Use of Myriophyllum aquaticum to inhibit Microcystis aeruginosa growth and remove microcystin-LR

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Kitamura, Rafael Shinji Akiyama
Data de Publicação: 2022
Outros Autores: da Silva, Ana Roberta Soares, Pagioro, Thomaz Aurelio, Martins, Lucia Regina Rocha
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online)
Texto Completo: https://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/1309
Resumo: Florações de cianoabactérias são consideradas um dos maiores desafios na preservação de fontes hídricas, especialmente quando estão presentes espécies como Microcystis aeruginosa. A descoberta de alternativas de remediação faz-se necessária, e uma delas é o uso de macrófitas aquáticas, como as espécies do gênero Myriophyllum, que apresentam atividades alelopáticas para o controle fitoplanctônico. Diante disso, este trabalho teve como objetivos avaliar a inibição do crescimento de células de M. aeruginosa em uma coexposição com Myriophyllum aquaticum e avaliar a remoção de microcistina-LR. Os experimentos foram conduzidos com cultivos de M. aeruginosa (1x106células mL-1) em coexposição com M. aquaticum por sete dias. Os efeitos inibitórios foram investigados por contagem celular. Os efeitos nos pigmentos fotossintéticos foram mensurados, além da quantificação de microcistina-LR no último dia experimental. Para avaliar possíveis efeitos de competição por nutrientes e espaço, realizou-se a quantificação da concentração de ortofosfato total e utilizou-se um tratamento com planta de plástico. Os experimentos com M. aquaticum apresentaram inibição total do crescimento de M. aeruginosa e redução significativa na concentração dos pigmentos fotossintéticos (> 98%). Além disso, foi constatada redução na concentração de microcistina-LR (79%) nos testes com macrófitas quando comparadas ao grupo controle. Não foi observada competição por espaço e nutrientes, o que demonstra que os efeitos sobre M. aeruginosa foram causados pela presença da macrófita aquática. Dessa forma, estes resultados podem demonstrar que M. aquaticum gerou a inibição no crescimento de cianobactérias por efeitos alelopáticos, além de remover a microcistina-LR das águas.
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A descoberta de alternativas de remediação faz-se necessária, e uma delas é o uso de macrófitas aquáticas, como as espécies do gênero Myriophyllum, que apresentam atividades alelopáticas para o controle fitoplanctônico. Diante disso, este trabalho teve como objetivos avaliar a inibição do crescimento de células de M. aeruginosa em uma coexposição com Myriophyllum aquaticum e avaliar a remoção de microcistina-LR. Os experimentos foram conduzidos com cultivos de M. aeruginosa (1x106células mL-1) em coexposição com M. aquaticum por sete dias. Os efeitos inibitórios foram investigados por contagem celular. Os efeitos nos pigmentos fotossintéticos foram mensurados, além da quantificação de microcistina-LR no último dia experimental. Para avaliar possíveis efeitos de competição por nutrientes e espaço, realizou-se a quantificação da concentração de ortofosfato total e utilizou-se um tratamento com planta de plástico. Os experimentos com M. aquaticum apresentaram inibição total do crescimento de M. aeruginosa e redução significativa na concentração dos pigmentos fotossintéticos (> 98%). Além disso, foi constatada redução na concentração de microcistina-LR (79%) nos testes com macrófitas quando comparadas ao grupo controle. Não foi observada competição por espaço e nutrientes, o que demonstra que os efeitos sobre M. aeruginosa foram causados pela presença da macrófita aquática. Dessa forma, estes resultados podem demonstrar que M. aquaticum gerou a inibição no crescimento de cianobactérias por efeitos alelopáticos, além de remover a microcistina-LR das águas.Harmful algal blooms are one of the greatest challenges when preserving water sources, especially when involving cyanobacteria such as Microcystis aeruginosa. Finding remediation possibilities is needed, and one of them has been the use of macrophytes such as the species Myriophyllum, which have presented allelopathic mechanisms of phytoplankton control. Thus, this work aimed to evaluate the inhibition of M. aeruginosa cell growth in a co-exposure with Myriophyllum aquaticum and the influence on microcystin-LR concentration. The experiments were carried out using a culture of M. aeruginosa (1x106 cells mL-1) in a co-exposure with M. aquaticum for seven days. The inhibitory effects were investigated by counting the cells; the effects on photosynthetic pigments were measured and microcystin-LR was quantified in the culture medium on the last experimental day. To evaluate the possible effects of competition for nutrients and space, the concentration of total orthophosphate was quantified and treatment with plastic plants was used. The experiments with Myriophyllum aquaticum achieved the total inhibition of M. aeruginosa growth and a significant reduction of the photosynthetic pigments (> 98%). Additionally, we observed a reduction of microcystin-LR concentration (79%) in the tests with macrophytes when compared to the control. Competition for space and nutrients was not observed, demonstrating that the effects on M. aeruginosa were caused by aquatic macrophyte presence. These results may indicate that M. aquaticum causes inhibitory effects on cyanobacteria growth by allelopathic effects and removes microcystin-LR.Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES)2022-09-06info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdftext/xmlhttps://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/130910.5327/Z2176-94781309Revista Brasileira de Ciências Ambientais (RBCIAMB); v. 57 n. 3 (2022): RBCIAMB - ISSN 2176-9478 - Setembro; 434-441Revista Brasileira de Ciências Ambientais (RBCIAMB); Vol. 57 No. 3 (2022): RBCIAMB - ISSN 2176-9478 - September; 434-4412176-94781808-4524reponame:Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online)instname:Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES)instacron:ABESenghttps://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/1309/14https://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/1309/34Copyright (c) 2022 Brazilian Journal of Environmental Sciences (Online)http://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessKitamura, Rafael Shinji Akiyamada Silva, Ana Roberta SoaresPagioro, Thomaz AurelioMartins, Lucia Regina Rocha2023-11-09T17:38:26Zoai:ojs.www.rbciamb.com.br:article/1309Revistahttp://www.rbciamb.com.br/index.php/Publicacoes_RBCIAMBhttps://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/oairbciamb@abes-dn.org.br||2176-94781804-4524opendoar:2023-11-09T17:38:26Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online) - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES)false
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