Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju(Cyanobacteria): variação semanal e relações com fatores ambientais em um reservatório eutrófico, São Paulo, SP, Brasil

Florações de Cylindrospermopsis raciborskii têm sido cada vez mais freqüentes em reservatórios brasileiros em virtude da sua alta competitividade em ambientes tropicais eutrofizados. Esta espécie é produtora de toxinas extremamente agressivas, as quais podem causar problemas de saúde pública e danos ao meio ambiente. Nosso objetivo foi acompanhar a variação temporal da densidade desta população relacionando-a com variáveis ambientais e detectando os possíveis fatores que interferem no seu desenvolvimento. O lago estudado localiza-se na zona sul do Município de São Paulo (23º39' S e 46º37' W). É um corpo d'água eutrofizado e vem apresentando florações freqüentes de C. raciborskii. Amostras de água foram coletadas semanalmente, na parte mais profunda do lago, durante o período de setembro/97 a setembro/98. Foram analisados o perfil térmico, zona de mistura, transparência, zona eufótica, turbidez, pH, alcalinidade, condutividade, oxigênio dissolvido, nutrientes, clorofila a, densidade da população e densidade total da comunidade fitoplanctônica. A ordenação dos dados abióticos e bióticos foi feita através da análise de componentes principais (PCA) e análise de correspondência canônica (CCA). Durante os meses de novembro e dezembro/97 foram registrados os mais altos valores de densidade de C. raciborskii. Entre 10/12 e 17/12, a espécie contribuiu com 50% para a densidade total da comunidade. Nesse período foram registradas estratificações térmicas, elevados valores de temperatura da água e de turbidez e baixos valores de transparência da água. Os meses de outono e inverno de 1998 foram caracterizados pela ausência da espécie estudada, desestratificação térmica da coluna d'água, baixas temperaturas da água, altos valores de transparência (os maiores já registrados para o ambiente) e pelo aumento considerável dos bancos da macrófita aquática flutuante Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. Tais interrelações são discutidas no presente trabalho.

Comunidade fitoplanctônica de um pesqueiro na cidade de São Paulo

OBJETIVO: A avaliação da qualidade da água e da comunidade fitoplanctônica em ambientes destinados à recreação permite estabelecer formas de manejo desses sistemas, evitando possíveis problemas à saúde humana. Assim, realizou-se estudo com objetivo de analisar a variação sazonal do fitoplâncton de um sistema lacustre natural, e sua relação com a qualidade da água. MÉTODOS: O lago estudado faz parte de um pesqueiro localizado na zona sul da cidade de São Paulo. Foram realizadas quatro coletas no período de um ano, em três pontos de amostragem. As amostras foram analisadas quanto à composição florística e às variáveis físicas e químicas da água. RESULTADOS: A análise qualitativa do fitoplâncton revelou o total de 91 táxons distribuídos em oito classes: Chlorophyceae (52%), Cyanophyceae (16%), Euglenophyceae (12%), Zygnemaphyceae (10%), Bacillariophyceae (5%), Xantophyceae (3%), Dinophyceae (1%) e Chrysophyceae (1%). Alguns dos parâmetros físicos e químicos parecem ter influenciado o comportamento do fitoplâncton; a classe Chlorophyceae foi a mais favorecida pelas condições ambientais. Dentre as espécies de cianofíceas identificadas, destacaram-se Microcystis paniformis, Cylindrospermopsis raciborskii e espécies de Anabaena, que apresentaram maior importância do ponto de vista sanitário devido à produção de toxinas. CONCLUSÕES: Algumas variáveis físicas e químicas da água interferiram na estrutura da comunidade fitoplanctônica. A presença de Microcystis paniformis, Cylindrospermopsis raciborskii e espécies de Anabaena indicam o potencial tóxico e os possíveis problemas que podem ocorrer à saúde pública, caso esse ambiente não seja continuamente monitorado. Estudos adicionais são recomendados, com a finalidade de se evitar efeitos deletérios ao ambiente e à saúde da população.

Cyanobacterial occurrence and detection of microcystin by planar chromatography in surface water of Billings and Guarapiranga Reservoirs, SP, Brazil

Billings and Guarapiranga Reservoirs were deeply affected by environmental disturbances, which more evident consequence are the cyanobacterial blooms. Microcystins are the most common cyanotoxin in freshwaters and more than 70 types are known. Different methods for microcystins analysis in water can be used, among which ELISA and HPLC are the most frequently employed. However, less sophisticated and more economic methods can also be used. This is the case of planar chromatography (thin-layer chromatography) method previously used in cyanotoxins purification but gradually replaced by others. Posterior optimization of the microcystin chromatography conditions and because of its simplicity, rapidity, efficiency and low cost, this method is again considered an option for the analysis of microcystins and nodularins. Considering the importance of Billings and Guarapiranga Reservoirs for drinking water supplies and the few scientific data about cyanobacteria and cyanotoxins in these water bodies, the aims of this work are to analyze the biodiversity of cyanobacteria in the Billings and Guarapiranga Reservoirs and the detection of dissolved microcystins in the water. It was possible to identify 17 species of cyanobacteria, 9 of them being potentially toxic. In Billings Reservoir Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing and Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenayya & Subba Raju are the most common species, while in Guarapiranga Reservoir only M. aeruginosa was considered as a common species. Microcystins were detected in all Billings Reservoir samples and in only one sample from Guarapiranga Reservoir.

The leaves of green plants as well as a cyanobacterium, a red alga, and fungi contain insulin-like antigens

We report the detection of insulin-like antigens in a large range of species utilizing a modified ELISA plate assay and Western blotting. We tested the leaves or aerial parts of species of Rhodophyta (red alga), Bryophyta (mosses), Psilophyta (whisk ferns), Lycopodophyta (club mosses), Sphenopsida (horsetails), gymnosperms, and angiosperms, including monocots and dicots. We also studied species of fungi and a cyanobacterium, Spirulina maxima. The wide distribution of insulin-like antigens, which in some cases present the same electrophoretic mobility as bovine insulin, together with results recently published by us on the amino acid sequence of an insulin isolated from the seed coat of jack bean (Canavalia ensiformis) and from the developing fruits of cowpea (Vigna unguiculata), suggests that pathways depending on this hormone have been conserved through evolution.

Development of a cyanobacterial biolarvicide

Results of studies on a larvicidal cyanobacterium that expresses a Bti cryIVD gene fusion are reported. Genetically altered Agmenellum quadruplicatum PR-6 is shown to be toxic to larvae of three major genera of disease-bearing mosquitos. Factors affecting expression of Bti genes in cyanobacteria are discussed.

Cianobactérias planctônicas de um lago artificial urbano na cidade de Goiânia, GO

Os criatórios de peixe do estado de Goiás são inúmeros e de intensa atividade recreativa. No entanto, estudos sobre as cianobactérias nesses ambientes são escassos, fato preocupante, uma vez que é comum notar-se intensa proliferação do fitoplâncton em pesqueiros, principalmente devido a ações antrópicas. O perigo consiste na formação de florações de espécies potencialmente tóxicas, principalmente de cianobactérias. Este trabalho visa inventariar as espécies planctônicas de cianobactérias ocorrentes em um pesqueiro (lago Jaó - um lago artificial raso) da área municipal de Goiânia (GO) (16º39'13" S-49º13'26" O). As amostragens foram realizadas nos períodos de seca (2003 a 2008) e chuva (2009), quando visualmente era evidente a ocorrência de florações. Foram aferidas variáveis climatológicas, morfométricas e limnológicas. O período de seca foi representativo nos anos amostrados apresentando no máximo 50 mm de precipitação mensal em 2005. Foram registrados 31 táxons de cianobactérias pertencentes aos gêneros Dolichospermum (5 spp.), Aphanocapsa (4 spp.), Microcystis (3 spp.), Pseudanabaena (3 spp.), Radiocystis (2 spp.), Oscillatoria (2 spp.), Bacularia, Coelosphaerium, Cylindrospermopsis, Geitlerinema, Glaucospira, Limnothrix, Pannus, Phormidium, Planktolyngbya, Planktothrix, Sphaerocavum e Synechocystis, esses últimos com uma espécie cada. Nos anos de 2003 a 2005 ocorreu predomínio de florações de espécies de Dolichospermum e em 2006 predominaram espécies de Microcystis, Radiocystis e Aphanocapsa. Das espécies inventariadas neste estudo, 21 são primeiras citações para o estado de Goiás e 13 foram constadas na literatura como potencialmente tóxicas.

Spirulina platensis: process optimization to obtain biomass

Spirulina platensis is a photoautotrophic mesophilic cyanobacterium. Its main sources of nutrients are nitrate, urea, and ammonium salts. Spirulina cultivation requires temperature, light intensity, and nutrient content control. This microalgae has been studied and used commercially due to its therapeutic and antioxidant potential. In addition, several studies have reported its ability to use CO2, its immune activity, and use as an adjuvant nutritive factor in the treatment of obesity. The objective of this study is the production of biomass of S. platensis using different rates of stirring, nitrogen source, amount of micronutrients, and luminosity. A 2(4) experimental design with the following factors: stirring (120 and 140 RPM), amount of nitrogen (1.5 and 2.5 g/L), amount of micronutrients (0,25 and 0,75 mL/L) (11 and 15 W), and luminosity was used. Fermentation was performed in a 500 mL conical flask with 250 mL of culture medium and 10% inoculum in an incubator with controlled stirring and luminosity. Fermentation was monitored using a spectrophotometer (560 nm), and each fermentation lasted 15 days. Of the parameters studied, luminosity is the one with the highest significance, followed by the amount of nitrogen and the interaction between stirring and micronutrients. Maximum production of biomass for 15 days was 2.70 g/L under the following conditions: luminosity15W; stirring, 120 RPM; source of nitrogen, 1.5 g/L; and micronutrients, 0.75 mL/L.

Production of phycobiliproteins by Arthrospira platensis under different lightconditions for application in food products

There has been an increase in investment in research on new sources of natural pigments for food application. Some cyanobacteria can change the structures responsible for light harvesting and cellular processes according to the wavelength and light intensity. This phenomenon has been described as complementary chromatic adaptation. The present study aimed to investigate the growth of Arthrospira platensis using different light qualities, irradiance, and wavelength by evaluating the production of biomass, proteins, and phycobiliproteins. The occurrence of the chromatic adaptation phenomenon in this cyanobacterium was also investigated. The microorganism used in this study, A. platensis, was grown in a Zarrouk medium under three irradiance levels, 50, 100, and 150 μmol fotons.m–2.s–1 with illumination provided by white and green fluorescent lamps. The condition of 150 µmol fotons.m–2.s–1 white light was the one that promoted the highest biomass production of A. platensis cultures (2115.24 mg.L–1). There was no difference in the production of total protein and total phycobiliproteins under the studied conditions. It is likely that the large supply of nitrogen in the Zarrouk medium was sufficient for cell growth and maintenance, and it supplied the production of accessory pigments composed of protein. Finally, there was no evidence of the complementary chromatic adaptation phenomenon in A. platensis cultivated under green light. Moreover, this condition did not increase phycocyanin production.