Implementação e otimização do teste Lal para análise de LPS de cianobacérias em cultura e da região estuarina da Lagoa dos Patos e praia adjacente

Abstract

Florações de cianobactérias têm sido freqüentemente encontradas nas águas do estuário da Lagoa dos Patos (RS). Um das principais cianobactérias de ocorrência local é o gênero Microcystis. As células de Microcystis têm tolerância a baixas salinidades, porém com o aumento abrupto da salinidade, as células podem sofrer lise. Muitas vezes, em função da hidrodinâmica local, essas florações de cianobactérias podem atingir a região da Praia do Cassino, possibilitando o contato com banhistas. Devido à natureza Gram-negativa da composição da parede celular das cianobactérias, esse contato com as células pode resultar em na ocorrência de casos de irritação epicutânea e reações alérgicas. O agente causador é o lipídeo A (endotoxina), encontrado no lipopolissacarídeo (LPS) da membrana externa das cianobactérias. Com o objetivo de detectar concentrações ambientais de LPS das florações de cianobactérias foi utilizado o método cromogênico cinético de ponto final do teste do Lisado do Amebócito de Limulus polyphemus (teste LAL). O teste LAL foi realizado em amostras de água de superfície coletadas nas regiões de São Lourenço do Sul, Praia do Laranjal (Pelotas), Museu Oceanográfico da FURG, Yacht Club do Rio Grande e Praia do Cassino (Rio Grande), entre os meses de dezembro de 2005 e março de 2006. Nestas amostras também foram estimados a abundância celular dos principais grupos do fitoplâncton, a concentração de clorofila-a, e medida a salinidade local no momento da coleta. Para avaliar a possível interferência dos sais nos resultados do teste LAL, também foram realizados cultivos da cianobactéria Microcystis crescendo em diferentes salinidades, onde também foram estimados a abundância celular, e as concentrações de clorofila-a, LPS e microcistinas. Os ajustes metodológicos realizados no teste LAL durante o trabalho resultaram em uma sensibilidade para sua aplicação nas amostras ambientais. As maiores concentrações de endotoxinas detectadas nas amostras ambientais (109,5 EU.mL-1, 71,8 EU.mL-1 e 93,7 EU.mL-1) se correlacionaram positivamente com as maiores abundâncias celulares (aproximadamente 600.000 células.mL-1, 400.000 células.mL-1 e 300.000 células.mL-1, respectivamente), todas com a presença da cianobactéria Microcystis.

Cyanobacterial blooms have been frequently observed in the waters of the Patos Lagoon estuary (RS). One of the main cyanobacterium of local occurrence is the genus Microcystis. The Microcystis cells present some tolerance to low salinity, but with the rapid salt increase the cells may suffer breakdown. Usually due to the local hydrodynamics these blooms may reach the recreational waters of the Cassino Beach, exposing swimming bathers to its contact. Due to the Gram-negative nature of the cyanobacterial cell membrane, this contact with the cells may result in case occurrences of epicutaneous irritation and allergic reactions. The causing agent is the lipid A (endotoxin), found on the lipopolysaccharide (LPS) of the external membrane of cyanobacteria. With the objective to detect environmental concentrations of LPS from cyanobacterial blooms, it was used the kinetic chromogenic endpoint method of the Limulus polyphemus Amebocyte Lisate test (LAL test). The LAL test was performed in surface water samples collected from the regions of São Lourenço do Sul, Laranjal Beach (Pelotas), FURG’s Oceanographic Museum, Yacht Club Rio Grande, and Cassino Beach (Rio Grande) betwen December 2005 and March 2006. In these samples it was also estimated the cellular abundance of the main phytoplanktonic groups, the chlorophyll-a concentration, and measured the local salinity. To evaluate the possible interference of salinity in the LAL test results, it was also cultivated the cyanobacterium Microcystis growing in different salinities. From these cultures it was estimate the cellular abundance, and chlorophyll-a, LPS and microcystin concentrations.. The methodological adjustments performed in the LAL test during this work resulted in a sensitivity for its application in environmental samples. The highest endotoxin concentrations detected in the environmental samples (109.5 EU.mL-1, 71.8 EU.mL-1 and 93.7 EU.mL-1) have positively correlated with the highest cell abundances (approximately 600,000 cells.mL-1, 400,000 cells.mL-1 and 300,000 cells.mL-1, respectively), all of them with the presence of the cyanobacteria Microcystis.