Involucramiento del Citocromo P450 Bacteriano en la Biodegradación de Piretroides Fluorados
Autores: Khan, Mohd Faheem; Liao, Jun; Liu, Zhenyang; Chugh, Gaurav
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Involucramiento del Citocromo P450 Bacteriano en la Biodegradación de Piretroides Fluorados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Piréteres fluorados
Biodegradación
Consorcio microbiano
Enzimas del citocromo P450
Persistencia ambiental
Impacto ecológico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los piretroides fluorados, como el ciflutrina y el cihalotrina, son insecticidas más efectivos debido a su mayor estabilidad y lipofilia. Sin embargo, representan mayores riesgos para los organismos no objetivo. Su persistencia en el medio ambiente y acumulación en tejidos pueden llevar a una mayor toxicidad y preocupaciones ecológicas. Este estudio investiga la biodegradación de los piretroides fluorados beta-ciflutrina (BCF) y cihalotrina (LCH) utilizando una especie recién aislada, MFK14, de un consorcio microbiano de suelo de jardín. La evaluación inicial utilizando análisis de F NMR mostró que el consorcio microbiano degradó ambos piretroides, lo que llevó al aislamiento de la especie MFK14. El análisis posterior por GC-MS reveló varios intermediarios de degradación en ambos piretroides después de la incubación con la especie MFK14. Notablemente, la especie MFK14 degradó completamente la beta-ciflutrina y la cihalotrina en 48 horas a 30 grados Celsius. Se detectaron iones de fluoruro de la beta-ciflutrina y ácido trifluoroacético (TFA) de la cihalotrina como productos finales mediante análisis de F NMR de la fracción acuosa. Se propuso la vía de degradación para ambos piretroides, indicando rutas de biodegradación compartidas a pesar de las diferentes fluoraciones. Los estudios de inhibición con 1-ABT sugirieron la participación de enzimas del citocromo P450 (CYP) bacteriano en su biodegradación. El CYPome de la especie MFK14 incluye 23 variantes de CYP que mostraron una similitud de secuencia significativa con CYPs bacterianos conocidos, sugiriendo roles potenciales en la biodegradación de piretroides y persistencia ambiental. Estos hallazgos destacan el potencial para la biorremediación de pesticidas fluorados, ofreciendo un enfoque ambientalmente sostenible para mitigar su impacto ecológico.
Descripción
Los piretroides fluorados, como el ciflutrina y el cihalotrina, son insecticidas más efectivos debido a su mayor estabilidad y lipofilia. Sin embargo, representan mayores riesgos para los organismos no objetivo. Su persistencia en el medio ambiente y acumulación en tejidos pueden llevar a una mayor toxicidad y preocupaciones ecológicas. Este estudio investiga la biodegradación de los piretroides fluorados beta-ciflutrina (BCF) y cihalotrina (LCH) utilizando una especie recién aislada, MFK14, de un consorcio microbiano de suelo de jardín. La evaluación inicial utilizando análisis de F NMR mostró que el consorcio microbiano degradó ambos piretroides, lo que llevó al aislamiento de la especie MFK14. El análisis posterior por GC-MS reveló varios intermediarios de degradación en ambos piretroides después de la incubación con la especie MFK14. Notablemente, la especie MFK14 degradó completamente la beta-ciflutrina y la cihalotrina en 48 horas a 30 grados Celsius. Se detectaron iones de fluoruro de la beta-ciflutrina y ácido trifluoroacético (TFA) de la cihalotrina como productos finales mediante análisis de F NMR de la fracción acuosa. Se propuso la vía de degradación para ambos piretroides, indicando rutas de biodegradación compartidas a pesar de las diferentes fluoraciones. Los estudios de inhibición con 1-ABT sugirieron la participación de enzimas del citocromo P450 (CYP) bacteriano en su biodegradación. El CYPome de la especie MFK14 incluye 23 variantes de CYP que mostraron una similitud de secuencia significativa con CYPs bacterianos conocidos, sugiriendo roles potenciales en la biodegradación de piretroides y persistencia ambiental. Estos hallazgos destacan el potencial para la biorremediación de pesticidas fluorados, ofreciendo un enfoque ambientalmente sostenible para mitigar su impacto ecológico.