Diferenças intra e interespecíficas na atividade da fosfatase alcalina em microalgas marinhas costeiras selecionadas

A incorporação de fósforo (P) foi avaliada através da técnica de marcador enzimático fluorescente a fim de determinar a atividade da fosfatase alcalina (PA) em dois clones de Phaeodactylum tricornutum (Bohlin), Ub3 e Ub7, isolados de Ubatuba (SP), em Tetraselmis aff. chui (Butcher) e Prorocentrum minimum (Pavillard) J. Schiller, isoladas da Baía de Guanabara (RJ) e na Comunidade Natural da Baía de Guanabara (RJ). A fosfatase alcalina (PA) é uma enzima extracelular associada à membrana que catalisa a hidrólise de compostos orgânicos de fósforo em resposta à limitação de fosfato. Sua análise, a partir do marcador ELF-97, proporciona uma avaliação individual e, portanto, determina as condições nutricionais de fósforo inorgânico em células fitoplanctônicas. Os clones de P. tricornutum apresentaram diferenças no desenvolvimento quando incubados no tratamento P-repleto. O clone Ub7 de P. tricornutum apresentou a maior atividade enzimática quando comparado às demais espécies testadas, em condições P-repletas. Enquanto P. minimum apresentou a maior atividade da fosfatase alcalina em condições P-limitadas. Entre as espécies T. aff. chui e P. minimum, a maior atividade enzimática ocorreu durante a fase estacionária de desenvolvimento, entretanto diferenças foram observadas somente nas menores concentrações de fosfato. P. tricornutum, T. aff. chui e P. minimum, ao longo dos experimentos, utilizaram duas estratégias para incorporação de fosfato, aumentando a atividade da fosfatase alcalina, assim como alterando o biovolume ou a máxima dimensão linear para manter a relação S/V estável. Em P. tricornutum os sítios da atividade enzimática ocorreram na membrana celular, em T. aff. chui encontrados intracelularmente, enquanto em P. minimum observados tanto nas membranas, quanto no interior das células. No experimento realizado com a comunidade natural, houve predomínio das diatomáceas entre todos os grupos e tratamentos; as espécies foram agrupadas nas estratégias adaptativas C e R e classificadas principalmente como R-estrategistas. Os dinoflagelados da Ordem Prorocentrales utilizaram a incorporação do fósforo orgânico como estratégia para obtenção de fósforo em condições limitantes. Entretanto, as diatomáceas apresentaram tal estratégia de forma mais variável. Quanto às prasinofíceas, embora Tetraselmis sp. tenha apresentado baixa atividade enzimática nos experimentos unialgais, as concentrações de fosfato ao longo do experimento não resultaram na utilização de P orgânico para o grupo. Os resultados destacaram as diferenças intra e interespecíficas na atividade da fosfatase alcalina, e, consequentemente, na incorporação de fósforo orgânico, uma vez que as espécies testadas regularam a atividade enzimática de acordo com as diferentes concentrações externas de fosfato.

The incorporation of phosphorus (P) was evaluated by the activity of alkaline phosphatase (AP) as a marker, using a fluorescent probe technique, in order to ascertain the activity of this enzyme in two clones of Phaeodactylum tricornutum (Bohlin), Ub3 and Ub7, isolated from Ubatuba (SP), as well as in Tetraselmis aff. chui (Butcher), Prorocentrum minimum (Pavillard) J. Schiller, originally isolated from the Guanabara Bay (RJ) and Natural community of Guanabara Bay (RJ). Alkaline phosphatase (AP) is an extracellular membrane-associated enzyme that catalyzes the hydrolysis of organic phosphorus compounds in response to the phosphate limitation. Its analysis, from ELF-97 probe, provides an individual evaluation, and therefore determines the nutritional status of inorganic phosphorus in phytoplanktonic cells. Bioassays were performed in triplicate comparing the control treatment Guillard F/2 to both phosphate-enriched and phosphate-depleted conditions by varying only the phosphate concentration in the media for Phaeodactylum tricornutum, Tetraselmis aff. chui, Prorocentrum minimum and Natural community of Guanabara Bay. The P. tricornutum clones showed differences in its development when incubated in the phosphate-enriched media. In this condition, the Ub7 clone presented a different development. The alkaline phosphatase analysis indicated limitations of this clone under such conditions. T. aff. chui and P. minimum showed higher enzymatic activity during the stationary phase, although differences were observed only in the phosphate-depleted treatments. P. tricornutum Ub7 clone showed higher PA activity when compared to the other species, in P-enriched condition. While P. minimum showed higher enzimatic activity in P-depleted conditions. P. tricornutum, T. aff. chui and P. minimum, presented both increases in AP activity and low variation in the S/V ratio, by increasing biovolume and maximum linear dimension, as estrategies for phosphate incorporation. In P. tricornutum the AP sites were observed on the cell membrane, in T. aff. chui the sites were located within the cells, while in P. minimum were found both in membranes as inside the cells. In the experiment carried out with Natural community of Guanabara Bay, there was a predominance of diatoms among all groups and treatments; species were grouped into adaptive strategies C and R. The dinoflagellates of Prorocentrales Order uses the incorporation of organic phosphorus as strategy for obtaining phosphorus in P-depleted conditions. However, wen we consider the diatoms, this strategy is more inconstant. Regarding the Prasinophyceae, the phosphate concentrations throughout the experiment did not result in the use of organic phosphorus in this group. Our results highlighted the differences intra and interspecific in alkaline phosphatase activity and hence in the incorporation of organic phosphorus as the tested species regulated the enzymatic activity under different external phosphate concentrations.