Influência da disponibilidade de fosfato no crescimento, na produção de compostos orgânicos e na morfologia de chloromonas sp. (chlorophyceae)

Abstract

Os lagos naturais apresentam uma ampla variação na produtividade e o fósforo é o elemento de contribuição mais importante para a fertilidade na maioria dos lagos. Nos ambientes aquáticos continentais, o fósforo apresenta-se sob a forma de fosfato, tendo origem de fontes naturais ou artificiais. A quantidade e qualidade dos nutrientes disponíveis no meio afetam o crescimento das algas, pois influenciam a taxa de produção fotossintética. Substâncias orgânicas, principalmente polissacarídeos, são liberadas pelas células fitoplanctônicas durante todas as fases de crescimento e a sua taxa de liberação depende de condições fisiológicas e ambientais. Organismos heterotróficos, como bactérias, usam compostos ricos em carbono e incrementam as associações interespecíficas, nas quais as microalgas poderão se beneficiar pela mineralização microbiana de nutrientes essenciais. Este trabalho tem como objetivo principal analisar a influência da disponibilidade de fosfato na morfologia, no crescimento e na produção de compostos orgânicos por Chloromonas sp. (Volvocales – Chlorophyceae). O organismo utilizado nos experimentos foi uma linhagem subtropical de Chloromonas sp., isolada de um lago oligo-mesotrófico no extremo sul do Brasil (Rio Grande, RS). As culturas experimentais foram realizadas em triplicata em duas disponibilidades de fosfato (5 e 50 μM). As amostragens foram realizadas em intervalos de 72 horas, até o estabelecimento da fase estacionária de crescimento para a análise dos seguintes parâmetros: morfologia celular, crescimento (densidade celular e teor de clorofila-a), produção de carboidratos (fenol-sulfúrico e HPLC-PAD) e proteínas extracelulares, além do decaimento do fosfato (espectrofotometria). Os resultados demonstraram que a morfologia celular e o crescimento são influenciados pela disponibilidade de fosfato, assim como a produção de carboidratos e proteínas extracelulares. A análise morfológica demonstrou que houve fragmentação dos cloroplastos e variação no número de pirenóides com o envelhecimento da cultura. O esgotamento de fosfato na menor concentração (5 μM) ocorreu ainda durante a primeira semana e após 15 dias na maior concentração (50 μM). A depleção de fosfato limitou o crescimento e correlacionou-se com a diminuição da relação clorofila/célula, confirmando as observações morfológicas. As taxas de excreção de carboidratos aumentaram com a entrada da cultura na fase estacionária de crescimento, ao contrário das proteínas, cuja taxa de excreção foi constante durante o experimento. Os principais carboidratos extracelulares foram polissacarídeos compostos principalmente por galactose, arabinose, ramnose, manose e/ou xilose, glicose e ácido galacturônico. Esses polissacarídeos receberam contribuição da dissolução das paredes celulares que, nesta Ordem (Volvocales) são ricas em glicoproteínas compostas por hidroxiprolina ligada principalmente à galactose e arabinose (“pherophorins”), porém os demais componentes indicaram a produção de outro(s) polissacarídeo(s) extracelular(es), rico(s) principalmente em ácido galacturônico.