Microcystis aeruginosa : fuente de microcystins tóxicos en el agua potable

Microcystis aeruginosa : fuente de microcystins tóxicos en el agua potable

Resumen

Las cianobacterias son una de las formas de vida más antiguas de la tierra. Evidencia de su existencia en la tierra, derivado de los registros fósiles, abarca un período de unos 3.500 millones de años en el Precámbrico tardío. Las cianobacterias son el grupo dominante phytoplanton en cuerpos de agua dulce eutróficos en todo el mundo. Han causado envenenamiento de animales en muchas partes del mundo y pueden presentar riesgos para la salud humana por medio de actividades recreativas y beber. Cianobacterias producen dos grupos principales de la toxina es decir neurotoxinas y hepatotoxinas péptido. Fueron primero caracterizados desde las especies unicelulares, Microcystis aeruginosa, que es la más común tóxico cyanobacterium en eutróficos agua dulce. La Asociación de parámetros medioambientales con flores cianobacterias y la toxicidad del microcistina se discuten. Además, se examina la síntesis de la microcystins, así como el modo de acción, control y análisis de métodos para la cuantificación de la toxina.

Introduccion

Las cianobacterias son el grupo dominante de fitoplancton en cuerpos de agua dulce eutróficos (Davidson, 1959; Negri et al.1995). Son procariotas que poseen una celda wal compuesto de peptidoglycon y Lipopolisacárido capas en lugar de la celulosa de algas verdes (Skulberg e al., 1993). Todas las cianobacterias son fotosintéticas y poseen chla. Rangos de diversidad morfológica de unicells; para pequeñas colonias de células simples y ramificadas formas filamentosas (Weier et al., 1982).

El citoplasma contiene muchos ribosomas y aparece granular. En formas filamentosas, fina plasmodesmos Conecte las celdas adyacentes. Puede formar la plasmática invaginaciones, pero además, hay una serie de paralelo membranas en el citoplasma que están separadas de el plasmalema.

El proceso de la fotosíntesis se produce en estas membranas que contienen chla y unos pocos otros pigmentos accesorio se agrupan en varillas y discos que son llamados phycobilisomes que son conectado al exterior de las membranas (Weier et al., 1982). Estos pigmentos capturan luz de longitudes de onda 550 a 650 nm y pase su energía luminosa a chla.

Otras inclusiones citoplasmáticas son vesículas de gas, gránulos de glucógeno, gotas de lípidos, gránulos de arginina y polímeros de ácido aspártico y poliédrica carboxisomas.

Vesículas de gas son especialmente prominentes en acuática flotante especies y es probable que contribuyen a la flotabilidad.

El citoplasma está delimitado bruscamente del citoplasma, a pesar de que no hay ninguna membrana nuclear como en bacterias las células y se compone de una circular bicatenario molécula de ADN. Rangos de volumen de celda de 5 a 50 µm3, en contraste con 0,01 a µm3 5 para bacterias. Tienen sobre dos veces más ADN como hace e. coli, con uno cromosoma (Weier et al., 1982).

Un tercio de todas las especies cianobacterias son capaces de fijar el nitrógeno. En la mayoría de los casos, se produce la fijación de nitrógeno en células especializadas llamadas heterocistos. Estos son células ampliadas con un envolvente.

Las membranas internas ya no se encuentran en matrices paralelas, y estas células pueden tener perdió fotosistema II, por lo tanto no generan O2. A plasmodesmos conectan los heterocistos a las celdas adyacentes dentro de un filamento. Es posible que la gruesa pared mantener una condición anaerobia en el citoplasma (Weier et al., 1982).

Las cianobacterias son especialmente abundantes en rasas, cálido, nutrientes rico o contaminada agua baja en oxígeno y puede crecer hasta scums gruesas de forma que podían color del agua, creación de flores (figura 1) (Stotts et al., 1993). Mayoría flores de desaparecerán en unos días, pero pueden liberar las celdas toxinas letales a los animales y los seres humanos que nadan o beber el agua (Weier et al., 1982).

ASOCIACIÓN DE PARÁMETROS MEDIOAMBIENTALES CON TOXICIDAD Y FLORES CIANOBACTERIAS DE MICROCISTINA

Estudios de campo en Sudáfrica (mechas y Thiel, 1990) han demostrado que ciertos factores ambientales son asociado con la cantidad de toxinas que se encuentran en floraciones de cianobacterias. Los efectos ambientales factores de la producción de toxina por cianobacterias tienen también se ha demostrado por estudios de laboratorio (Sivonnen, 1990; Utkilen y Gjolme, 1992).

FACTORES FÍSICOS

Temperatura

En general, las cianobacterias prefieren las condiciones cálidas, y bajas temperaturas son uno de los principales factores que termina floraciones de cianobacterias. Robarts y Zohary (1987) encontró que Microcystis fue severamente limitada a temperaturas a continuación 15˚C y fueron óptimos a temperaturas alrededor de 25 º c.

Temperatura sólo puede determinar sólo parcialmente formación de Bloom y es aceptado que una combinación de factores son responsables de una flor a desarrollar. Estos son aumento de las temperaturas, disminución de nutrientes y estabilidad de columna de agua mayor. Esto explica también por qué sucesión de algas suele seguir normalmente patrones en cuerpos de agua dulce de diatomeas a través de chlorophytes a cianobacterias.

Van der Westhuizen y Eloff (1985) determinan que temperatura tiene el efecto más pronunciado sobre toxicidad.

Fue la mayor tasa de crecimiento en cultivos de laboratorio obtenida en 32˚C, mientras que la toxicidad máxima fue encontrada en 20˚C, pero reducida a temperaturas superiores a los 28˚C. En las temperaturas de la toxicidad de las culturas 32˚C y 36˚C celular fue 1.6 y 4 veces menos que las células cultivadas en 28˚C, sugiriendo que mayor tasa de crecimiento no está correlacionada con mayor toxicidad. Van der Westhuizen y Eloff (1985) considera la producción de toxina disminución que posiblemente relacionados con los niveles de estrés disminución a temperaturas arriba 20˚C.

Los cambios de temperatura se encontraron para inducir variaciones en la concentración y el péptido la composición de la toxina (Yokoyama y Parque, 2003). De los 3 tóxicos petptides, C fue descubierto en una concentración superior que ambos péptidos a o b en 16˚C. El porcentaje contenido del péptido a aumentó entre 16˚C y 36˚C, mientras que la toxicidad global disminuido bruscamente. Este ser debido a una disminución de la concentración de péptidos a y B.

Péptido c desapareció gradualmente a temperaturas más altas como consecuencia de la reducción de síntesis o de incremento descomposición, en lugar de lixiviación, ya que las células eran todavía crecimiento después de la fase de crecimiento (Van der Westhuizen y Eloff, 1985).

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