Efeitos ecológicos do fungicida tebuconazole num modelo hospedeiro-parasita em cenários realistas

Abstract

A interação entre a poluição e a doença é um campo de investigação ainda pouco explorado; no entanto, o contexto ambiental pode tornar mais ou menos provável a ocorrência e a dispersão de parasitas ou agentes patogénicos. Os fungicidas usados na agricultura são aplicados diretamente no ambiente e, por isso, colocam sob pressão muitos microrganismos não-alvo (nomeadamente fungos parasitas ou patogénicos) que ocorrem naturalmente nos ecossistemas agrícolas. O tebuconazole (fungicida azólico) tem um efeito antiparasítico comprovado a baixas concentrações no que toca à supressão da infeção no modelo Daphnia spp. (crustáceo de água doce) × Metschnikowia bicuspidata (levedura parasita). Numa tentativa de clarificar a relevância ecológica e a reversibilidade dos efeitos antiparasíticos do tebuconazole e de compreender que fases do ciclo de vida do microparasita M. bicuspidata são mais suscetíveis a este agroquímico, testou-se a influência do tempo de exposição a várias concentrações deste fungicida. Para isso, expôs-se em laboratório este modelo hospedeiro × parasita ao tebuconazole de forma contínua ou em exposições de duração variável (4 a 12 dias). Verificou-se que a presença de esporos no corpo do hospedeiro foi mais elevada nos tempos de exposição mais reduzidos e a concentrações mais baixas. Não foram observados sinais de infeção em períodos de exposição mais longos. Estes resultados confirmam que o tebuconazole tem um papel protetor (ou antiparasítico) para a saúde dos hospedeiros, sendo eficaz mesmo a concentrações reduzidas (< 13.5 μg/L) e em exposições relativamente curtas (< 8 dias). Isto é demonstrativo da ação do tebuconazole na prevenção da esporulação de M. bicuspidata, de uma forma dependente da concentração e do tempo de exposição. O mesmo padrão foi observado para a mortalidade dos hospedeiros que não apresentavam sinais de infeção (i.e., sem presença de esporos na cavidade corporal). Os dados de mortalidade sugerem que o parasita é capaz de causar dano no hospedeiro mesmo sem haver esporulação e que o efeito protetor do tebuconazole também é válido na fase de crescimento vegetativo de M. bicuspidata. Os resultados obtidos demonstram que o efeito deste agroquímico sobre um fungo não-alvo – e sobre a relação hospedeiro-parasita na qual este intervém – ocorre em cenários ecologicamente relevantes (baixas concentrações e tempos de exposição de apenas alguns dias).

The interaction between pollution and disease is a research field that is still poorly explored; however, the environmental context may influence the occurrence and dispersion of parasites or pathogens. Fungicides used in agriculture are directly applied to the environment and thus pressure many non-target microorganisms (notably parasitic or pathogenic fungi), which naturally occur in agroecosystems. Tebuconazole (an azole fungicide) has a proven antiparasitic effect at low concentrations by suppression of the infection in a Daphnia spp. (freshwater crustacean) × Metschnikowia bicuspidata (parasitic yeast) model. To clarify the ecological relevance and reversibility of the antiparasitic effects of tebuconazole and to understand which phases of the life cycle of M. bicuspidata are most susceptible to this agrochemical, the influence of exposure time at various concentrations of this fungicide was tested. For this, the model host × parasite system was exposed in the laboratory to tebuconazole continuously or in exposures of variable duration (4 to 12 days). The presence of spores in the host body was higher at the shorter exposure times and at lower concentrations. At longer exposure timings, no signs of infection were observed. These results confirm that tebuconazole has a protective (or antiparasitic) role on host health and is effective even at reduced concentrations (< 13.5 μg L-1) and at relatively short (< 8 days) exposures. This is demonstrative of the action of tebuconazole in preventing sporulation of M. bicuspidata, which is dependent on concentration and exposure time. The same pattern was observed for the mortality of hosts that did not show signs of infection (i.e., no spores present in the body cavity). Mortality data suggest that the parasite can cause damage to the host even without sporulation and the protective effect of tebuconazole is also valid in the vegetative growth phase of M. bicuspidata. The results show that the effects of this agrochemical on a non-target fungus – and the host-parasite relationship in which it participates – can happen in ecologically relevant scenarios (low concentrations and short exposure times).