EFECTOS A CORTO PLAZO DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA Y DE LA TEMPERATURA EN CIANOBACTERIAS

FIORDA GIORDANINO, MARÍA VALERIA; VILLAFAÑE, VIRGINIA E.; HELBLING, E. WALTER

Montevideo, Uruguay

Jornada; Cianobacterias del conocimiento a la gestión. I Encuentro Uruguayo/, Montevideo, Uruguay; 2009

La radiación ultravioleta (RUV, 280-400 nm) produce efectos tanto positivoscomo negativos sobre las cianobacterias. Estos efectos comprenden desde disminuciónde la tasa fotosintética hasta daños a nivel molecular (proteínas y ADN) entre losnegativos, y la provisión de la energía necesaria para la fotorreparación catalizada por laenzima fotoliasa entre los positivos. En un contexto de cambio climático, se hacenecesario realizar estudios que describan los efectos del cambio de la temperatura juntocon los de la RUV sobre distintos aspectos ecológicos de las cianobacterias. El objetivodel presente trabajo fue determinar los efectos a corto plazo producidos por la RUV ados temperaturas de incubación (18 y 23°C) sobre el fotosistema, la síntesis depigmentos, la morfología y el crecimiento de dos cianobacterias Arthrospira (Spirulina)platensis y Nostoc sp. Las muestras (cultivos en fase exponencial) se expusieron durantecuatro horas a una irradiancia de 80.5, 28.5, y 0.73 W m-2, de PAR (400-700 nm),RUV-A (320-400 nm) y RUV-B (280- 320 nm), respectivamente, provista por unsimulador solar (Sol 1200, Hönle system) en una cámara de incubación. Los cultivosfueron expuestos por triplicado en tubos de cuarzo de 200 ml provistos de filtros paraeliminar selectivamente porciones del espectro de radiación con el fin de establecer trestratamientos: P [radiación PAR, tubos cubiertos de filtro Ultraphan UV Opak 395], PA[PAR+RUV-A (320-700 nm), tubos cubiertos de filtro Montagefolie 320] y PAB[PAR+RUVA+ RUV-B (280-700 nm), tubos cubiertos de filtro Ultraphan 295].Asimismo, dos alícuotas de 50 ml por cada muestra fueron separadas a las 2 y 4 horasde iniciada la experiencia y cubiertas con malla de densidad neutra para permitir larecuperación bajo radiación tenue. Se tomaron muestras al inicio de la experiencia yluego cada una hora para determinar el rendimiento fotosintético (con un fluorómetro de amplitud modulada, PAM Walz, Water-PAM) y cada dos horas para la determinaciónespectrofotométrica (utilizando un espectrofotómetro de barrido Hewlett Packard,modelo HP 8453E) de pigmentos en metanol (clorofila, carotenoides y compuestos queabsorben RUV). La determinación del crecimiento se realizó separando muestras atiempo cero y cada dos horas, manteniéndolas en una cámara de incubación a bajairradiancia y a la temperatura del ensayo, y monitoreando la densidad óptica a 650 nmuna vez al día durante una semana. A tiempo cero, tiempo final y luego de cuatro horasde recuperación, se tomaron fotografías o se fijaron muestras con formalina para seranalizadas por el software Wintrack a fin de evaluar cambios en la morfología.Se observaron disminuciones significativas en los valores del rendimientofotoquímico para las muestras que recibieron RUV en las dos temperaturas deexperimentación. La inhibición causada por RUV fue mayor a 18°C que a 23°C tantopara Nostoc sp. como para Arthrospira platensis. Por otra parte, la disminución delrendimiento fotoquímico a 18°C, de las muestras del tratamiento P, fuesignificativamente menor para A. platensis que para Nostoc sp. Para esta última especie,la inhibición estuvo dada completamente por PAR a 18°C , mientras que a 23°C fuedebida a PAR, RUV-A y RUV-B. En cambio, para A. platensis la inhibición estuvodada por PAR y RUV-A a 18°C y sólo por RUV-A a 23°C. La recuperación de las muestras separadas a las 2 y 4 hs de iniciada la experiencia se alcanzó rápidamente, llegandoa la meseta de recuperación luego de 3-4 hs. Para Nostoc sp. la recuperación fue total a23°C, alcanzando los di ferentes tratamientos valores iguales o incluso mayores al valorinicial de rendimiento fotoquímico. Sin embargo, a 18°C sólo las muestras deltratamiento P se recuperaron totalmente, llegando los tratamientos PA y PAB a valoressignificativamente más bajos que el valor inicial. En el caso de A. platensis, larecuperación fue total a 23°C, alcanzando valores iguales o mayo res al valor inicial,pero para las muestras expuestas a 18°C, todos los tratamientos alcanzaron valoresfinales menores al valor inicial. Aunque a 18°C ambas cepas alcanzaron valores finale sde rendimiento menores que los iniciales, los valores de rendimiento fotoquímico de lostratamientos PA y PAB de Nostoc sp fueron significativamente más bajos (con respectoal valor inicial) que los de A. platensis, La síntesis de pigmentos y los parámetrosmorfológicos no mostraron cambios significativos y no se observaron diferencias en elcrecimiento entre tratamientos pero sí entre temperaturas, lo que evidencia diferentesvelocidades de crecimiento a distinta temperatura. Se concluye que las cepas estudiadasmuestran diferentes respuestas frente a la RUV y al cambio de temperatura. En vista de los resultados obtenidos, que muestran una mejor adaptación de A. platensis, se podríaesperar una mejor respuesta por parte de ésta especie en una situación de competencia yen un contexto de cambio climático.