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Patrícia de Almeida Nóbrega
Título"ISOLAMENTO E IDENTIFICAÇÃO DE FUNGOS DE SOLO DE MINERAÇÃO: BIODEGRADAÇÃO DA CLOROQUINA E AVALIAÇÃO DO CRESCIMENTO EM MEIO SÓLIDO CONTENDO HIDROXICLOROQUINA E 4,7-DICLOROQUINA."
Data da Defesa18/08/2025
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ExaminadorInstituiçãoAprovadoTipo
Palavras-ChavesFungos filamentosos; Fungos amazônicos; Biodegradação; Covid-19.
ResumoA pandemia de Covid-19 provocou um aumento expressivo no consumo de fármacos como cloroquina e hidroxicloroquina, despertando preocupações quanto ao descarte inadequado e à presença desses compostos no meio ambiente. Diante disso, esta pesquisa teve como foco avaliar o potencial de fungos filamentosos amazônicos na tolerância e possível biodegradação de micropoluentes emergentes. No Capítulo 1, foi apresentada uma contextualização sobre a pandemia, o uso desses fármacos e os impactos ambientais associados, com ênfase no papel de fungos em processos de biorremediação. No Capítulo 2, foram realizados o isolamento e a identificação de sete cepas fúngicas: Trichoderma pseudoasperelloides (CBMAI 2752), Penicillium rolfsii (CBMAI 2753), Aspergillus cf pseudoviridinutans (CBMAI 2755), Aspergillus niger (CBMAI 2756), Purpureocillium lilacinum (CBMAI 2757) e Penicillium cf. guaibinense (CBMAI 2758) de solos de mina de ferro da Amazônia. As cepas foram avaliadas quanto à tolerância a íons metálicos (Fe²⁺, Mn²⁺ e Cr³⁺), com destaque para Talaromyces verruculosus, que apresentou bom desempenho de crescimento mesmo em altas concentrações desses metais. O terceiro capítulo abordou a biodegradação do fármaco difosfato de cloroquina por fungos amazônicos, com destaque para Penicillium cf. guaibinense, que apresentou alta eficiência na degradação do composto em condições otimizadas (pH 7, 100 mg·L⁻¹, 10 dias). Análises por GC-MS identificaram quatro metabólitos oriundos da biodegradação: N- desetilação M1 (N4-(7-cloroquinolin-4-il)-N1- etilpentano-1,4-diamina), dois da clivagem da ligação carbono-carbono M2 (7-cloro-Netilquinolin-4-amina) e M3 (N1,N1-dietilpentano-1,4-diamina), e um da desaminação aromática M4 (N1-etilbutano-1,4-diamina), com toxicidade significativamente reduzida em comparação à cloroquina. Por fim, o Capítulo 4 avaliou o impacto da hidroxicloroquina e da molécula 4,7-dicloroquinolina sobre o crescimento de fungos em meio sólido. Observou-se um efeito inibitório crescente nas cepas testadas, mas novamente Penicillium cf. guaibinense demonstrou alta tolerância. De forma geral, a diversidade fúngica amazônica mostrou-se uma fonte promissora para a prospecção de microorganismos com potencial biorremediador frente a contaminantes emergentes.
AbstractThe Covid-19 pandemic has led to a significant increase in the consumption of medications such as chloroquine and hydroxychloroquine, raising concerns about their improper disposal and the presence of these compounds in the environment. Therefore, this research focused on evaluating the potential of Amazonian filamentous fungi for the tolerance and possible biodegradation of emerging micropollutants. Chapter 1 provides a contextualization of the pandemic, the use of these medications, and the associated environmental impacts, with an emphasis on the role of fungi in bioremediation processes. Chapter 2 isolates and identifies seven fungal strains: Trichoderma pseudoasperelloides (CBMAI 2752), Penicillium rolfsii (CBMAI 2753), Aspergillus cf pseudoviridinutans (CBMAI 2755), Aspergillus niger (CBMAI 2756), Purpureocillium lilacinum (CBMAI 2757), and Penicillium cf. guaibinense (CBMAI 2758) from Amazonian iron ore mine soils. The strains were evaluated for tolerance to metal ions (Fe²⁺, Mn²⁺, and Cr³⁺), with emphasis on Talaromyces verruculosus, which showed good growth performance even at high concentrations of these metals. The third chapter addresses the biodegradation of the drug chloroquine diphosphate by Amazonian fungi, with emphasis on Penicillium cf. guaibinense, which showed high efficiency in manipulating the compound under optimized conditions (pH 7, 100 mg L⁻¹, 10 days). GC-MS analyses identified four metabolites from biodegradation: N-deethylation M1 (N4-(7- chloroquinolin-4-yl)-N1-ethylpentane-1,4-diamine), two from carbon-carbon bond cleavage M2 (7-chloro-N-ethylquinolin-4-amine) and M3 (N1,N1-diethylpentane-1,4-diamine), and one from aromatic deamination M4 (N1-ethylbutane-1,4-diamine), with significantly reduced toxicity compared to chloroquine. Finally, Chapter 4 evaluated the impact of hydroxychloroquine and the molecule 4,7-dichloroquinoline on fungal growth in solid media. An increasing inhibitory effect was observed in the tested strains, but again Penicillium cf. guaibinense demonstrated high tolerance. In general, Amazonian fungal diversity has proven to be a promising source for prospecting microorganisms with bioremediation potential against emerging contaminants.
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