Effect of nitrate and ammonium on the growth and protein concentration of Microcystis viridis Lemmermann (Cyanobacteria)

Cyanobacteria are a very important group in aquatic systems, particularly in eutrophic waters. Therefore studies about their success in the environment are essential. Many hypotheses have tried to explain the dominance of Cyanobacteria, and several emphasized the importance of various nitrogen sources for the success of the group. In this study, we measured the effect of ammonium and nitrate on the growth and protein concentration of Microcystis viridis (Cyanobacteria). This species is well-known because bloom formation in eutrophic waters. The study was carried out, in experimental batch cultures, using the WC medium with different nitrogen sources: ammonium, nitrate, ammonium + nitrate (50% ammonium + 50% nitrate) and ammonium at different concentrations (to test for possible NH4+ toxicity). Protein, ammonium and nitrate concentrations were measured at end of each experiment, whereas samples for cell counts were taken daily. Results showed that Microcystis viridis grew faster with ammonium (µ = 0.393 day-1) than with nitrate (µ = 0.263 day-1) and ammonium + nitrate (µ = 0.325 day-1). This pattern is explained by the metabolism of ammonium that presents higher uptake and assimilation rates than nitrate. Maximum cell concentration, however, was higher in the ammonium + nitrate treatment, followed by nitrate treatment. Higher protein concentration were observed in the treatment with nitrate. In the ammonium toxicity test, no difference between the control and NH4+ at 50% was found. Thus, the ammonium concentrations used in these experiments were not toxic. Our results suggest that Cyanobacteria is able to grow on both nitrogen sources even if ammonium may allow faster growth and bloom development.

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.

Os escorpiões brazileiros

A fauna escorpionica do Brasil é constituida de 37 especies e uma variedade, pertencentes a 4 familias e 10 generos. São as seguintes: FAM. BUTHIDAE. 1. Genero Ananteris - Com a especie A. balzani. 2 Genero Isometrus - Com a especie I. maculatus. 3. Genero Tityus - com as especies: T. microcystis, T. magnimanus, T. metuendus, T. cambridgei, T. duckei, T. paraensis, T. mattogrossensis, T. paraguavensis, T. pusillus, I. silvestris, T. intermedius, T. stigmurus, T. baiensis, T. costatus, T. trivittatus, T. dorsomaculatus, T. serrulatus. 4. Genero Rhopalurus - Com as especies: R. agamemnon, R. debilis, R. stenocuirus, R. melleipalpus, R. barythemar, R. rochai, R. acromelas, R. borelli, R. laticauda. FAM. SCORPIONIDAE. 5. Genero Diplocentrus - Com a especie: D. gundlachi. FAM. CHACTIDAE. 6. Genero Broteas. Com as especies: B. gervaisii. 7. Genero Broteochacatas - Com as especies B. parvulus e B. delicatus. FAM. BOTHRIURIDAE 8. Genero Bothriurus - Com as especies: B. bonariensis, B.signatus a var asper de B. bonariensis. 9. Genero Thestylus - Com a especie T. glasioui. 10. Genero Urophonius - Com a especie U. brachycentrus. De um modo eschematico, pode-se dizer que a fam. Bothriuridae está limitada ao sul do paiz e as fam. Chactldae e Scorpionidae limitadas ao norte (bacia amazonica). A fam. Buthidae se distribue do seguinte modo: o gen. Ananteris é limitado a Matto Grossoo gen. Isometrus é cosmopolita, o gen. Rhopalurus predomina no nordeste brazileiro e o genero Tityus é representado em todo o paiz, ao norte pelos grupos Cambridgei (bacia amazonica) e pusillus (bacia amazonica e Estado do Matto Grosso), no centro e sul pelo grupo stigmurus. No Estado de Minas predominam as especies T. bahiensis e T. serrulatus, aquella em Ouro-Preto, e esta em Bello Horizonte, Santa Barbara, Itabira. etc. Das especies referidas, 6 foram descriptas pelo auctor em collaboração ccm ADOLPHO LUTZ. São as seguintes: T serrulatus, T. dorsomaculatus, T. microcystis, T. intermedius, R. acromelas e R. melleipalpus.

Plancto e hidrobiologia sanitária de tanques tropicais com dáfnias e rotíferos

The engineers of the modern University City are constructing a graceful bridge, named PONTE OSWALDO CRUZ, that crosses a portion of the Guanabara Bay (Fig. 1). The work at west pillar stopped for 3 years (The concret structure in Est. 1). As it will be seen from n.º 1 — 5 of the fig. 1, Est. I, the base of the structure will have five underground boxes of reinforcement, but, to-day they are just like as five uncovered water ponds, until at present: May 1963. (Est. I — fig. 3, n.º 3 — pond n.º 3; A. — old level of the water; B.— actual level of the water; c.— green water; E.— mass of bloom of blue algae Microcystis aeruginosa). Soon after SW portion, as 5 cells in series, of the pillar abutments, and also the NE portion nearly opposite in the Tibau Mount will be filled up with earth, a new way will link Rio City and the University City. We see to day Est. I, fig. 1 — the grasses on the half arenous beach of the Tibau Point. These natural Cyperaceae and Gramineae will be desappear because of so a new road, now under construction, when completed will be 33 feet above the mean sea level, as high as the pillar, covering exactly as that place. Although rainfall was the chief source of water for these ponds, the first water (before meterorological precipitations of whatever first rain it might fall) was a common tap water mixed with Portland Cement, which exuded gradually through the pores of the concret during its hardenning process. Some data of its first cement water composition are on the chemical table, and in Tab. n.º 4 and "Resultado n.º 1". The rain — receiving surface of each pond were about 15 by 16 feet, that is, 240 square feet; when they were full of water, their depth was of 2 feet 3", having each pond about 4,000 gallons. Climatic conditions are obviously similar of those of the Rio de Janeiro City: records of temperature, of precipitation and evaporation are seen on the graphics, figs. 2, 3, 4. Our conceptions of 4 phases is merely to satisfy an easy explanation thus the first phase that of exudation of concrete. We consider the 2nd. phase formation of bacterian and cyanophycean thin pellicel. 3rd. phase - dilution by rains, and fertilisation by birds; the 4th phase - plankton flora and fauna established. The biological material arrived with the air, the rains, and also with contaminations by dusts; with big portion of sand, of earth, and leaves of trees resulted of the SW wind actions in the storming days (See - Est. I, fig. 3, G. - the mangrove trees of the Pinheiro Island). Many birds set down and rest upon the pillar structure, its faeces which are good fertilizers fall into the ponds. Some birds were commonly pigeons, black ravens, swallows, sparrows and other sea mews, moor hens, and a few sea birds of comparatively rare occurence. We get only some examples of tropical dust contaminated helioplankton, of which incipient observations were been done sparcely. See the systematic list of the species of plankters. Phytoplankters - Cyanophyta algae as a basic part for food of zooplankters, represented chiefly by rotiferse, water-fleas Moinodaphnia and other Crustacea: Ostracoda Copepoda and Insecta: Chironomidae and Culicidae larvae. The polysaprobic of septic irruptions have not been done only by heating in summer, and, a good reason of that, for example: when the fifth pond was in polysaprobic phase as the same time an alike septic phase do not happened into the 3rd. pond, therefore, both were in the same conditions of temperature, but with unlike contaminations. Among the most important aquatic organisms used as indicatiors of pollution - and microorganisms of real importance in the field of sanitary science, by authorities of renown, for instance: PALMER, PRESCOTT, INGRAM, LIEBMANN, we choose following microalgae: a) The cosmopolite algae Scenedesmus quadricuada, a common indicator in mesosaprobio waters, which lives between pH 7,0 and it is assimilative of NO[3 subscripted] and NH[4 subscripted]. b) Species of the genus Chlamydomonas; it is even possible that all the species of theses genus inhabit strong-mesosaprobic to polysaprobic waters when in massive blooms. c) Several species of Euglenaceae in fast growing number, at the same time of the protozoa Amoebidae, Vorticellidae and simultaneous with deposition of the decaying cells of the blue algae Anacystis cyanea (= Microcystis) when the consumed oxygen by organic matter resulted in 40 mg. L. But, we found, among various Euglenacea the cosmopolite species (Euglena viridis, a well known polysaprobic indicatior of which presence occur in septic zone. d) Analcystis cyanea (= M. aeruginosa) as we observed was in blooms increasing to the order of billions of cells per litter, its maximum in the summer. Temperatures 73ºF to 82ºF but even 90ºF, the pH higher than 8. When these blue algae was joined to the rotifer Brachionus calyflorus the waters gets a milky appearance, but greenished one. In fact, that cosmopolite algae is used as a mesosaprobic indicator. Into the water of the ponds its predominance finished when the septic polysaprobic conditions began. e) Ankistrodesmus falcatus was present in the 5th pond from 26the. April untill the 26th July, and when N.NH[4 subscripted] gets 1.28 mg. L. and when chlorinity stayed from 0.034 to 0.061 mg. L. It never was found at N.NH[4 subscripted] higher than 1 mg. L. The green algae A. falcatus, an indicatior of pollution, lives in moderate mesosaprobic waters. f) As everyone knows, the rotifer eggs may be widely dispersed by wind. The rotifer Asplanchna brightwelli in our observation seemed like a green colored bag, overcharged by green cells and detritus, specially into its spacious stomach, which ends blindly (the intestine, cloaca, being absent). The stock of Asplanchna in the ponds, during the construction of the bridge "PONTE OSWALDO CRUZ" inhabits alkaline waters, pH 8,0 a 8,3, and when we observed we noted its dissolved oxygen from 3.5 to 4 mg. L. In these ponds Asplanchna lived in 0,2 P.PO[4 subscripted]. (Remember the hydobiological observations foreign to braslian waters refer only from 0.06 to 0,010 mg. L. P.PO[4 subscripted]; and they refer resistance to 0.8 N.NH[4 subscripted]). By our data, that rotiger resist commonly to 1.2 until 1.8 mg. L.N.NH[4 subscripted]; here in our ponds and, when NO[2 subscripted] appears Asplanchna desappears. It may be that Asplanchna were devoured by nitrite resistant animals of by Culicidae or other mosquitoes devoured by Due to these facts the number and the distribution of Asplanchna varies considerabley; see - plates of plankton successions. g) Brachionus one of the commonest members of class Rotatoria was frquently found in abundance into the ponds, and we notice an important biological change produce by the rotifer Brachonus colyciflorus: the occurence of its Brachionus clayciflorus forms pallas, is rare in Brazil, as we know about this. h) When we found the water flea MOinodaphnia we do not record simultanous presence of the blue algae Agmenellun (= Merismopedia).

Hidrobiologia geral, aplicada particularmente a veiculadores de esquistossomos: hipereutrofia, mal moderno das águas

Observações hidrobiológicas do Lago de Brasília, em 1965, mostraram algas planctônicas Desmidiaceae predominantes, com espécies dos gêneros Staurastrum, Micrasterias, Euastrum, Cosmarium Xanthidium, Bambusina, Closterium, Spondilosium, Penium, principalmente, de águas puras e naturais; conforme o texto, são sêres comuns nas águas indígenas do Brasil Central. Mas a nova capital brasileira cresceu ràpidamente, alcançando oerto de meio milhão de habitantes: a influência do homem se apresentou e, em 1968, já causava outro regime hidrobiológico dentro das faixas de saprobidade, com planctos cosmopolitas indicadores de poluição. Encontramos águas já mesossapróbias com cianofíceas indesejáveis em quantidades maciças, como as Aphanizomenon flos-aquae, a Anacystis cyanea (= Microcystis aeruginosa), Anabaenopsis, Gomphosphaeria e outras. O lago que era "Lago de Desmidiáceas" passou a ser um "Lago de Cianofíceas". Os índices de eutrofização dependem de eutrofizantes no numerador, divididos por desmidiáceas no denominador. Quanto maior o número de algas eutrofizantes, tanto maior a eutrofização; exatamente o que acontece no lago de Brasília. os autores chamam a atenção para os estudos de saprobidade das águas do lago, baseado na teoria que os moluscos Planorbidae se instalem dependentes do regime de poluição mesossapróbio; supõe-se por isso a razão por que êsses moluscos acompanham o homem nas suas migrações. Poder-se-à determinar a faixa de saprobidade em que se instalam os moluscos, suspeitando-se entre os regimes A- e B- mesossapróbio. Propõem medidas preventivas de caráter hidrobiológico para evitar a instalação de planorbídeos. Embora os esgotos sejam todos muito bem tratados sanitàriamente e não há nenhum perigo ou queixa quanto a essa parte; mas é o resultado do tratamento de esgotos e restos de águas usadas pelo homem que fornecem nutritivos às àguas: N, P, Ca, Cl, K, etc. ... e que eutrofizam. A eutrofização normal é ótima; o lago fica produtivo de bom plancto e ótimos peixes. Para eutrofia em excesso, os autores criaram o nôvo têrmo HIPEREUTROFIA, descrevem êsses fenômenos, de ordem geral, com explosivo crescimento da população planctônica e fitoplanto mesossapróbio causador de calamitosos problemas. Pode a "hipereutrofia" ser considerada uma nova e grave "praga das águas" que surgiu depois da 2ª guerra mundial, devido á rápida industralização e explosão populacional do homem. Medidas preventivas contra a hipereutrofia poderão ser conseguidas com planejamentos integrados das bacias dos rios, lagos e baías evitando despejos de excessos de nutrientes, em zonas que fiquem como reservas, preservando a biota aquática natural e normal. É possível tal planejamento no Brasil, porque é um dos poucos países, com bacias de rios e lagos artificiais ainda não poluídos.

Ocorrência de algas cianofíticas em água de dessedentação de bovinos criados extensivamente

Na pecuária extensiva, os bebedouros naturais ou artificiais possibilitam o acesso direto dos bovinos ao seu interior e trazem como consequência a degradação da qualidade da água e o aumento dos riscos sanitários. Em tais circunstâncias ocorre a eutrofização e consequentemente a floração de algas, dentre elas cianobactérias toxigênicas. O presente estudo teve por objetivo verificar a ocorrência de cianobactérias de interesse sanitário em água de dessedentação de bovinos e descrever os seus parâmetros físico-químicos pH, temperatura e oxigênio dissolvido. Foram examinadas 19 amostras de água de cacimbas ou bebedouros naturais formados predominantemente em decorrência da precipitação pluviométrica, coletadas em seis propriedades rurais localizadas nas regiões Sudeste e Centro-Oeste, para a presença de cianobactérias e mensurados os valores de pH, temperatura e oxigênio dissolvido. Microcystis e/ou Merismopedia foram detectadas em dois bebedouros; em um dos quais havia intensa floração. Os valores de pH, temperatura e oxigênio dissolvido nas 19 coleções oscilaram entre pH 7,2-9,7, 31-34ºC e 7,8-30mg/l, respectivamente. Foram detectadas ainda algas consideradas não patogênicas de diversos gêneros, em conjunto ou não com a ocorrência das cianofíticas. Nessas condições, as práticas comuns de oferta de água de dessedentação na bovinocultura extensiva, as possibilidades de eutrofização e a contaminação por cianobactérias trazem potenciais riscos à saúde dos animais.

Monitoramento de fitoplâncton e microcistina no reservatório da UHE Americana

Este trabalho foi realizado na UHE Americana, pertencente à Companhia Paulista de Força e Luz, e faz parte de um projeto de pesquisa e desenvolvimento realizado em conjunto com a Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, de Botucatu. As amostragens de água foram realizadas nos meses de fevereiro, abril, junho e outubro de 2004. As características analisadas foram: temperatura da água, pH, oxigênio dissolvido, condutividade, nitrogênio total, nitrito, nitrato, amônia, fósforo total, fosfato, fosfato inorgânico, juntamente com análise qualitativa e quantitativa da comunidade fitoplanctônica e a toxicidade. O reservatório apresentou valores elevados de fósforo total, variando de 18 a 509 µg L-1; fosfato, de 4 a 463 µg L-1; nitrogênio total, de 0,99 a 17,25 mg L-1; e nitrato, de 0,26 a 15,29 mg L-1. Para a comunidade fitoplanctônica foram encontrados 103 táxons em todo o período amostrado; a maior riqueza foi encontrada no ponto P06, e a maior pobreza de táxons, nos pontos localizadas no corpo central do reservatório (P02, P03, P04 e P05). A maior concentração de cianofícea ocorreu em abril de 2004: 5.375.175 ind. L-1. As espécies que apresentaram as maiores densidades foram Microcystis aeruginosa, Anabaena spiroides, Microcystis sp. e Pseudoanabaena mucicola; a maior densidade foi apresentada por Anabaena spiroides, com 4.178.084 ind. L-1. Nos meses de junho e outubro a classe Cryptophyceae teve uma grande contribuição para a densidade total. Apesar da grande densidade de cianobactérias, os valores de toxicidade ficaram abaixo do limite permitido pela Portaria nº 1.469.

Planktic Cyanobacteria from São Paulo State, Brazil: Chroococcales

The biodiversity studies of planktic cyanobacteria started in 1997 with intensive collecting in different water bodies of São Paulo State. Due to the problems brougth by eutrophication and cyanobacterial blooms, the samplings were concentrated in reservoirs of Alto Tietê region that supply drinking water to millions of people. The samples were collected with 20 µm plankton net or Van Dorn's bottle. Part of each one was preserved in formaldehyde or lugol solution and part was isolated. The culture strains were kept in BG11 and/or AMS1 media. Based on natural and culture material, 26 species were identified belonging to the families Chroococcaceae (2 taxa), Merismopediaceae (12), Microcystaceae (7) and Synechococcaceae (5). Among these species, six are potentialy toxic: Aphanocapsa incerta (Lemmerm.) Cronberg & Komárek, Microcystis aeruginosa (Kütz.) Kütz., M. botrys Teiling, M. panniformis Komárek et al., M. wesenbergii (Komárek) Komárek, and Radiocystis fernandoi Komárek & Komár.-Legn. Bacularia and Coelosphaeriopsis are genera reported for the first time in Brazil.

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.

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.