Efeitos do cobre na macrófita potamogeton pectinatus L. e sua possível utilização o monitoramento ou remediação de ambientes aquáticos contaminados por este metal

O cobre é um metal essencial para as plantas, porém considerado tóxico quando em elevadas concentrações na água. No caso de macrófitas aquáticas já foi demonstrado que este metal inibe o processo fotossintético e provoca alterações pigmentares. Neste contexto, expusemos (96h) a macrófita aquática Potamogeton pectinatus (L.) à diferentes concentrações de cobre 1, 10, 100 e 1000 µM para avaliar o potencial bioacumulador da planta, e às concentrações de 1, 10 e 100 µM de Cu para verificar os possíveis efeitos do metal na taxa fotossintética (24 e 96h) em diferentes intensidades luminosas (17, 100, 300 e 500 µmol/m2 /s), no teor pigmentar (96h) e no crescimento das macrófitas (30 dias). Para os experimentos de bioacumulação mantivemos um grupo de plantas controle (sem adição de cobre no meio), enquanto que para os outros testes mantivemos um grupo controle e um grupo em solução nutritiva de Hoagland 100%, que contem cobre e outros micronutrientes em concentrações ideais para sobrevivência e crescimento de P. pectinatus. Nossos resultados mostram que a macrófita P. pectinatus é capaz de acumular altas concentrações de cobre, sendo que este acúmulo aumenta com a elevação dos níveis do metal na água. Apesar de basicamente não haver diferença estatística entre a concentração do metal nos diferentes órgãos da planta, as raízes mostraram-se capazes de acumular mais cobre que as folhas e caule com base no fator de bioconcentração. Com relação aos teores de clorofila “a”, “b” e carotenoides, estes foram menores nas folhas das plantas controle em comparação com as plantas em solução de Hogland, mas esta diferença só foi significativa nas plantas expostas ao cobre, que apresentaram menor concentração dos teores pigmentares já à 1 µM de Cu. Quanto à fotossíntese, em 24h de exposição, novamente observamos um efeito negativo da ausência e presença de cobre nas concentrações de 1, 10 e 100 µM, bem como, um efeito da luminosidade, de forma que as plantas em solução de Hoagland apresentaram maior taxa fotossintética quando em 100 µmol/m2 /s. Em virtude de um aumento na respiração em 96h, a fotossíntese, quando ocorreu, foi menor que em 24h e não diferiu entre os grupos e luminosidade. Em relação ao crescimento, as plantas perderam biomassa, mas mantiveram seus comprimentos e apenas aquelas em solução de Hoagland aumentaram seu número de folhas. Ainda, verificou-se clorose e necrose nas plantas controle e expostas ao cobre. Diante do exposto, concluímos que a macrófita P. pectinatus acumula altas concentrações de cobre, principalmente na raiz, sendo capaz e refletir as concentrações do metal no meio. Esta condição, sugere seu uso no biomonitoramento e fitorremediação de locais contaminados por cobre. Por outro lado, elas mostram-se sensíveis ao metal pela redução no teor pigmentar e fotossíntese, sugerindo estes como mecanismos toxicidade do cobre.

Avaliação do potencial da macrófita Pistia stratiotes na exposição de íon cromo (VI): biossorção e tolerância

The environmental pollution caused by industries has increased the concentration of pollutants in the environment, especially in water. Among the most diverse contaminants, there is the metals, who may or may not to be heavy/toxic, causing effluent of difficult treatment when in low concentrations. The search for alternative measures of wastewater effluent treatment has led to studies using phytoremediation technique through the various matrices (plant, fungi, bacteria) as means of polishing treatment to remove contaminants by means of biosorption/bioaccumulation. In order to use the phytoremediation technique for removing metals of the environmental, it have been performed bioassay with the macrophyte Pistia stratiotes. The bioassays were realized with healthy plants of P. stratiotes acclimatized in a greenhouse, at room temperature and lighting conditions during 28 days of cultivate. The cultivations were performed in glass vessels containing 1 L of the hydroponic solution with chromium (VI) in the potassium dichromate form with concentration range 0.10 to 4.90 mg L-1. The experiments were performed by Outlining Central Composite Rotational (OCCR), where the kinetics of bioaccumulation and chlorophyll a fluorescence were monitored in plants of P. stratiotes during cultivation. The collections of the samples and cultive solution were performed according to the OCCR. The chromium levels were measured in samples of P. stratiotes and the remaining solutions by the methodology of atomic absorption spectrometry by flame. The tolerance of P. stratiotes in relation to exposure to chromium (VI) was analyzed by parameters of physiological activity by means of chlorophyll a fluorescence, using the portable fluorometer PAM (Pulse Amplitude Modulation). The development of P. stratiots and their biomass were related to the time factor, while bioaccumulation capacities were strongly influenced by factors of time and chromium concentration (VI). The chlorophyll fluorescence parameters were affected by chromium and the exposure time at the bioassays. It was obtained an higher metal removal from the root in relation to the sheet, reaching a high rate of metal removal in solution. The experimental data removal kinetics were represented by kinetic models Irreversibly Langmuir, Reversible Langmuir, Pseudo-first Order and Pseudo-second Order, and the best fit for the culture solution was the Reversible Langmuir model with R² 0.993 and for the plant the best model was Pseudo-second order with R² 0.760.

AVALIAÇÃO COMPARATIVA DO ESTADO NUTRICIONAL DE MUDAS DE BARU ( Dipteryx alata )

Para o sucesso de um processo de revegetação, além de melhorar as condições edáficas da área, deve-se dispor de mudas de boa qualidade, o que pode ser avaliado pelo estado nutricional. Neste trabalho, avaliaramse os teores foliares de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn de mudas de Dipteryx alata produzidas a pleno sol ou em cultivo protegido (30% de sombreamento), utilizando como substrato solo degradado, condicionado ou não com resíduo orgânico (32 t ha-1 macrófitas) e com diferentes doses de fósforo (0, 100, 200 e 300 mg dm-3 P2O5), comparativamente à mudas e parte aérea de plantas adultas, coletadas em campo. A cada coleta de folhas em campo, o solo foi coletado e analisado para P, MO, pH, K, Ca, Mg, H+Al, SB e CTC. A mesma análise foi realizada nas unidades experimentais, ao final do experimento. Os resultados mostram que o Dipteryx alata é pouco exigente em P, que os teores foliares, nas mudas de campo, são superiores às plantas adultas em N, P, K e S e inferiores para Ca e que o estádio de desenvolvimento da planta não influenciou os teores foliares de Mg, B, Cu, Fe, Mn e Zn. O resíduo orgânico não foi suficiente para fornecer o N necessário às mudas produzidas. O cultivo a pleno sol propiciou maiores teores foliares de N, P, Ca, Mg, B, Cu, Fe e Mn. Teores foliares de N, P, K, Ca, B, Fe e Zn foram superiores na presença de resíduo orgânico.

The feeding activity of Colossoma macropomum larvae (tambaqui) in fishponds with water hyacinth (Eichhornia crassipes) fertilizer

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do aguapé como fertilizante orgânico no comportamento alimentar de larvas de tambaqui (Colossoma macropomum) em viveiros de larvicultura. O aguapé foi utilizado para produzir um fertilizante orgânico na proporção de 100 g.m-2. Dois grupos de 5.000 larvas foram transferidos para dois viveiros com e sem fertilizante de macrófita e criados durante um período de 43 dias. O viveiro contendo fertilizante de macrófita apresentou maior abundância de plâncton durante o período de estudo quando comparado ao viveiro controle (P <0,001). A estrutura da comunidade fitoplanctônica não apresentou diferença significativa daquela encontrada no trato digestivo (P > 0,05) e nos viveiros (com e sem fertilizante), evidenciando que as larvas de peixe não apresentaram preferência ou seletividade (P > 0,01) em relação às diferentes algas presentes no viveiro, somente em relação aos organismos zooplanctônicos (P < 0,05). A aplicação de fertilizante aumentou significativamente (P < 0,05) a abundância de fitoplâncton e zooplâncton nos viveiros estudados. O fertilizante de aguapé é fácil de ser obtido e é barato, assim poderá ser utilizado como uma nova alternativa para melhorar a produção dos viveiros de piscicultura.

Cultivo de Ankistrodesmus gracilis (Reisch) Korsikov (Chlorophyta) em laboratório utilizando meio CHU12 e de macrófita com NPK

Two different culture media, namely CHU12 and inorganic fertilizer NPK (20-5-20) associated with macrophyte (Eichhornia crassipes) extract, were used to evaluate the development of A. gracilis. Growth rate, development, nutritional value and medium water quality were analyzed. A. gracilis in macrophyte+NPK medium had mean cell density (333x10(5) cells/mL) higher than medium CHU12 (302x10(5) cells/mL). Protein rate (12.52% PS), dry weight (397x10(7) pg/cell) and ashes (4.08x10(7) pg/cell) in A. gracilis was higher (p<0.05) than medium macrophyte+NPK. on the other hand, lipids, carbohydrates and fibers had the same rate (p>0.05) in both media. When hydrological variables in the culture medium of A. gracilis are taken into account, dissolved oxygen and free CO2 alone failed to have any significant difference (p>0.05) between the media employed. A. gracilis in the macrophyte+NPK medium had the same nutritional rate as the commercial medium CHU12, with excellent results for alga growth. Macrophyte medium may be used for large scale alga culture in the feed of fish larvae.

Changes in biomass, chemical composition and nutritive value of Spartina alterniflora due to organic pollution in the Itanhaém River Basin (SP, Brazil)

Foram comparados a biomassa, a composição química e o valor nutritivo da macrófita aquática emersa S. alterniflora em um rio impactado por descargas de efluentes domésticos (Rio Guaú) e em um rio bem conservado (Rio Itanhaém). Amostras de S. alterniflora, água e sedimento foram coletadas nos dois rios, em novembro de 2001. O rio Guaú apresentou as maiores concentrações de N-Total e P-Total na água (415 e 674 µg.L-1, respectivamente) e sedimento (0,25 e 0,20% de Massa Seca, respectivamente), em relação a água (NT = 105 µg.L-1; PT= 20 µg.L-1) e sedimento (NT = 0,12% MS; PT = 0,05% MS) do rio Itanhaém. A biomassa aérea (316 g MS.m-2) e subterrânea (425 g MS.m-2) de S. alterniflora no rio Guaú foram significativamente maiores do que no rio Itanhaém (146 e 115 g MS.m-2). Além disto, os valores de NT, proteínas, PT, lipídios e carboidratos solúveis foram significativamente maiores na biomassa de S. alterniflora no rio Guaú. Por outro lado, a fração de parede celular e os teores de polifenóis foram maiores na biomassa de S. alterniflora no rio Itanhaém. Concluiu-se que o lançamento de efluentes domésticos em corpos d'água pode aumentar a biomassa e alterar a composição química de S. alterniflora. A maior disponibilidade de N e P no rio Guaú, provavelmente, é a causa dos maiores valores de biomassa, NT, PT, lipídeos e carboidratos solúveis em S. alterniflora neste rio.

Ecosystem structure in disturbed and restored subtropical seagrass meadows

Shallow seagrass ecosystems frequently experience physical disturbance from vessel groundings. Specific restoration methods that modify physical, chemical, and biological aspects of disturbances are used to accelerate recovery. This study evaluated loss and recovery of ecosystem structure in disturbed seagrass meadows through plant and soil properties used as proxies for primary and secondary production, habitat quality, benthic metabolism, remineralization, and nutrient storage and exchange. The efficacy of common seagrass restoration techniques in accelerating recovery was also assessed. Beyond removal of macrophyte biomass, disturbance to seagrass sediments resulted in loss of organic matter and stored nutrients, and altered microbial and infaunal communities. Evidence of the effectiveness of restoration actions was variable. Fill placement prevented additional erosion, but the resulting sediment matrix had different physical properties, low organic matter content and nutrient pools, reduced benthic metabolism, and less primary and secondary production relative to the undisturbed ecosystem. Fertilization was effective in increasing nitrogen and phosphorus availability in the sediments, but concurrent enhancement of seagrass production was not detected. Seagrass herbivores removed substantial seagrass biomass via direct grazing, suggesting that leaf loss to seagrass herbivores is a spatially variable but critically important determinant of seagrass transplanting success. Convergence of plant and sediment response variables with levels in undisturbed seagrass meadows was not detected via natural recovery of disturbed sites, or through filling and fertilizing restoration sites. However, several indicators of ecosystem development related to primary production and nutrient accumulation suggest that early stages of ecosystem development have begun at these sites. This research suggests that vessel grounding disturbances in seagrass ecosystems create more complex and persistent resource losses than previously understood by resource managers. While the mechanics of implementing common seagrass restoration actions have been successfully developed by the restoration community, expectations of consistent or rapid recovery trajectories following restoration remain elusive.

Diferenciación molecular de Lemna aequinoctialis y L. Valdiviana (lemnaceae) por patrones proteicos

El estudio se llevó a cabo en el Laboratorio de Genética Molecular de la Universidad Nacional, Heredia, Costa Rica. Se utilizaron plantas acuáticas macrófitas de Lemna valdiviana y L. aequinoctialis previamente identificadas. Estas especies habitan en aguas ricas en sales disueltas y aguas servidas. Recientemente se les consideró como un indicador de la contaminación ocasionada por pesticidas y herbicidas en el agua. La composición proteica llega a niveles entre 38 y 43% de materia seca, importante para diversos usos. La extracción de proteínas totales, por medio de electroforesis discontinua en gel de poliacrilamida, se realizó en condiciones reductoras con SDS (SDS-PAGE). Los geles separadores empleados fueron al 8 y 10%, gel espaciador al 4% y la tinción se efectuó con azul commassie. Los diversos patrones proteicos reflejaron diferencias genéticas entre ambas especies que se pueden deber a las diferencias de hábitat y de reproducción.