Estudio preliminar del quitosano en el seston marino del Estuario de Bahía Blanca.

DIEZ A. ; BERASATEGUI A.; PRIOTTO, S. E.; AMODEO M. ; BIANCALANA F.

Congreso; Resumen: VI Reunión Argentina de Geoquímica de la Superficie-VI-RAGSU; 2022

Estudio preliminar del quitosano en el seston marino del Estuario de Bahía BlancaPreliminary study of chitosan in the marine seston of the Bahía Blanca Estuary.Diez, Antonella 2*; Berasategui, Anabela 1; Santiago Priotto 1; Amodeo, Martín1,2; Biancalana, Florencia.11 Instituto Argentino de Oceanografía (IADO-CONICET), Camino La Carrindanga Km 7,5, B8000FWB, Bahía Blanca, Pcia. de Buenos Aires, Argentina. 2 Departamento de Biología, bioquímica y farmacia, Universidad Nacional del Sur, Av. Alem 1253, Bahía Blanca, Buenos Aires, Argentina.* antonelladiez200@gmail.comResumen: El objetivo principal de esta investigación fue determinar la concentración de quitosano en distintas fracciones de seston marino en el Estuario de Bahía Blanca. Las concentraciones de quitosano fueron más elevadas en las fracciones ≤ 20 µm y material particulado en suspensión (0,19 ± 0,02 mg/L; 0,13 ± 0,06 mg/L), durante invierno y primavera. Diferencias altamente significativas se encontraron entre la fracción ≤ 20 µm y el resto de las fracciones. Se hallaron correlaciones entre las distintas fracciones y los parámetros fisicoquímicos. De este estudio, se deduce que las concentraciones de quitosano y su dinámica temporal se ajustan a la dinámica planctónica del EBB, actuando como un indicador biogeoquímico.Palabras Claves: biopolímero, plancton, sistemas marinosIntroducciónEl quitosano es un polisacárido lineal compuesto de cadenas distribuidas aleatoriamente de β-(1-4)-D-glucosamina (unidades desacetiladas) y N-acetil-D-glucosamina. Se lo considera un componente de relevancia en la recuperación de nutrientes (carbono y nitrógeno) por ser el producto de la degradación de la quitina, la cual es producida en grandes cantidades por crustáceos (Gooday et al., 1991; Souza et al. 2011). A su vez, el quitosano puede encontrarse naturalmente en las paredes celulares de algunos hongos (Pochanavavich y Suntornsuk, 2002).El estuario de Bahía Blanca (EBB) se caracteriza por ser un sistema altamente productivo, siendo el florecimiento fitoplanctónico principios de invierno hasta el inicio de la primavera (Freije y Gayoso, 1988). Durante la mayor parte del año el detrito se constituye como una fuente de alimento para filtradores y suspensívoros, junto con el ultra-, nano- y microplancton integrando la fracción orgánica del material particulado (MOP) (Diodato y Hoffmeyer, 2008). Acartia tonsa y Eurytemora americana, entre otros organismos, son grandes contribuyentes de quitina (Berasategui et al. 2018; Biancalana et al. 2017a). En particular, estas especies producen un aporte significativo de quitina mediante procesos tales como la muda de las cutículas y senescencia de los mismos que resultan en una lluvia continua de este biopolímero constituyente del seston del EBB (Biancalana et al. 2017a; 2019). Por ende, teniendo en cuenta la presencia de bacterias y hongos como principales degradadores del biopolímero quitina (Biancalana et al. 2017b), el hallazgo de quitosano en muestras naturales podría darse indirectamente por degradación de la quitina y/o por aporte de hongos marinos, que, en el caso del EBB, se sabe que están presentes, estando en estudio la información sobre su función en la formación y degradación de quitina. En este contexto, y teniendo en cuenta que es la primera vez que se emplea una metodologia especifica y simple para la determinación de quitosano en muestras de seston natural, se planearon los siguientes objetivos I) analizar la concentración de quitosano, II) su variación temporal en las distintas fracciones de tamaño del seston, y III) la relación de éste con las variables fisicoquímicas y biológicas. Materiales y MétodosLos muestreos fueron realizados desde febrero de 2014 hasta febrero del 2015 en Puerto Cuatreros (PC), ubicado en la zona interna del EBB (30° 30?- 39° 25?S; 61° 15? - 63° 00? O). Diferentes fracciones de tamaño de seston (F) se obtuvieron para las determinaciones de quitosano: seston total o material particulado en suspensión (MPS - FMPS), fracción de seston ≤ 20 µm (nanoplacton ? F ≤ 20 µm), 20-200 µm microplancton (20-60 µm: fitoplancton - F 20-60 µm, 60-200 µm: microzooplancton ? F 60-200 µm) y la fracción seston ≥ 200 µm (mesozooplancton - F ≥ 200 µm). Se colectaron muestras de agua (para determinar el seston total) y plancton mediante redes de 20, 60 y 200 µm de poro provistas de flujómetro para determinar el volumen filtrado. También, se extrajo agua (≤ 1 m profundidad) para la determinación de nutrientes -NO3−, NO2−, PO4-3, SiO2-, Clor. a y carbono orgánico particulado (COP) -parámetros químicos- (Grasshoff et al. 1983; Treguer y LeCorre, 1975; Eberlein y Kattner, 1987; Technicon®, 1973; Lorenzen y Jeffrey, 1980; Lorenzen, 1967; Strickland y Parsons, 1968). En simultáneo, se registraron los parámetros físicos al momento de los muestreos: temperatura (T, °C), salinidad (S), turbidez (Tur., unt), y oxígeno disuelto (OD, mg/L) mediante un sensor multiparamétrico PCE-PHD1. Además, se realizó el análisis cuantitativo de la abundancia total mesozooplanctónica (ATM- Ind.m-3) utilizando bibliografía adecuada (Boltovsky, 1999). Para la cuantificación de quitosano, las muestras fueron filtradas por vacío, utilizando filtros de fibra de vidrio de 0,7 µm. Posteriormente, se calculó en forma gravimétrica el peso seco de las muestras en mg/L. Se realizó la cuantificación colorimétrica de quitosano en las fracciones obtenidas, a través de la metodología modificada de Muzzarelli (1998). Los datos obtenidos fueron trabajos en forma no paramétrica utilizando el programa SPSS 15.0 software. Se aplicó el análisis de Kruskal - Wallis (H - prueba) para determinar diferencias en las concentraciones de quitosano entre las distintas fracciones de seston. Posteriormente, se aplicó la prueba U Mann - Whitney con corrección de Bonferroni. Se calcularon correlaciones de Spearman teniendo en cuenta los parámetros fisicoquímicos, biológicos y las concentraciones de cada fracción. ResultadosLas mayores concentraciones de quitosano 0,19 ± 0,02 mg/L seguida de 0,13 ± 0,06 mg/L se observaron en las fracciones de seston ≤ 20 y total (MPS) en invierno y primavera, respectivamente (Fig. 1). Además, se encontraron diferencias altamente significativas (H=22,85¸ p=0,0001) entre las concentraciones de quitosano de las diferentes fracciones de seston. Las diferencias fueron halladas entre la fracción ≤ 20 µm y el resto de las fracciones (U=23, p=0,002, 20 - 60 µm; U=42, p=0,002, 60 ? 200 µm; U=22; p= 0,001, ≥ 200 µm). En la Tabla 1 se observan los valores de las correlaciones de Spearman (rs) que resultaron significativas entre las concentraciones de quitosano en las distintas fracciones, los parámetros fisicoquímicos y ATM (n=13). Fig. 1. Variación estacional de la concentración de quitosano (mg/L) en las diferentes fracciones del seston en la estación Puertos Cuatreros durante febrero 2014-febrero 2015.Tabla 1: Coeficientes de correlación de Spearman (rs). T: temperatura (°C), Tur: Turbidez (unt), S: salinidad, OD: Oxígeno disuelto (mg/L), NO3-: nitrato (µM), NO2-: nitrito (µM), PO43- : fosfato (µM), SiO2-: silicato (µM), Clor. a: clorofila a (µg/L), COP: carbono orgánico particulado (µM), MPS: material particulado en suspensión (mg/L); quitosano fracciones (mg/L): FMPS fracción en material particulado en suspensión, F ≤ 20 µm: fracción menor a 20 micras, F 20-60 µm: fracción entre 20 y 60 micras, F 60-200 µm: fracción entre 60 y 200 micras, y F ≥ 200 µm: fracción mayor a 200 micras, y ATM abundancia mesozooplanctónica total (Ind.m-3). N: 13, *p