Revista Eletrônica de Biologia
Revista Eletrônica de Biologia
Revista Eletrônica de Biologia
Revista Eletrônica de Biologia
REB Volume 4 (1): 14-22, 2011 ISSN 1983-7682
.
_______________________________________________________________ Influências de diferentes concentrações de nitrogênio sob populações de
Microcystis em meio de cultivo.
Influences of distinct concentration of nitrogen under Microcystis populations in Growth medium
Carolina Conservani Aires dos Santos1.
1Graduação em Ciências Biológicas. Pontifícia Universidade Católica de São Paulo,
PUC-SP, Campus Sorocaba, SP.
e-mail contato: carolconservani@hotmail.com
Resumo
Em vista da importância das cianobactérias e dos problemas causados por elas, foi feita uma coleta no lago dos patos no Parque Zoológico Quinzinho de Barros, no município de Sorocaba. Por meio de cultivos, foi feita a observação de colônias de
Microcystis em diferentes concentrações de nitrogênio. Foi observado um razoável
crescimento nas populações e na quarta semana houve o aparecimento de outras espécies de cianobactérias e algumas espécies de algas.
Palavras–chave: cianobactérias, cultivo, diferentes concentrações de nitrogênio, água adequada para consumo.
Abstract
As a result of the importance of cyanobacteria and the problems caused by them, a collection was made in the lake of the ducks at Parque Zoológico Quinzinho de Barros, in Sorocaba city. By means of cultures, the observation of colonies of Microcystis in different nitrogen concentrations was made. A reasonable growth in the populations was observed and in the fourth week there was the appearance of other cyanobacteria species and some green algae species.
Key–words: cyanobacteria, culture, different concentrations of nitrogen, convenient water for consumption.
1. Introdução
As cianobactérias surgiram há 3,5 milhões de anos (RAVEN; EVERT; EICHHORN, 1996). Por serem autotróficas, acredita-se que elas sejam
responsáveis pelo surgimento da camada de ozônio (PELCZAR; REID; CHAN, 1981).
As cianobactérias são consideradas produtores primários, fazendo parte do fitoplâncton, já que fazem a fotossíntese com a luz que penetra na água; a turbidez da água influencia na produção de fotossíntese, e conseqüentemente, influencia em todo o ambiente aquático (PELCZAR; REID; CHAN, 1981). A maioria das cianobactérias são de água doce, e são muito resistentes, podendo viver em rochas e no solo. Elas também sobrevivem a altas temperaturas, a mais alta registrada é 85 °C (SMITH, 1987). Sua única forma de reprodução é assexuada (SMITH, 1987). Por serem tão flexíveis em relação ao ambiente, é simples cultivá-las para pesquisas (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE, 2009).
De acordo com Odum (1983 apud SOUZA, 2008) as cianobactérias são de extrema importância na produção de matéria orgânica e de oxigênio, e vem sendo usada para verificar a qualidade dos ambientes aquáticos.
Segundo Branco (1983) é normal que as atividades humanas gerem desequilíbrios na natureza. Alguns constituintes orgânicos, como nitratos e fosfatos, são de extrema importância para o crescimento das cianobactérias (PELCZAR; REID; CHAN, 1981); esses constituintes estão presentes em esgoto doméstico e industrial, e com o aumento do despejo desses esgotos nas águas da cidade, as florações das cianobactérias se tornam mais freqüentes (AZEVEDO, 1998).
Com o aumento das florações, aumenta o risco de contaminação pelas toxinas das cianobactérias que são nocivas ao homem e aos animais, alteram a cor e o sabor da água e trazem problemas à saúde de quem a bebe (BRANCO, 1986; PELCZAR; REID; CHAN, 1981). Há também o problema de corrosão e entupimento de filtros nas estações de tratamento de água (AZEVEDO, 2007).
Devido aos diversos problemas com florações de algas nocivas em reservatórios com água consumida por humanos, é importante que haja vigilância e legislação para o controle de qualidade (YUNES et al., 2004).
Existem várias Portarias em relação ao controle de qualidade da água, entre elas, a Portaria de n° 1469 do Ministério da Saúde, de 29 de dezembro de 2000 (BRASIL, 2000), que estabelece procedimentos para o controle e a vigilância da qualidade de água para o consumo humano, gerencia a florações nocivas e determina os níveis permitidos de cianotoxinas. A Portaria n°. 518, 25 de março de 2004 (BRASIL, 2004), estabelece os procedimentos e as responsabilidades na vigilância da qualidade da água, um padrão de potabilidade e diz que é preciso o monitoramento de cianobactérias na água de mananciais e na água potável. E a Resolução CONAMA n°. 357, 17 de março de 2005 (BRASIL, 2005), estabelece padrões e condições para o lançamento de efluentes e coloca valores máximos de densidade de cianobactérias.
As toxinas liberadas pelas algas e cianobactérias são um mistério para a biotoxicologia, mas acredita-se que elas sejam importantes para compostos farmacêuticos, algicidas e reguladores de crescimento ativos de plantas (KATIRCIOGLU et al., 2004).
Estão sendo feitos estudos sobre como detectar as toxinas e qual seria o melhor tratamento para o controle e a prevenção de futuros problemas para a população e para os animais de acordo com Proença (2006 apud TAKENAKA, 2007).
Algumas alternativas para evitar a ocorrência de florações de cianobactérias são: o controle de nutrientes presentes na água e o tempo da água parada nos reservatórios (AZEVEDO, 2007).
2. Objetivos
Quantificar, através de tabelas e gráficos, a influência de diferentes concentrações de nitrogênio em colônias de Microcystis em meios de cultivo.
3. Materiais E Métodos 3.1 Área de estudo
A coleta das amostras foi feita no lago dos patos do Parque Zoológico Quinzinho de Barros, situado no bairro Vila Hortência no município de Sorocaba. As coletas foram realizadas numa sexta feira, dia 15 de maio de 2009 por volta das 9 horas da manhã.
3.2 Preparo do Material
Com a ajuda de um balde preso a uma corda foram coletados 10 litros de água.
Por não haver floração de cianobactérias no lago da coleta, a água foi centrifugada a fim de se obter a concentração da amostra. A centrifugação foi a 3000 R.P.M. por 03 minutos.
As amostras foram colocadas em meio de cultivo CHU10 (Tabela 01) e mantidas assim até o final do trabalho.
Tabela 01: Descrição do meio de cultivo CHU10
Nutrientes Quantidade (mgL-1) MgSO4.7H2O 2,0 K2HPO4 1,15 Na2SiO3.9H2O 2,05 FeCl3.6H2O 0,42 Ca(NO3)2 4,0 Na2CO3 2,0
Fonte: SIPAÚBA, TAVARES, L. H.; ROCHA, O. Produção de plâncton (fitoplâncton e
zooplâncton) para alimentação de organismos aquáticos. São Carlos: RiMA, 2001.
Para cada cultivo foi usado 200 ml da solução de nutrientes e 100 ml da amostra concentrada.
Os cultivos foram mantidos em estufa incubadora BOD modelo 347 – CD FANEM, sob temperatura 25°C, sujeitos a luz de uma lâmpada branca e fria 24 horas por dia.
Os meios de cultivo foram mantidos em frascos para cultivo de células de 500ml. Bombas de ar próprias para aquarofilia foram acopladas aos frascos para garantir aeração dos cultivos, e impedir a sedimentação das cianobactérias e favorecer trocas de oxigênio e gás carbônico.
Foram feitos os seguintes tratamentos: meio de cultivo completo (controle), meio de cultivo 1/5 da quantidade de nitrogênio do meio de cultivo completo e meio de cultivo 1/10 da quantidade de nitrogênio do meio de cultivo completo. Para isso a concentração de nitrato de cálcio (Ca(NO3)2) foi alterada
para 0,8 mgL-1 e 0,4 mgL-1 respectivamente.
Toda semana, com o auxílio de uma micropipeta de 50 µl e uma gota de nanquim, foram feitas duas lâminas de cada cultivo para a observação no microscópio Leica com aumento de 100x e 400x, e foi feita a contagem da cianobactéria Microcystis. Toda semana, com fitas de pH, era feita a medição do pH. As variações de pH e de abundância foram capazes de indicar a influência que as concentrações de nitrogênio tiveram na população cultivada (Tabela 1).
A fim de conservar uma amostra de cada cultivo, foi guardado 1ml da água do cultivo com 1ml de formol 4%.
A identificação das cianobactérias foi feita com o auxilio de chaves dicotômicas (BICUDO; MENEZES, 2006).
4. Resultados E Discussão
Nas quatro primeiras observações, houve um crescimento razoável nas populações de Microcystis em todos os meios de cultivo. Na quinta observação, as Microcystis morreram e outras espécies de cianobactérias e algas proliferaram dentro da mucilagem deixada por elas.
Ao longo do projeto, observou-se uma variação de volume e de cor nos três tratamentos. Houve também precipitação, mesmo com as bombas de ar presentes. Devido à preferência das cianobactérias a baixas concentrações de nitrogênio, era esperado que elas proliferassem em todos os cultivos, mas em especial no cultivo com menor concentração.
Algumas espécies de cianobactérias que apareceram foram: Gloeocapsa sp, Scenedesmus sp, Dermocarpella sp, Chroococcidiopsis sp, Coelosphaerium sp, Gomphosphaeria sp. Algumas das espécies de algas que apareceram foram: Coelastrum sp, Euglena sp.
Tabela 1. Medidas do pH do meio de cultivo ao longo do tempo.
Tabela 2: Contagem de colônias de Microcystis em 50microlitros de amostra
Cultivo
completo Cultivo 1/5 Cultivo 1/10
18/05/2009 160 122 60
20/05/2009 352 190 202
27/05/2009 683 290 481
03/06/2009 1039 469 594
Figura 1: Gráfico apresentado crescimento dos cultivos. pH do cultivo
completo pH do cultivo 1/5 pH do cultivo 1/10
18/05/2009 6,0 6,0 6,0
20/05/2009 6,0 6,0 6,0
27/05/2009 7,0 6,0 7,0
03/06/2009 7,0 6,0 7,0
Não foi encontrada em nenhum trabalho anterior alguma explicação para a espécie Microcystis ter morrido e outras espécies de cianobactérias e algas proliferarem nas suas mucilagens. Mas o desaparecimento das colônias de Microcystis pode ter ocorrido devido às mudanças das condições ambientais, abrindo assim, espaço para outras espécies crescerem.
O motivo da precipitação pode ser a não formação de CO2 devido ao
recebimento de luz contínua e de todos os lados dos frascos de cultivo.
5. Conclusão
Este projeto foi um piloto para conhecer a técnica de cultivo de cianobactérias e observar as mudanças do ecossistema em condições de confinamento para estudos mais aprofundados no futuro.
7. Agradecimentos
Agradeço ao Lucas e a Lourdes do Laboratório de Bioquímica pelo fornecimento dos materiais necessários e pela ajuda na conservação dos cultivos. E agradeço também à Milena pela ajuda e companheirismo.
REFERÊNCIAS
AZEVEDO, M. T. de P. Cianobactérias no gerenciamento da qualidade da água para consumo humano. In: WORKSHOP RECURSOS HÍDRICOS: avaliação de impactos e desenvolvimento de tecnologias de tratamento, 2007, São Paulo, SP. Anais... São Paulo: IPEN, 2007. p. 1-11.
AZEVEDO, S. M. F. O. Toxinas de cianobactérias: causas e conseqüências para a saúde pública. Medicina On Line, Rio de Janeiro, v. 1, n. 3,
jul./ago./set. 1998. Disponível em:
<http://www.medonline.com.br/med_ed/med3/microcis.htm>. Acesso em: 12 mar. 2008.
BICUDO, C. E. de M.; MENEZES, M. Gênero de algas de águas continentais do Brasil: chave para identificação e descrições. 2. ed. São Carlos: RiMa, 2006.
BRANCO, S. M. Hidrobiologia aplicada à engenharia sanitária. 3. ed. São Paulo: Cetesb, 1986. p. 71-73,248,250-256,262,266.
BRANCO, S. M. Poluição: a morte de nossos rios. 2. ed. São Paulo: Ascetesb, 1983. p. 9-10.
BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução CONAMA nº. 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras
providências.Diário Oficial da União, Brasília, DF, 18 mar. 2005.
BRASIL. Ministério da Saúde. Fundação Nacional da Saúde. Portaria n°1469, de 29 de dezembro de 2000. Estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 02 jan. 2001.
BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria nº. 518, de 25 de março de 2004. Estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 2004.
KATIRCIOGLU, Hikmet et al. Microalgal toxin(s): characteristics and importance. Afr. J. Biotechnol., v. 3, n. 12, p. 667-674, dez, 2004. PELCZAR, J. M.; REID, R.; CHAN, E. C. S. Microbiologia. São Paulo: McGraw-Hill, 1981. v. 2, p. 839,878-880,883,886,889,890,907,910,1015. RAVEN, P. H.; EVERT, R. F.; EICHHORN, S. E. Biologia vegetal. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1996. p. 172, 226.
SMITH, G. M. Botânica criptogâmica. 4. ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1987. v. 1, cap. algas e fungos, p. 265-277.
SOUZA, Bruna D’ângela de. Estrutura, dinâmica e produtividade primária do fitoplâncton como base para estimativa do estado trófico de uma lagoa costeira no estado do Espírito Santo (lagoa Mãe-Bá, Guarapari). 2008. 161 p. Dissertação (Mestrado em Ecologia e Recursos Naturais) - Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro. Campos dos Goytacazes: UENF, 2008.
TAKENAKA, Renata Akemi. Avaliação da toxidade de Microcystis
aeruginosa e de florações naturais de cianobactérias de reservatórios do
Rio Tietê, SP. 2007, 330 p. Tese (Doutorado em Ciências da Engenharia Ambiental) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2007.
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE. Unidade de Pesquisa em Cianobactérias. Rio Grande do Sul, 2009. Disponível em:
<http://cianobacterias.furg.br/ciano.html>. Acesso em: 10 jun. 2009. YUNES, João et al. Floração de cianobactérias tóxicas: mãos à obra ao problema. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE LIMNOLOGIA, 9., 2004, Rio Grande, RS. Anais... Rio Grande, RS: FURG, 2004. p. 1-19.
