Variação espaço-temporal do microfitoplâncton na região da foz do rio Guamá (estuário amazônico), Belém, PA

O sistema hidrográfico de Belém é constituído por dois grandes corpos hídricos: a baía do Guajará e o rio Guamá, cujo divisor de águas é quase imperceptível. A importância do rio Guamá para a cidade de Belém deve-se ao fato de que esse juntamente com os lagos Água Preta e Bolonha, faz parte do Complexo Hídrico do Utinga, manancial que abastece a cidade. O estudo visou caracterizar a variação espaço-temporal da comunidade microfitoplanctônica nessa região, durante um ciclo anual, em período de maior e menor precipitação pluviométrica, em cinco estações de coleta. As amostras qualitativas foram coletadas com rede de plâncton de 20 μm. Para o estudo quantitativo, foram coletadas diretamente na sub-superfície da água com frascos de polietileno de 250 ml. O material biológico foi fixado com solução Transeau. Simultaneamente, foram registrados os parâmetros abióticos na superfície da água. Os fatores hidrológicos não apresentaram variações relevantes entre as estações e os períodos sazonais. Foram identificadas 173 espécies, destacando-se as diatomáceas como grupo de maior densidade e que caracteriza o ambiente. Não foram observadas espécies dominantes durante o período estudado. Através da abundância relativa, constatou-se que a maioria dos organismos foi considerada rara. A diversidade específica variou de muito baixa a alta, sendo observados baixos índices de diversidade no período menos chuvoso, destacando-se a ocorrência das espécies Aulacoseira granulata (Ehrenb.) Ralfs, Actinoptychus sp. e Cyclotella sp. Já a densidade fitoplanctônica apresentou variação temporal definida, sendo registrados os maiores florescimentos durante o período mais chuvoso. Quanto à variação espacial, não houve um padrão em relação aos períodos sazonais. As euglenofíceas foram pouco freqüentes ou esporádicas e se restringiram ao período menos chuvoso, já os dinoflagelados estiveram presentes nos dois períodos, embora considerados organismos marinhos, foram registradas duas espécies do gênero Peridinium. A comunidade fitoplanctônica não apresentou diferenças significativas entre as estações de coleta, provavelmente devido à hidrodinâmica e à forte drenagem fluvial do rio Guamá.

Composição do microfitoplâncton do Rio Arienga (Barcarena-Pará)

Este trabalho teve como objetivo descrever a composição, abundância relativa e frequência de ocorrência do microfitoplâncton do rio Arienga, determinadas a partir da análise qualitativa de 10 amostras coletadas no período chuvoso e seco (respectivamente maio e setembro de 2009), em cinco estações georreferenciadas, utilizando-se uma rede cônico-cilíndrica de plâncton com abertura de malha de 20μm. No período estudado a precipitação pluviométrica apresentou um comportamento atípico, comparado à média dos últimos 10 anos para a região de Barcarena, e o pH e a temperatura não sofreram grande variações. Foram identificadas 128 espécies pertencentes às divisões: Dinophyta (0,78%), Chrysophyta (0,78%), Cyanobactéria (12,50%), Chlorophyta (26,56%) e Bacillariophyta (59,38%). Os gêneros Microcystis Kützing ex Lemmermann, Staurastrum Meyen ex Ralfs, Ulothrix Kützing, Eudorina Ehrenberg ex Ralfs, Volvox Linnaeus, Hydrodictyon Roth, Pediastrum Meyen, Aulacoseira Thwaites, Coscinodiscus Kützing, Pinnularia Ehrenberg, Polymyxus Bailey, Rhizosolenia Brightwell, Actinoptychus Ehrenberg, Thalassiosira Ehrenberg, Tabellaria Ehrenberg ex Kützing, Fragilaria Lyngbye e Navicula Bory de St. Vincent apresentaram 100% de representatividade, nos dois períodos de coleta. Foi possível constatar dois grandes grupos, sugerindo que o regime pluviométrico foi o principal fator controlador da composição fitoplanctônica e da variação espacial de espécies do rio Arienga. A diversidade fitoplanctônica foi considerada característica para a região amazônica.

Carotenogênese em células de Haematococcus pluvialis induzidas pelos estresses luminoso e nutricional

The objective of this work was to evaluate the responses of Haematococcus pluvialis cells to the carotenogenesis induction process, under light and nutrition stress. Cells were acclimated during 15 days in WC medium, with aeration with synthetic, filtered atmospheric air and flow rate of 100 mL min-1, light intensity of 50 µmol photons m-2 s-1, photoperiod of 12 hours, and temperature of 23ºC. The following two treatments were compared: cultivation under the described conditions, but with increase of light intensity up to 350 µmol photons m-2 s-1 ; and cultivation under the same conditions as the previous treatment, but with aeration containing 4% CO2. The treatments were done in triplicate, during ten days. With the addition of CO2 and the increment in lighting, an increase was observed in the carotenoids/chlorophyll ratio and cell biomass. Cells stopped dividing on the second day of stress, when nitrate became limiting, and significantly increased their biovolume. The excretion of organic carbon and the concentration of astaxanthin increase in response to the addition of CO2. Stress by light intensity combined with CO2 addition optimizes carotenogenesis in H. pluvialis and increases astaxanthin production.

The influence of habitat homogenization on the trophic structure of fish fauna in tropical streams

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Antibiofilm activity of irrigating solutions associated with cetrimide. Confocal laser scanning microscopy

AimTo evaluate the antibiofilm activity of sodium hypochlorite (NaOCl) and chlorhexidine (CHX) solutions associated with cetrimide (CTR), and QMiX using confocal laser scanning microscopy.MethodologyEnterococcus faecalis (ATCC- 29212) biofilms were induced on bovine dentine blocks for 14days. The dentine blocks containing biofilm were immersed for 1min in the following solutions: 2.5% NaOCl; 2.5% NaOCl+0.2% CTR; 2% CHX; 2% CHX+0.2% CTR; 0.2% CTR; QMiX. After contact with the solutions, the dentine blocks were stained with Live/Dead((R)) BacLight for analysis of the remaining biofilm using confocal laser scanning microscope. Images were evaluated using the BioImage_L software to determine the total biovolume (m(3)), the green biovolume (live cells) (m(3)) and the percentage of substrate coverage (%). The data were subjected to nonparametric statistical test using Kruskal-Wallis and Dunn's tests at 5% significance level.ResultsAfter exposure to irrigants, the total biovolume observed for CHX, CHX+CTR, CTR, QMiX was similar to distilled water (P>0.05). NaOCl and NaOCl+CTR had the lowest total and green biovolume. The CTR and QMiX had intermediate green biovolume, with greater antibacterial activity than CHX and CHX+CTR (P<0.05). The NaOCl and NaOCl+CTR solutions were associated with microorganism removal and substrate cleaning ability.ConclusionsNaOCl and NaOCl+CTR solutions were effective on microorganism viability and were able to eliminate biofilm. The addition of cetrimide did not influence antibacterial activity.

Laser Optical Plankton Counter and Zooscan intercomparison in tropical and subtropical marine ecosystems

Two recently developed instruments, the Laser Optical Plankton Counter (LOPC) and the Zooscan, have been applied to study zooplankton biomass size spectra in tropical and subtropical marine ecosystems off Brazil. Both technologies rely on optical measurements of particles and may potentially be used in zooplankton monitoring programs. Vertical profiles of the LOPC installed in a 200 mu m ring net have been obtained from diverse environmental settings ranging from turbid and nearshore waters to oligotrophic open ocean conditions. Net samples were analyzed on the Zooscan and counted under a microscope. Particle biovolume in the study area estimated with the LOPC correlated with plankton displacement volume from the net samples, but there was no significant relationship between total areal zooplankton biomass determined with LOPC and the Zooscan. Apparently, normalized biomass size spectra (NBSS) of LOPC and Zooscan overlapped for particles in the size range of 500 to 1500 mu m in equivalent spherical diameter (ESD), especially at open ocean stations. However, the distribution of particles into five size classes was statistically different between both instruments at 24 of 28 stations. The disparities arise from unequal flow estimates, from different sampling efficiencies of LOPC tunnel and net for large and small particles, and possibly from the interference of non-zooplankton material in the LOPC signal. Ecosystem properties and technical differences therefore limit the direct comparability of the NBSS slopes obtained with both instruments during this study, and their results should be regarded as complementary.

Dynamics of phytoplankton associations in three reservoirs in northeastern Brazil assessed using Reynolds' theory

The aim of the present study was to evaluate the influence of seasonality on the behavior of phytoplankton associations in eutrophic reservoirs with different depths in northeastern Brazil. Five collections were carried out at each of the reservoirs at two depths (0.1 m and near the sediment) at three-month intervals in each season (dry and rainy). The phytoplankton samples were preserved in Lugol's solution and quantified under an inverted microscope for the determination of density values, which were subsequently converted to biomass values based on cellular biovolume and classified in phytoplankton associations. The following abiotic variables were analyzed: water temperature, dissolved oxygen, pH, turbidity, water transparency, total phosphorus, total dissolved phosphorus, orthophosphate and total nitrogen. The data were investigated using canonical correspondence analysis. The influence of seasonality on the dynamics of the phytoplankton community was lesser in the deeper reservoirs. Depth affected the behavior of the algal associations. Variation in light availability was a determinant of changes in the phytoplankton structure. Urosolenia and Anabaena associations were more abundant in shallow ecosystems with a larger eutrophic zone, whereas the Microcystis association was more related to deep ecosystems with adequate availability of nutrients. The distribution of Cyclotella, Geitlerinema, Planktothrix, Pseudanabaena and Cylindrospermopsis associations was different from that seen in subtropical regions and the substitution of these associations was related to a reduction in the eutrophic zone rather than the mixture zone. Published by Elsevier GmbH.

Antimicrobial effect of endodontic solutions used as final irrigants on a dentine biofilm model

Aim To evaluate the residual biovolume of live bacterial cells, the mean biofilm thickness and the substratum coverage found in mixed biofilms treated with different endodontic irrigant solutions. Methodology Twenty-five bovine dentine specimens were infected intraorally using a removable orthodontic device. Five samples were used for each irrigant solution: 2% chlorhexidine, 1% sodium hypochlorite (NaOCl), 10% citric acid, 17% EDTA and distilled water. The solutions were used for 5 min. The samples were stained using the Live/Dead technique and evaluated using a confocal microscope. Differences in the amount of total biovolume (mu m3), number of surviving cells (mu m3), mean biofilm thickness (mu m) and substratum coverage (%) of the treated biofilms were determined using nonparametric statistical tests (P < 0.05). Results Similar values of biovolume total, biovolume of live subpopulations and substratum coverage were found in 2% chlorhexidine, 10% citric acid, 17% EDTA and distilled water-treated biofilms (P > 0.05). The lower values of the studied parameters were found in 1% NaOCl-treated dentine (P < 0.05) with the exception of the mean biofilm height criteria that did not reveal significant differences amongst the irrigant solutions (P > 0.05). Conclusions One per cent sodium hypochlorite was the only irrigant that had a significant effect on biofilm viability and architecture.

Comparative analysis of Enterococcus Faecalis biofilm formation on different substrates

Introduction: The aim of this study was to compare Enterococcus faecalis biofilm formation on different substrates. Methods: Cell culture plates containing growth medium and E. faecalis (ATCC 29212) were used to grow biofilm on bovine dentin, gutta-percha, hydroxyapatite, or bovine bone. Substrates were incubated at 37 C for 14 or 21 days, and the medium was changed every 48 hours. After the growth induction periods, specimens (n = 5 per group and per induction period) were stained by using Live/Dead, and the images were analyzed under a confocal microscope. The total biovolume (mm3), live bacteria biovolume (mm3), and substrate coverage (%) were quantified by using the BioImage_L software. Results obtained were analyzed by nonparametric tests (P = .05). Results: Biofilm formation was observed in all groups. Gutta-percha had the lowest total biovolume at 14 days (P < .05) and hydroxyapatite the highest at 21 days (P < .05). No significant difference was observed in green biovolume at 14 days. At 21 days, however, hydroxyapatite had the highest volume (P < .05). The percentages of coverage were similar among all substrates at 21 days (P > .05), but at 14 days, bovine bone presented the highest coverage (P < .05). Conclusions: E. faecalis was capable of forming biofilm on all substrates during both growth periods; hydroxyapatite presented the highest rates of biofilm formation. The type of substrate influenced the biofilm characteristics, according to the parameters evaluated

Effetto di erbicidi su crescita ed efficienza fotosintetica della diatomea Skeletonema marinoi

In questa tesi è stato studiato l’effetto dell’esposizione della diatomea Skeletonema marinoi, una specie molto comune nel Nord Adriatico e importante per il suo annuale contributo alla produzione primaria, agli erbicidi maggiormente utilizzati nella pianura Padana e riscontrati in acque dolci e salmastre di zone limitrofe al mare Adriatico. Gli erbicidi scelti consistono in terbutilazina e metolachlor, i più frequentemente riscontrati sia nelle acque superficiali che in quelle sotterranee dell’area Padana, noti per avere un effetto di inibizione su vie metaboliche dei vegetali; inoltre è stato valutato anche l’effetto di un prodotto di degradazione della terbutilazina, la desetilterbutilazina, presente anch’esso in concentrazioni pari al prodotto di origine e su cui non si avevano informazioni circa la tossicità sul fitoplancton. L’esposizione delle microalghe a questi erbicidi può avere effetti che si ripercuotono su tutto l’ecosistema: le specie fitoplanctoniche, in particolare le diatomee, sono i produttori primari più importanti dell’ecosistema: questi organismi rivestono un ruolo fondamentale nella fissazione del carbonio, rappresentando il primo anello della catena alimentari degli ambienti acquatici e contribuendo al rifornimento di ossigeno nell’atmosfera. L’effetto di diverse concentrazioni di ciascun composto è stato valutato seguendo l’andamento della crescita e dell’efficienza fotosintetica di S. marinoi. Per meglio determinare la sensibilità di questa specie agli erbicidi, l’effetto della terbutilazina è stato valutato anche al variare della temperatura (15, 20 e 25°C). Infine, dal momento che gli organismi acquatici sono solitamente esposti a una miscela di composti, è stato valutato l’effetto sinergico di due erbicidi, entrambi somministrati a bassa concentrazione. Le colture di laboratorio esposte a concentrazioni crescenti di diversi erbicidi e, in un caso, anche a diverse temperature, indicano che l’erbicida al quale la microalga mostra maggiore sensibilità è la Terbutilazina. Infatti a parità di concentrazioni, la sensibilità della microalga alla Terbutilazina è risultata molto più alta rispetto al suo prodotto di degradazione, la Desetilterbutilazina e all’erbicida Metolachlor. Attraverso l’analisi di densità algale, di efficienza fotosintetica, di biovolume e di contenuto intracellulare di Carbonio e Clorofilla, è stato dimostrato l’effetto tossico dell’erbicida Terbutilazina che, agendo come inibitore del trasporto degli elettroni a livello del PS-II, manifesta la sua tossicità nell’inibizione della fotosintesi e di conseguenza sulla crescita e sulle proprietà biometriche delle microalghe. E’ stato visto come la temperatura sia un parametro ambientale fondamentale sulla crescita algale e anche sugli effetti tossici di Terbutilazina; la temperatura ideale per la crescita di S. marinoi è risultata essere 20°C. Crescendo a 15°C la microalga presenta un rallentamento nella crescita, una minore efficienza fotosintetica, variazione nei valori biometrici, mostrando al microscopio forme irregolari e di dimensioni inferiori rispetto alle microalghe cresciute alle temperature maggiori, ed infine incapacità di formare le tipiche congregazioni a catena. A 25° invece si sono rivelate difficoltà nell’acclimatazione: sembra che la microalga si debba abituare a questa alta temperatura ritardando così la divisione cellulare di qualche giorno rispetto agli esperimenti condotti a 15° e a 20°C. Gli effetti della terbutilazina sono stati maggiori per le alghe cresciute a 25°C che hanno mostrato un calo più evidente di efficienza fotosintetica effettiva e una diminuzione di carbonio e clorofilla all’aumentare delle concentrazioni di erbicida. Sono presenti in letteratura studi che attestano gli effetti tossici paragonabili dell’atrazina e del suo principale prodotto di degradazione, la deetilatrazina; nei nostri studi invece non sono stati evidenziati effetti tossici significativi del principale prodotto di degradazione della terbutilazina, la desetilterbutilazina. Si può ipotizzare quindi che la desetilterbutilazina perda la propria capacità di legarsi al sito di legame per il pastochinone (PQ) sulla proteina D1 all’interno del complesso del PSII, permettendo quindi il normale trasporto degli elettroni del PSII e la conseguente sintesi di NADPH e ATP e il ciclo di riduzione del carbonio. Il Metolachlor non evidenzia una tossicità severa come Terbutilazina nei confronti di S. marinoi, probabilmente a causa del suo diverso meccanismo d’azione. Infatti, a differenza degli enzimi triazinici, metolachlor agisce attraverso l’inibizione delle elongasi e del geranilgeranil pirofosfato ciclasi (GGPP). In letteratura sono riportati casi studio degli effetti inibitori di Metolachlor sulla sintesi degli acidi grassi e di conseguenza della divisione cellulare su specie fitoplanctoniche d’acqua dolce. Negli esperimenti da noi condotti sono stati evidenziati lievi effetti inibitori su S. marinoi che non sembrano aumentare all’aumentare della concentrazione dell’erbicida. E’ interessante notare come attraverso la valutazione della sola crescita non sia stato messo in evidenza alcun effetto mentre, tramite l’analisi dell’efficienza fotosintetica, si possa osservare che il metolachlor determina una inibizione della fotosintesi.

Competizione e interazioni allelopatiche tra Ostreopsis ovata e altre microalghe.

Le fioriture algali rappresentano un problema emergente che colpisce le attività ricreative costiere negli ultimi decenni e molta responsabilità è attribuita alla pressione antropica sulle coste, anche se fondamentalmente i fenomeni di fioriture dannose rimangono imprevedibili. Un tempo confinate in aree tropicali e sub-tropicali, nuove alghe tossiche produttrici di composti palitossina-simili, quali Ostreopsis spp., si sono diffuse anche in regioni temperate, come il Mediterraneo. Le condizioni di sviluppo di queste fioriture sono legate a fattori ambientali quali irraggiamento, temperatura, concentrazione di nutrienti e alle caratteristiche biologiche delle singole specie. Per valutare il rischio reale sulla salute dell’uomo, vi è necessità di conoscere i parametri ambientali ottimali alla proliferazione delle specie, in termini di temperatura, intensità luminosa e disponibilità di nutrienti, così come di chiarire la struttura delle tossine e le condizioni che possono favorire la loro produzione. In questo studio un ceppo della dinoflagellata Ostreopsis ovata e un ceppo della dinoflagellata Prorocentrum lima sono stati coltivati in colture batch a tre diverse temperature (20°C, 25°C, 30°C) come monocolture e come colture miste. La raccolta è avvenuta nel periodo della loro presunta fase stazionaria. Le informazioni circa il comportamento delle microalghe nelle diverse colture sono state raccolte tramite calcolo del tasso di crescita, analisi del consumo di nutrienti, valutazione dell’efficienza fotosintetica, produzione di tossine. E’ stato applicato un nuovo metodo di misura per il calcolo dei biovolumi. Tra le due microalghe, O. ovata ha esibito maggiore variabilità morfologica, tassi di crescita più elevati e migliore efficienza fotosintetica, mostrando però di subire stress alla temperatura di 30°C. P. lima ha presentato tassi di crescita inferiori, incompleto utilizzo dei nitrati e minore efficienza fotosintetica, accompagnata da grande dissipazione di energia sotto forma di calore. Nelle colture miste, l’uptake più rapido di nitrati da parte di O. ovata ha fatto sì che il numero di cellule di P. lima fosse notevolmente inferiore a quello sviluppatosi nelle colture pure. Ciononostante, la produzione di acido okadaico da parte di P. lima non si è modificata in presenza di O. ovata. Il ceppo di O. ovata utilizzato è stato in grado di produrre ovatossina-a, la tossina maggiormente presente nelle cellule, e quantità circa quattro volte inferiori di ovatossine d+e, oltre a piccole quantità di palitossina putativa. Non è stato invece in grado di produrre le altre due ovatossine conoscisute, l’ovatossina-b e l’ovatossina-c. La produzione di tossine ha dimostrato di essere correlata positivamente con l’aumento della temperatura quando espressa su unità di biovolume, ed è stata inferiore nelle colture miste rispetto alle colture pure. Grazie alla maggiore capacità di crescita, al miglior utilizzo di nutrienti e alla migliore efficienza fotosintetica, O. ovata si dimostra in grado di dare origine a importanti eventi di fioritura, mentre per P. lima i parametri di crescita studiati non evidenziano questa capacità. Le analisi in corso circa la quantità di tossine emesse nel mezzo di coltura permetterano di completare il quadro delineato dal presente studio. Allo stato attuale, non si può concludere che esista attività allelopatica di una specie nei confronti dell’altra.