one of the most important hydrostatic systems in the southern portion of South America. As part of a previous project, 23 bacterial isolates were obtained from GAS water samples from three agriculture-intensive regions of the state of Rio Grande do Sul (RS, Brazil). The present study investigated the susceptibility of these bacterial isolates to pesticides and antimicrobials. Most isolates were identified as belonging to the genera Bacillus, Lysinibacillus or Pseudomonas. It was also possible to observe one representative of Enterococcus, Leuconostoc and Staphylococcus. They were all exposed to a concentration gradient of 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid-based herbicide (1.2 μg/mL, 1.5 μg/mL and 1.2 μg/mL) and glyphosate-based herbicide (4 μg/mL, 6 μg/mL and 8 μg/mL), separately, for 45 h at 25ºC. Aliquots from 5 h, 20 h, 30 h and 45 h treatments were analyzed for survival estimation (colony-forming unit/mL counts). The isolates presented a very heterogeneous response to the herbicides’ treatments, among which 19 were tolerant or highly tolerant to at least one concentration of one herbicide. The isolates from Nova Palma (Quarta Colônia) showed mean values of maximum survival (MS) for both herbicides significantly higher than those from other regions. Furthermore, the response of isolates to both herbicides showed a significant positive correlation. The 13 isolates that were identified as Bacillus, Lysinibacillus, Pseudomonas and Enterococcus were also submitted to antimicrobial susceptibility tests, using disk diffusion and microdilution methods. Among these, 7 presented resistance to at least one drug, many of which presented MIC values above the breakpoint value for resistance. The Pseudomonas isolates showed resistance to the highest number of antimicrobials tested. Integrating the data, the isolates with the highest and the lowest index of multiple antibiotic resistance (MAR) showed high and low values of MS to herbicides, respectively. A principal component analysis also showed that the pattern of response to antimicrobials seemed to be related to the taxonomic characteristics of the isolates, which was not observed for the response to herbicides. Our data indicate that herbicides and antimicrobials may favor the propagation of some GAS bacterial populations, harming the maintenance of others. In this context, these data serve as evidence that such stressors are potentially altering the structure of microbial communities in natural environments. They also highlight the importance of studying the microorganisms in these environments as potential indicators and/or remediators of environmental impact from human activities. |
