Composição da comunidade de cianobactérias e outros grupos microbianos em dois reservatórios tropicais

=== The diversity of phytoplankton in aquatic environments is an important indicator of water quality and of ecological relationships established in environment. The accurate assay of this diversity is of great importance in ecological studies as well as in any recovery action, when needed. Within...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Ana Maria Moreira Batista Lopes
Other Authors: Alessandra Giani
Format: Others
Language:Portuguese
Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2013
Online Access:http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9E8FC3
Description
Summary:=== The diversity of phytoplankton in aquatic environments is an important indicator of water quality and of ecological relationships established in environment. The accurate assay of this diversity is of great importance in ecological studies as well as in any recovery action, when needed. Within the phytoplankton, the group of cyanobacteria has received special attention due to the ability of these organisms to grow and dominate in eutrophic freshwater ecosystems, as well as the potential toxicity of some species that may hinder or even prevent the use of water for recreational and drinking purposes. For several years the cyanobacteria diversity in aquatic environments has been assessed primarily using traditional taxonomic methods, which are based on morphological characteristics. However because of the large morphological variability of the colonies, it can be difficult to define the boundaries between species, hampering the use these methods. Thus, the use of molecular techniques has increased to assist in the identification of cyanobacteria, as well as other microbial groups, contributing to the characterization of microbial communities in aquatic environments, maximizing the information needed for the description of the environment. In this study we evaluated the composition of the cyanobacteria community and its seasonal and spatial changes in two reservoirs located in Minas Gerais (Pampulha and Volta Grande), in addition to a preliminary study on the presence of other bacteria and arquea in these same environments and on the possible association between cyanobacteria and these two microbial groups. Pampulha reservoir is located in Belo Horizonte city, Minas Gerais. The main problem of this reservoir is the continuous input of domestic and industrial sewage, which increases the supply of nutrients with the consequent increase in eutrophication and cyanobacterial blooms. Volta Grande Reservoir is located in the Rio Grande river, between the states of Minas Gerais and São Paulo. Due to its low retention time and high dilution rate, Volta Grande can still be characterized as an oligotrophic reservoir (Greco 2002). In this study, the identification and enumeration of cyanonacteria species was made by traditional microscopy (Utermöhll 1958), associated with the molecular technique PCR-DGGE (Denaturating Gradient Gel Electrophoresis) (Muyzer et al. 1993). The results showed that these techniques are complementary and help giving a more complete picture of the cyanobacteria community composition in both environments. Using specific primers, the same molecular technique was used for the study of microorganisms from the Bacteria and Archaea groups. The results showed: a) high dominance of cyanobacteria during the whole study period in Pampulha reservoir; b) presence of cyanobacteria, mainly belonging to picocyanobacteria, in Volta Grande reservoir; c) high diversity of organisms of the Domain Archaea, more specifically the group of methanogenic archaea, in samples of both reservoirs and in cyanobacterial cultures. === A diversidade do fitoplâncton em ambientes aquáticos é um importante indicador da qualidade da água e também das relações ecológicas estabelecidas no ambiente. A correta avaliação dessa diversidade é de grande importância nos estudos ecológicos, assim como na tomada de medidas de intervenção, caso sejam necessárias. Dentro do fitoplâncton, o grupo das cianobactérias tem recebido especial atenção, devido à sua capacidade de crescer e dominar em ambientes aquáticos eutrofizados, além da potencial toxicidade de algumas espécies, o que pode dificultar, ou até mesmo inviabilizar, o uso da água para fins de recreação e potabilidade. Durante muitos anos a avaliação da diversidade de cianobactérias em ambientes aquáticos focou-se na classificação taxonômica tradicional, que tem como base as características morfológicas do grupo. Porém esse método é complexo, por ser a variabilidade morfológica das colônias muito grande, o que dificulta a definição dos limites entre as espécies. Consequentemente, cada vez mais têm sido utilizadas técnicas moleculares que auxiliem na identificação das cianobactérias, assim como de outros grupos microbianos, contribuindo para caracterização da composição de comunidades microbianas em ambientes aquáticos, pois essas técnicas complementam as informações obtidas por técnicas tradicionais, maximizando a descrição do ambiente. No presente estudo foi avaliada a composição da comunidade de cianobactérias, e suas mudanças sazonais e espaciais em dois reservatórios localizados em Minas Gerais (Pampulha e Volta Grande), além de ter sido feito um estudo preliminar sobre a presença de outras bactérias e arqueias nesses ambientes e sobre a possível associação entre as cianobactérias e estes dois grupos microbianos. O reservatório da Pampulha localiza-se no município de Belo Horizonte, Minas Gerais. O principal problema desse reservatório é a contínua entrada de esgotos domésticos e industriais, que aumentam o aporte de nutrientes e, consequentemente, a eutrofização e a floração de cianobactérias. O reservatório de Volta Grande está situado no baixo Rio Grande, entre os estados de Minas Gerais e São Paulo. Devido às correntezas e à sua elevada capacidade de diluição, Volta Grande pode ainda ser caracterizado como um reservatório oligotrófico (Greco 2002). Para realização deste estudo, utilizou-se a técnica de identificação e contagem das espécies de cianobactérias por microscopia tradicional (Utermöhll 1958), associada ao uso da técnica molecular PCR-DGGE (Denaturating Gradient Gel Electrophoresis) (Muyzer et al. 1993). Os resultados evidenciaram que as técnicas são complementares e contribuem para uma visão mais completa da composição da comunidade das cianobactérias nos dois ambientes. A mesma técnica molecular foi utilizada para o estudo de microrganismos dos grupos Bacteria e Archaea, com iniciadores específicos para esses organismos. Os resultados obtidos evidenciaram: a) a alta dominância de cianobactérias durante todo o período de estudo no reservatório da Pampulha; b) a presença de cianobactérias, principalmente do grupo das picocianobactérias, no reservatório de Volta Grande; e c) a elevada diversidade de organismos do domínio Archaea, mais especificamente do grupo das arqueias metanogênicas, nas amostras dos reservatórios e em culturas de cianobactérias.