Estudio del crecimiento de Microcystis Aeruginosa y de la producción de microcystina en cultivo de laboratorio

Abstract

Las floraciones de cianobacterias pueden encontrarse en lagos, lagunas, ríos y arroyos de todo el mundo. Actualmente, es posible observar que su ocurrencia es cada vez más frecuente durante todo el año siendo una de sus causas la eutrofización. En Argentina, también se han registrado en casi todas las provincias, siendo Microcystis aeruginosa una de las más frecuentemente reportada. En este sentido, existe gran preocupación por el fenómeno de las floraciones de cianobacterias dado los múltiples efectos ambientales y sanitarios que ocasionan, siendo la producción de cianotoxinas uno de los aspectos más relevantes. Si bien existen diversos estudios sobre M. aeruginosa y la producción de microcistinas (MCs), no existen estudios que aborden integralmente y con herramientas matemáticas los efectos de la temperatura, irradiación y relación de nutrientes sobre el crecimiento y producción de MCs de una cepa autóctona de esta especie. En este marco, el objetivo de la presente Tesis Doctoral fue estudiar la influencia de los factores temperatura, irradiación y relación de nutrientes (N:P) sobre el crecimiento, producción de clorofila-a (clo-a) y microcistina-LR (MC-LR) de M. aeruginosa cepa CAAT 2005-3, autóctona y de ambiente templado (Pila, Buenos Aires), en condiciones de laboratorio utilizando modelos matemáticos. Además, estudiar el potencial de remoción de MC-LR de los microorganismos autóctonos del Río de La Plata. Se realizó un diseño factorial combinando 3 niveles de temperatura (26, 30, 36°C), irradiación (30, 50, 70 µmol fotones m-2.s-1) y relación N:P (10, 100, 150). Los ensayos se realizaron en una cámara de cultivo por duplicado con un inoculo de 9.105-1.106 cél.mL-1 (D.O.740nm ≈ 0,1). En cada ensayo se determinó periódicamente el número de células, el contenido de clo-a y de MC-LR. Los datos obtenidos de recuento fueron modelados utilizando la ecuación de Gompertz y se calcularon los parámetros velocidad de crecimiento (µ), duración de la fase de latencia (LPD) y máxima densidad de población (MPD). Se utilizó un modelo secundario tipo Arrhenius para evaluar los efectos de la temperatura en µ y LPD y el modelo de Ratwosky para determinar las temperaturas óptima, máxima y mínima de crecimiento. La producción de clo-a se modeló utilizando un modelo lineal, se calculó el tiempo de duplicación medio (tm) y el cuota (Qclo-a) de clo-a por célula. La producción de MC-LR se modeló utilizando un modelo dinámico que incluye al modelo de Gompertz, se calculó el cuota (QMC) de MC-LR por célula y clo-a. Para evaluar el efecto de todos los factores sobre los parámetros se utilizó un modelo de superficie de respuesta y correlación lineal (r). Finalmente, para conocer el grado de vinculación entre el crecimiento y producción de MC-LR se utilizó un modelo lineal.