Florações de Microcystis na Lagoa dos Patos e o seu estuário: 20 anos de estudos

Abstract

Florações da cianobactéria Microcystis são regulares e recorrentes na lagoa dos Patos e seu estuário (RS). Embora o primeiro registro científico seja datado de 1987, informações de antigos moradores das margens indicam que as florações de cianobactérias existem desde o inicio do século passado. Durante os meses de verão e outono as grandes florações de M. aeruginosa aparecem e estão associadas ao fluxo de enchente do estuário, a condições N:P entre 10:1 a 16:1 e a temperaturas médias da água acima de 20ºC. Este fluxo mais lento de descarga das águas de superfície permite diversos ciclos de crescimento de Microcystis e o efeito do sal marinho interfere na composição intra e extracelular de microcistinas. No verão de 1995 a cepa RST9501 foi isolada a partir de uma floração na lagoa dos Patos e suas células consideradas tóxicas em bioensaios com camundongos, microcrustáceos e camarões. A cepa possui quatro variantes de microcistinas sendo a principal a D-Leu1 MCyst-LR. Estas toxinas foram também acumuladas por mariscos marinhos das praias do Atlântico Sul e por peixes de água doce. A toxicidade das microcistinas desta cepa tem sido avaliada através de testes que demonstraram estresse oxidativo em poliquetas e caranguejos marinhos e através de interferência na osmoregulação de peixes. As microcistinas isoladas da lagoa dos Patos são consumidas por bactérias heterotróficas do gênero Burkholderia. As florações também produzem endotoxinas presentes em quantidades proporcionais às células de Microcystis e tem causado problemas de irritação de pele por contato em banhistas na região.

Cyanobacterial blooms of Microcystis are frequent in the Patos Lagoon and estuary located in Rio Grande do Sul State, Brazil. Although the first scientific record of such occurrence dates to 1987, local villagers claim cyanobacterial blooms have occurred in the area since the begining of the 20th century. Great blooms of M. aeruginosa take place during the summer and fall, as a result of seasonal swells in the estuary and suitable abiotic conditions, as N:P ratios between 10:1 and 16:1 and water temperatures above 20ºC. The reduced water outflow enables the growth of Microcystis populations, and the surplus of sea salt directly affects intracellular and extracellular composition of microcystins. The strain RST9501 was isolated in the summer of 1995 from a cyanobacterial bloom in the area, and the cells proved toxic to mice, microcrustaceans and shrimp. This strain presents four types of microcystins, mainly D-Leu1 MCyst-LR. These toxins also demonstrated to accumulate in marine shellfish from the South Atlantic Sea and in freshwater fish. The toxicity of RST9501 cells was demonstrated by oxidative stress to polychaetes, sea crabs and osmoregulatory alterations in fish. The microcystins isolated from the Lagoa dos Patos lagoon are consumed by bacteria of the genus Burkholderia. Local blooms demonstrated to present toxins related to the quantity of Microcystis cells and caused contact dermatitis to the local human population.

Las floraciones de la cianobacteria Microcystis son regulares y recurrentes en la laguna de los Patos y su estuario (RS). Aunque el primer registro científico fue datado en 1987, informaciones de antiguos moradores de las márgenes indican que las floraciones de cianobacterias ocurren desde el inicio del siglo pasado. Durante los meses de verano y otoño las grandes floraciones de M. aeruginosa parecen estar asociadas al flujo de crecidas del estuario, con condiciones N:P entre 10:1 a 16:1 y a temperaturas medias del agua por encima de los 20ºC. Este flujo más lento de descarga de las aguas superficiales permite diversos ciclos de crecimiento de Microcystis y el efecto de la sal marina interfiere en la composición intra y extracelular de microcistinas en las células. En el verano de 1995, una cepa RST9501 fue aislada a partir de una floración en laguna de los Patos y sus células consideradas tóxicas en bioensayos con ratones, microcrustaceos y camarones. La cepa posee cuatro variantes de microcistinas siendo la principal D-Leu1 MCyst-LR. Estas toxinas también fueron acumuladas por mariscos marinos de las playas del Atlántico Sur y por peces de agua dulce. La toxicidad de las microcistinas de esta cepa ha sido evaluada a través de test que demostraron estrés oxidativo en poliquetos y congrejos marinos a través de interferencia en la osmorregulación de peces. Las microcistinas aisladas del lago dos Patos fueron consumidas por bacterias heterotróficas del género Burkholderia. Las floraciones también producen endotoxinas (LPS) presentes en cantidades proporcionales a las células de Microcystis y han causado problemas de irritación de la piel por contacto en bañistas de la región.