Natural algicides against harmful microalgae: screening the bacillamide potential as a prevention tool for cyanobacteria blooms

• Autor(a) principal: Churro, Catarina Isabel Prata Pereira Leitão
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/755
• topic: Microbiologia; Algas; Cianobactérias; Microalgas

O desenvolvimento de florescências de microalgas e de cianobactérias em ambientes aquáticos, marinhos e de água doce, pode ter consequências nefastas para os ecossistemas e para a saúde animal e humana. A prevenção e o combate à formação destas florescências envolve frequentemente a aplicação de agentes químicos com propriedades algicidas. Contudo, estes agentes são, na sua generalidade, inespecíficos, actuando não apenas sobre os organismos alvo mas também sobre a restante comunidade fitoplanctónica. A bacillamida é um composto natural recentemente isolado a partir de uma bactéria associada ao declínio de florescências de dinoflagelados marinhos. A sua toxicidade natural contra estas microalgas, associada a um baixo custo de produção em laboratório, apontam para a possível utilização deste composto como agente algicida no combate a proliferações algais nocivas. Neste trabalho avaliou-se o efeito da bacilamida e de um conjunto de compostos análogos no crescimento de diferentes estirpes de cianobactérias e de microalgas em cultura, com o objectivo de testar a aplicabilidade destes compostos na prevenção e no combate ao desenvolvimento de florescências. As culturas, inoculadas em microplacas de 96 pocetos, foram expostas a uma série crescente de concentrações de cada um dos compostos testados e incubadas numa câmara de culturas durante 216h. O crescimento algal foi seguido ao longo do período de incubação através da medição diária da densidade óptica (450nm) nos pocetos. As percentagens de inibição do crescimento foram calculadas a partir das curvas de crescimento obtidas em cada condição e as concentrações inibitórias IC50-216h foram calculadas por regressão das curvas de inibição através de análise de probits. A selectividade na acção tóxica de cada um dos compostos testados para as diferentes espécies foi estimada por comparação das concentrações inibitórias IC50- 216h obtidas nas diferentes culturas. Para além dos efeitos no crescimento, os efeitos na morfologia e ultrastrutura foram analisados por observação das células expostas ao microscópio óptico e ao microscópio electrónico de transmissão. Os resultados obtidos revelaram que as cianobactérias tóxicas Microcystis aeruginosa, Aphanizomenon gracile, Anabaena circinalis e Anabaenopsis circularis são mais susceptíveis à bacilamida do que as algas verdes Ankistrodesmus falcatus e Scenedesmus obliquus. Assim, um tratamento com bacilamida a 80µg.L-1 deverá afectar o crescimento destas cianobactérias sem afectar o desenvolvimento das algas verdes. Resumo Contudo, outras cianobactérias, tais como, Nodularia spumigena, Leptolyngbya sp. e Plankthotrix rubescens, exibiram níveis de tolerâncias à bacilamida semelhantes aos obtidos para a maioria das algas eucarióticas testadas. Resultados semelhantes foram obtidos com a bromobacilamida e a clorobacilamida. A metoxibacilamida, por seu lado, revelou-se particularmente tóxica para as cianobactérias Anabaena e Aphanizomenon (IC50-216h= 42 e 85 µg.L-1, respectivamente) em concentrações que não afectaram o crescimento de nenhuma das restantes culturas testadas. A fluorbacilamida e a iodobacilamida revelaram um espectro de acção tóxica mais amplo contra cianobactérias, afectando o crescimento destes organismos em concentrações mais baixas (IC50-216h = 20-40 µg.L-1) do que os restantes análogos testados. No entanto, a estas concentrações, estas bacilamidas afectaram também a maior parte das algas eucarióticas testadas, revelando-se portanto inespecíficas na sua acção tóxica. De todos os compostos testados, a triptamina (percursor da bacilamida) revelou ser o mais tóxico, afectando o crescimento da maioria das cianobactérias testadas em concentrações muito inferiores (IC50-216h = 1,1-4,1 µL-1) às necessárias para afectar o crescimento das clorófitas (IC50-216h = 6,9-10,2 µL-1). As diatomáceas foram contudo igualmente afectadas pela triptamina (IC50-216h = 0,5-2,5 µL-1) pelo que a sua aplicação em ambientes co-habitados por estes dois tipos de organismos fitoplanctónicos pode resultar em efeitos nocivos para ambos. Por outro lado a cianobactéria Planktothrix rubescens revelou-se bastante mais resistente à triptamina que as restantes cianobactérias testadas. As diferentes sensibilidades exibidas pelas diferentes culturas cianobacterianas a cada um dos compostos testados, demonstram que as bacilamidas e a triptamina não devem ser considerados algicidas de largo espectro contra cianobactérias. Contudo a aplicação de distintas bacilamidas no combate ao desenvolvimento de determinadas espécies cianobacterianas em particular, pode revelar-se eficaz desde que o tipo e concentração de bacilamida aplicada não afectem as restantes microalgas que compõem a comunidade fitoplactónica. A decisão sobre o tipo e quantidade de bacilamida a aplicar na prevenção do desenvolvimento de uma dada fluorescência deve portanto ter em conta não só a espécie cianobacteriana dominante mas também considerar a composição relativa de toda a comunidade fitoplanctónica, de modo a não afectar os organismos benéficos para o equilíbrio e produtividade do ecossistema.