Efeitos do herbicida clethodim (Poquer®) nas interações alelopáticas entre as linhagens produtoras de toxinas de Microcystis aeruginosa e Raphidiopsis raciborskii: o papel da variação de nitrogênio
| Ano de defesa: | 2019 |
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| Orientador(a): | |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Espírito Santo
BR Doutorado em Biologia Vegetal Centro de Ciências Humanas e Naturais UFES Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/13253 |
Resumo: | Cyanobacteria are photosynthetic organisms that make up the base of the aquatic food chain. Changes in the physical and chemical conditions of aquatic environments, such as increased nutrients and the presence of agrochemicals, alter the structure and dynamics of phytoplankton. Herbicides contaminate the aquatic environment through surface runoff at high concentrations; these compounds cause oxidative stress, interfere with the normal functioning of enzymes and alter the metabolic profile of microalgae and cyanobacteria. The present study investigated the toxicological and physiological effects of clethodim herbicide, as well as nitrogen variation in allelopathic interactions and toxin production by Microcystis aeruginosa BCCUSP232 and Raphidiopsis raciborskii ITEPA1. Effective concentrations (EC50) after 96 hours of exposure of both strains to clethodim were 192.98 mg / L and 168.73 mg / L for R. raciborskii and M. aeruginosa, respectively. The presence of clethodim significantly increased the total microcystin content of M. aeruginosa. In mixed cultivation M. aeruginosa, presented higher cell density when exposed to clethodim, while the highest density of R. raciborskii was observed when exposed to clethodim with limited nitrogen addition. The total content of microcystins (MCs) in mixed culture was 68% higher in nitrogen-enriched cultures than control. A similar increase in MC content was recorded in M. aeruginosa monocultures treated with R. raciborskii exudate. Total saxitoxin concentration was higher in R. raciborskii mixed cultures simultaneously exposed to high nitrogen and clethodim. The intracellular H2O2 content of M. aeruginosa cultures decreased while in R. raciborskii cultures increased during exposure to nitrogen and clethodim. GST activities in cultures of both strains were higher in the presence of clethodim. Our study revealed that nitrogen enrichment and low clethodim concentration could lead to excessive proliferation of M. aeruginosa and R. raciborskii and cyanotoxin production in aquatic environments |
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The present study investigated the toxicological and physiological effects of clethodim herbicide, as well as nitrogen variation in allelopathic interactions and toxin production by Microcystis aeruginosa BCCUSP232 and Raphidiopsis raciborskii ITEPA1. Effective concentrations (EC50) after 96 hours of exposure of both strains to clethodim were 192.98 mg / L and 168.73 mg / L for R. raciborskii and M. aeruginosa, respectively. The presence of clethodim significantly increased the total microcystin content of M. aeruginosa. In mixed cultivation M. aeruginosa, presented higher cell density when exposed to clethodim, while the highest density of R. raciborskii was observed when exposed to clethodim with limited nitrogen addition. The total content of microcystins (MCs) in mixed culture was 68% higher in nitrogen-enriched cultures than control. A similar increase in MC content was recorded in M. aeruginosa monocultures treated with R. raciborskii exudate. Total saxitoxin concentration was higher in R. raciborskii mixed cultures simultaneously exposed to high nitrogen and clethodim. The intracellular H2O2 content of M. aeruginosa cultures decreased while in R. raciborskii cultures increased during exposure to nitrogen and clethodim. GST activities in cultures of both strains were higher in the presence of clethodim. Our study revealed that nitrogen enrichment and low clethodim concentration could lead to excessive proliferation of M. aeruginosa and R. raciborskii and cyanotoxin production in aquatic environmentsAs cianobactérias são organismos fotossintéticos que compõe a base da cadeia alimentar aquática. Mudanças nas condições físicas e químicas dos ambientes aquáticos, como aumento de nutrientes e a presença de agroquímicos alteram a estrutura e a dinâmica do fitoplâncton. Os herbicidas contaminam o ambiente aquático através do escoamento superficial em altas concentrações, estes compostos causam estresse oxidativo, interferem no funcionamento normal das enzimas e alteram o perfil metabólico de microalgas e cianobactérias. O presente estudo investigou os efeitos toxicológicos e fisiológicos do herbicida clethodim, além da variação de nitrogênio nas interações alelopáticas e na produção de toxinas por Microcystis aeruginosa BCCUSP232 e Raphidiopsis raciborskii ITEPA1. As concentrações efetivas (EC50) após 96 horas de exposição de ambas as estirpes ao clethodim foram de 192,98 mg / L e 168,73 mg / L para R. raciborskii e M. aeruginosa, respectivamente. A presença de clethodim aumentou significativamente o teor total de microcistina de M. aeruginosa. Em cultivo misto M. aeruginosa apresentou maior densidade celular quando exposta ao clethodim, enquanto que a maior densidade de R. raciborskii foi observada quando exposta ao clethodim com adição de nitrogênio limitado. O conteúdo total de microcistinas (MCs) em cultura mista foi 68% maior em culturas enriquecidas com nitrogênio do que o controle. Um aumento similar no conteúdo de MC foi registrado em monoculturas de M. aeruginosa tratadas com exsudato de R. raciborskii. A concentração total de saxitoxina foi maior em culturas mistas de R. raciborskii simultaneamente expostas a alto teor de nitrogênio e clethodim. O conteúdo de H2O2 intracelular das culturas de M. aeruginosa diminuiu, enquanto nas culturas de R. raciborskii aumentou durante a exposição a nitrogênio e clethodim. As atividades da GST em culturas de ambas as linhagens foram maiores na presença de clethodim. Nosso estudo revelou que o enriquecimento de nitrogênio e a baixa concentração de clethodim podem levar à proliferação excessiva de M. aeruginosa e R. raciborskii e à produção de cianotoxinas em ambientes aquáticosUniversidade Federal do Espírito SantoBRDoutorado em Biologia VegetalCentro de Ciências Humanas e NaturaisUFESPrograma de Pós-Graduação em Biologia VegetalFernandes, Valeria de Oliveirahttps://orcid.org/http://lattes.cnpq.br/2323760323729607https://orcid.org/0000-0002-5718-1848http://lattes.cnpq.br/6778333557047744Batitucci, Maria do Carmo Pimentelhttps://orcid.org/0000-0002-3485-4448http://lattes.cnpq.br/0010148251489155Araujo, Micheline Kezia Cordeiro dehttps://orcid.org/0000-0002-5073-3689http://lattes.cnpq.br/2411893932416218Corte, Viviana Borgeshttps://orcid.org/0000000254886578http://lattes.cnpq.br/3694434981958328Lubiana, Karoline Magalhaes FerreiraAlves, Fernanda Breda2024-05-29T22:10:46Z2024-05-29T22:10:46Z2019-09-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/13253porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-10-17T08:56:57Zoai:repositorio.ufes.br:10/13253Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082024-10-17T08:56:57Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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