Abstract:
A excreção de carboidratos incrementa a diversidade microbiana em sistemas
aquáticos, promovendo associações entre algas e micro-organismos heterotróficos. Este
trabalho tem o objetivo de caracterizar os carboidratos de um ponto amostral da Lagoa
Mirim (RS, Brasil) e relacioná-los com variáveis ambientais e comunidades fito e
bacterioplanctônicas e durante um ano de coleta. No momento da coleta foram tomadas
as seguintes medidas: profundidade, temperatura da água, potencial hidrogeniônico
(pH), condutividade e a transparência do disco de secchi. Os dados meterológicos
(velocidade média do vento, precipitação total, insolação total e nebulosidade média)
foram obtidos junto ao Instituto Nacional de Metereologia para o município de Santa
Vitória do Palmar. As espécies fitoplanctônicas abundantes foram identificadas a partir
de amostras concentradas em rede de plâncton de 20 µm e fixadas com formol 4%. A
análise quantitativa do fitoplâncton e do bacterioplâncton foi realizada a partir de
amostras integrais fixadas com Lugol 0,3%. O teor de clorofila foi determinado por
espectrofotometria após extração em metanol absoluto. A análise dos nutrientes
inorgânicos (cloreto, brometo, nitrato, fosfato e sulfato) e dos carboidratos dissolvidos
foi realizada por cromatografia iônica de alta performance com detecção por
amperometria pulsada (carboidratos) e condutividade (nutrientes). A influência
ambiental sobre o fitoplâncton, bacterioplâncton e sobre a composição dos carboidratos
dissolvidos foi estabelecida por uma análise de componentes principais. Foram
identificados 134 táxons fitoplanctônicos divididos em 9 classes, sendo que
Chlorophyceae apresentou maior riqueza, embora Bacillariophyceae e Cyanophyceae
tenham tido maior densidade. A representatividade destas classes se deve
principalmente às diatomáceas cêntricas (Aulacoseira muzzanensis) e às cianobactérias
filamentosas (P. limnetica e P. cf. contorta). O período entre dezembro e março foi o
que apresentou a maior densidade fitoplanctônica, enquanto setembro foi o mês de
menor densidade. A concentração de carboidratos acompanhou o padrão da comunidade
fitoplanctônica, exceto nos meses mais quentes (dezembro e janeiro), quando houve um
aumento na densidade bacteriana. Não foram identificados açúcares livres, apenas
polissacarídeos extracelulares (EPS), cujos componentes mais representativos foram
glucose (31,65%), manose/xylose (20,6%), ribose (13,87%), arabinose (8,9%) e ácido
galacturônico (8,12%). Estes açúcares podem ser relacionados às Classes mais
abundantes pela comparação com dados da literatura. A ribose é relacionada à
decomposição de material intracelular em ambientes naturais e seu acúmulo ocorreu
após o maior pico de crescimento fitoplanctônico, entre os meses de março e julho. A
comunidade fitoplanctônica, relacionada principalmente com a temperatura,
condutividade, fosfato e insolação, teve forte correlação positiva com a comunidade
bacteriana, o que indica a associação entre estes dois grupos. Estes resultados
corroboram a idéia de que os carboidratos dissolvidos liberados pelo fitoplâncton têm
um papel chave na associação entre fitoplâncton e bactérias.
Phytoplankton release of carbohydrate enhances microbial diversity,
promoting associations between algae and heterotrophic organisms. This work
aimed to characterize the dissolved carbohydrates from a sample point in
Merin Lagoon (RS, Brazil), besides to find their relationships with
environmental parameters and phyto/bacterioplankton communities during one
year. Conductivity, pH, temperature, depth and water transparency were
evaluated during the sampling, while insolation, cloudiness, precipitation
and wind intensity were obtained from National Institute of Metereology for
Santa Vitória do Palmar city, near to the sampling site. Qualitative
analyses of phytoplankton were carried out in 4% formalin fixed samples
obtained from 20 µm plankton net concentration. Quantitative analysis of
phytoplankton and bacterioplankton was performed on 3% Lugol fixed samples.
Chlorophyll content was performed by spectrophotometry after methanol
extraction. Dissolved anions (chloride, bromide, nitrate, phosphate and
sulphate) and carbohydrates analysis were performed by ion chromatography
coupled to pulsed amperometry (carbohydrate) and conductivity (anions)
detection. The environmental influence on phytoplankton, bacterioplankton
and carbohydrate were evaluated by a Principal Component Analysis. We
identified 134 phytoplanktonic taxa, owned by 9 Classes, and Chlorophyceae
showed the highest richness, although Baccilariophyceae and Cyanophyceae
showed the highest densities. However, these classes are essentially
represented by centric diatoms (Aulacoseira cf. muzzanensis) and
filamentous cyanobacteria (P. limnetica and P. cf. contorta). The highest
phytoplanktonic density was found among December and March, while September
was the lowest one. Carbohydrate concentration was correspondent to
phytoplanktonic density, except in the warmer months (December and
January), when bacterial density was increased. Only extracellular
polysaccharides (EPS) were found, whose main components were glucose
(31,65%), mannose/xylose (20,6%), ribose (13,87%), arabinose (8,9%) and
galacturônic acid (8,12%). These sugars can be related to the abundant
phytoplanktonic classes if compared to literature. Ribose is related to
intracellular material decomposition and it was only found after the
highest phytoplanktonic peak, among March and July. Phytoplanktonic density
was related mainly to temperature, conductivity, phosphate, insolation and
bacterial density, reinforcing the associating between these communities.
Such results corroborate key role of carbohydrates in the
phyto/bacterioplankton association.
