Fernanda Rios Jacinavicius
Fernanda Rios Jacinavicius, aluna do programa em Biodiversidade Vegetal e Meio Ambiente do Instituto de Botânica de São Paulo, e bolsista CAPES defendeu no dia 23 de fevereiro de 2010, sua dissertação de mestrado intitulada
“Efeitos da temperatura, irradiância e competição no crescimento e na produção de cianotoxinas da cepa SPC777 –
Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing (Cyanobacteria)” orientada pela Dra. Célia Leite Sant’Anna.
A banca examinadora foi constituída por sua orientadora, pela Dra. Alessandra Giani Pinto Coelho da Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG e
Dra. Luce Maria Brandão Torres do Núcleo de Pesquisa em Fisiologia – IBt.
Efeitos da temperatura, irradiância e competição no crescimento e na produção de cianotoxinas da
cepa SPC777 – Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing (Cyanobacteria).
RESUMO
O gênero Microcystis é um dos que mais causam problemas em águas continentais de todo mundo devido a sua alta capacidade de formar florações e produzir toxinas. A literatura mostra que a espécie mais conhecida e estudada do gênero é M. aeruginosa que é amplamente distribuída em todo o mundo, frequentemente forma florações e é produtora de microcistinas. De acordo com a literatura, fatores como temperatura, luz e nutrientes afetam diretamente o desenvolvimento e a concentração de toxinas nas células. Tais fatores determinam a taxa de crescimento bem como a síntese das toxinas. Assim, nosso objetivo é o estudo dos efeitos da temperatura, irradiância e competição sobre o desenvolvimento, morfometria e produção de toxinas da Cepa SPC777 Microcystis aeruginosa. A escolha da cepa SPC777 baseou-se no fato que durante a triagem toxicológica do banco de culturas de cianobactérias do Instituto de Botânica esta cepa mostrou-se capaz de produzir variantes de saxitoxinas. Porém, após sete anos em cultivo, a cepa deixou de produzir esta toxina. A cepa estudada foi coletada em 2000 e é procedente do reservatório Billings, Estado de São Paulo, que é destinado ao abastecimento público e lazer. A cepa utilizada para o estudo de competição foi SPC338 (Raphidiopsis brookii) coletada em 1997 no mesmo reservatório. Estas cepas são mantidas no Banco de Cultura de Algas e Cianobactérias da Seção de Ficologia do Instituto de Botânica, em sala com condições controladas: irradiância de 40-50 mmol fótons m-2. s-1, temperatura 23+2 oC, meio ASM-1 (pH 7,4) e fotoperíodo de 14h luz: 10h escuro. As cepas mantidas nestas condições foram designadas como material controle. Os diferentes tratamentos analisados são os seguintes: Tratamento 1 – cepa SPC777 mantida nas mesmas condições do controle com exceção da temperatura que foi alterada para 30 ºC; Tratamento 2: cepa SPC777 mantida nas mesmas condições do controle com exceção da irradiância que foi alterada para 100-120 µmol fótons m-2. s-1, Tratamento 3: Estudo de competição com R. brookii. Para o tratamento 3, os experimentos foram realizados sob as mesmas condições do controle. Foram estabelecidas curvas de crescimento para os controles e para os tratamentos, em três repetições (n=3). Foram realizadas contagens do número de células mL-1 a cada dois dias para a densidade e cálculo do biovolume. Com base nas curvas de crescimento, foram retiradas três sub-amostras de 400 mL na Fase 1 de crescimento (15° dia) e outras três na Fase 2, para o controle da SPC 777 (31° dia) e para os tratamentos 1 e 2 (27° dia) Para o controle da SPC 338 e tratamento 3 foram retiradas amostras de 400 mL apenas na Fase 1. As sub-amostras foram estudadas morfometricamente ao microscópio óptico, com ocular de medição. Foram feitas 30 medidas de cada característica métrica de interesse taxonômico. Todas as diferentes fases de crescimento foram descritas e ilustradas. As cepas em estudo já foram identificadas em termos moleculares. A análise estatística utilizada para comparação de médias foi a de variância (ANOVA) fator único, seguido do teste de comparação múltipla de Tukey. Quanto ao desenvolvimento, a maior taxa de crescimento ocorreu no tratamento 2. Na Fase 1, o controle SPC777 apresentou maior rendimento celular, porém, este não se diferenciou estatisticamente do tratamento 2. Para a Fase 2, o tratamento 1 diferenciou-se do controle e do tratamento 2 quanto ao rendimento celular. Porém, apesar do tratamento 1 apresentar menor rendimento celular em relação ao controle e tratamento 2, não apresentou diferença estatística em relação à biomassa. A maior concentração de clorofila a ocorreu no tratamento 1, porém este não se diferenciou do controle. A menor produção de clorofila a ocorreu no tratamento 2. Em relação à morfometria houve diferença estatística apenas no tratamento 1, onde ocorreu maior diâmetro celular tanto na fase 1 quanto na fase 2. O tratamento 3 (competição) mostrou que a cepa SPC338 teve grande influência sobre o desenvolvimento da cepa SPC777, diminuindo o seu rendimento celular em 40%. Em relação à cepa SPC338, a interação aumentou sua taxa de crescimento e o rendimento celular aumentou 90%. No entanto, mesmo com a influência da cepa SPC338, a cepa SPC777 apresentou maior rendimento celular (6,04. 106) do que a cepa SCP338 cujo rendimento foi de 1,73. 106 Quanto à produção de toxinas no controle da cepa SPC338, houve produção de saxitoxina e goniautoxina, sendo a produção de saxitoxina maior do que a de goniautoxina. Porém, na interação (tratamento 3) não houve produção de saxitoxina e a produção de goniautoxina foi menor do que a encontrada no controle. Já a linhagem SPC777 não apresentou toxicidade (microcistinas e saxitoxinas) no controle e em nenhum dos tratamentos analisados. A cepa SPC777 mostrou-se sensível ao longo período em cultura, apresentando perda de aerótopos e ausência de produção de toxinas. Aparentemente pode ter ocorrido alguma alteração genética, pois, diferentemente do que ocorreu com a cepa SPC338, não foi possível alterar estes processos nos diferentes tratamentos.
Palavras-chave: Microcystis aeruginosa, desenvolvimento, microcistinas, saxitoxinas.
Fernanda Rios Jacinavicius
Efeitos da temperatura, irradiância e competição no crescimento e na produção de cianotoxinas
da cepa SPC777 –Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing (Cyanobacteria)
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