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FLAGELADOS Ceratium Eudorina

FLAGELADOS Ceratium Eudorina . Euglenophytas hinchada con materia orgánica. ALGAS QUE OBSTRUYEN FILTROS.

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FLAGELADOS Ceratium Eudorina

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Presentation Transcript

  1. FLAGELADOSCeratium Eudorina

  2. Euglenophytashinchada con materia orgánica

  3. ALGAS QUE OBSTRUYEN FILTROS • Algas verde azuladas o Cianobacterias: Anabaena flos-aquae, Chroococcus trugidis, Oscillatoria ornata, Oscillatoria amphibia, Oscillatoria princeps, Oscillatoria pseudogeminata, Oscillatoria rubescens, Oscillatoria splendida • Algas verdes: Chlorella pyrenoidosa, Closterium moniliferum, Cladophora aegagropila, Palmella mucosa, Spirogyra porticales, Ulothrix variabilis, Mougeotia sphaerocarpa, Hydrodictium reticulatum, Tribonema bombycinum • Diatomeas:Aulacoseira sp, Cyclotella mengehiniana, Diatoma vulagare, Melosira granulata, Melosira varians, Navícula graciloides, Navícula lanceolata, Nitzschia palea, Synedra acus, Synedra delicatissima, Synedra pulchella, tabellaria fenestrata, Tabellaria flocculosa • Flagelados pigmentados: Dinobryon sertularia, Peridinium wisconsinense, Trachelomas crebea

  4. Sucesión Estacional de estrategas C-R-S y Relación con Factores Ambientales Según Reynolds (1988), la comunidad fitoplanctónica se estructura en relación a la luz disponibilidad de nutrientes En ambientes con disponibilidad de nutrientes, predominan organismos oportunistas, de rápido crecimiento y reproducción de pequeño tamaño y alta relación superficie/volumen, denominadas C-estrategas (fitoflagelados) En ambientes con limitación de nutrientes, predominan los organismos tolerantes a este stress o S-estrategas.(cianobacterias) En ambientes con cambios frecuentes en la calidad de luz debido a turbulencias, predominan los R-estrategas(diatomeas)

  5. FLORACIONES Algunas especies tienen un desarrollo abruptoexponencial cuando se dan las condiciones fisicoquímicas El alga en curso de proliferación emite sustancias extracelularesqueinhibenlas otras especies algales por heteroantagonismo La sustancia heteroantagónica va a ver aumentada su concentración hasta ser autoantagonista es decir, inhibida por el alga misma que la secreta En los medios eutróficosel obstáculoes el autoantagonismoque provoca la muerte de las algas que son degradas por detrívoros y saprófitos consumiendo el O2 volviendo el medio anaeróbico continuando con la formación de metano y derivados reducidos del S de olores nauseabundos Los agrupamientos masivos de cianobacterias se han ganado el término colectivo de “floraciones de agua”, las cuales se pueden diferenciar de acuerdo a brotes masivos generales de células en toda el agua y espumas flotantes en la superficie Bloom de Cianobacterias (Anabaena y Microcystis)

  6. METABOLITOS ALGALES Las algas producen sustancias (metabolitos) producto de su anabolismo o catabolismo algunas son extracelularesy se liberan al medio y otras son intracelularesque alcanzan el medio luego de la lisis celular Los metabolitos algales son responsables de : toxicidad, gustos y olores y coloración Gustos y olores: se incluyen los Actinomycetes , algunas especies son más frecuentes que otras: Anabaena (cianobacteria). Los metabolitos más hallados son geosmina y MIBolores de tierra y humedad Geosmina:Anabaena, Lyngbya, Oscillatoria, Phormidium, Metil isoborneol (MIB):Oscillatoria, Pseudoanabaena, Synechococcus

  7. METABOLITOS ALGALES Metabolitos coloreados: son endocelulares, pigmentos clorofílicos o carotenoides liberados por lisis celular Son destruidos por los saprófitos aparecen en el final de una floración donde los consumidores son impulsados a eliminar la totalidad de productores Metabolitos tóxicos: concierne a las cianobacterias y son endotoxinas neurotóxicas o hepatotóxicas La generación de las toxinas está relacionada con la aparición del bloom algal productor de las mismas. Entre un 40-70% de los casos de blooms se caracterizan como tóxicos. La producción de toxina es muy importante durante la fase de crecimiento del bloom, en este período es intracelular en casi un 90%. No toda la especie es constantemente tóxica sólo unas cepas y pueden producir más de una toxina y en ciertas condiciones fisicoquímicas La liberación de la toxina se produce por mortalidad de las células o procesos tales como aplicación de alguicidas como el sulfato de cobre o la cloración.

  8. CYANOBACTERIAS • Se han hallado fósiles de más de 30000 millones de años. Al carecer de orgánulos celulares (cloroplastos) sitúan el trasporte de electrones en los tilacoides donde se asientan los fotosistemas que trasportan los e- procedentes de la oxidación del agua • No presentan demasiadas exigencias nutricionales poseen una gran capacidad de adaptación y han colonizado casi todos los rincones del planeta • Microcystises más común en su distribución mundial que cualquier otra cianobacteria toxigéncia. Es un género que no fija N y puede vivir en condiciones pobres de alimentación • Las Cianobacterias poseen vesículas intracelulares especializadas en gas lo que le permite regular su capacidad de flote y adpatarse a las condiciones de luz más adecuadas • Cuando las condiciones del agua pasan de turbulentas a estratificadas varias células o colonias flotantes se acumulan en la superficie y los vientos las trasportan hacia las orillas y bahías donde forman espumas • Las floraciones persisten en aguas con adecuados niveles de nutrientes inorgánicos (N y P) temperaturas 15-30°C y niveles de pH 6 - 9 • Los dos factores principales que afectan la producción de toxina son la luz y temperatura (20-25°C) son más tóxicas durante períodos de temperaturas cálidas y en áreas tropicales

  9. FACTORES QUE DETERMINAN LAS CAUSAS DE LAS FLORACIONES Y LOS EFECTOS SOBRE LOS SISTEMAS ACUATICOS

  10. CIANOBACTERIAS TOXICAS

  11. CLASIFICACION DE LAS TOXINAS

  12. Producción de Toxina según el género de Cyanophitas

  13. ESTRUCTURA MICROCISTINAS • Formadas por 7 aa (heptapéptido cíclico) con una cadena lateral específica que sólo se encontró en microcistinas y nodularinas • Cinco de los aa no pertenecen a proteínas mientras que los otros dos sí y son los que permiten reconocer los distintos tipos aprox 50 especies de microcistinas mientras que los demás aa son más o menos constantes entre las variantes de mcirocistinas • Cada microcistina se designa usando las iniciales de los dos aa distintivos • Estas variaciones en los aa afectan la estrutura terciaria de la molécula y resultan en diferencias pronunciadas en la toxicidad así como en las propiedades hidrofóbicas/hidrofílicas Estructura general de una microcistina,se muestran las posiciones donde se encuentran los aa variables (X y Z)

  14. ESTRUCTURA MICROCISTINAS • La más común y potencialemnte tóxica es la Microcistina L-R la que contiene los aa Leucina (L) y Arginina (R) en las dos posiciones variables • Las microcistinas son degradadas por el agua luego de cierto período (10 ug/l de MC-LR tiene un período de vida de poco menos de una semana • Microcistina LR es muyestable en el agua resiste pH extremos y temperaturas de hasta 300°C • La biodegradación y la fotólisis son los medios por los cuales esta microcistina puede degradarse en forma natural en el agua Estructura de microcistina L-R con los aa variables Leucina y Arginina en azul y fuscia

  15. Cianobacterias en la República Argentina Episodios nocivos El primer registro es un trabajo realizado en 1954 en la laguna de San Miguel del Monte, donde se produjo la mortandad masiva de peces en concordancia con una floración de Anabaena circinalis y Microcystis flos-aquae. (Ringuelet 1955) En 1984, la muerte de 72 vacas de un total de 170 que habían entrado a un campo, y resultaron ser el total de los que habían consumido agua de un charco conteniendo Anabaena flos-aquae, Nodularia spumigena y Microcystis aeruginosa. (Odriozola et al., 1984) Otros episodios en Argentina se registraron en : Chubut, laguna Willimaco (Pizzolon, 1996). Santa Fe, Río Salado (Emiliani, 1997). San Luis, en embalses (González, 1999). Ríos Limay, Neuquen y Negro, en embalses y sectores de sus cuencas (Echenique,1999). Provincia de Buenos Aires varios cuerpos de agua (Echenique & González,1998y1999; 2001 ;2003). Tierra del Fuego, en el lago Fagnano (Bleta , 2003);Puerto Madero y Punta Lara (2003); Salta, embalse Cabra Corral. Entre Ríos (Argentina) y Uruguay, embalse Salto Grande.Corrientes, Río Paraná (2004); Río Santiago en Isla Paulino (2004)

  16. Cianotoxicidad algal en el Río de la Plata Teniendo como antecedente los fenómenos de floraciones ocurridos en el Río de la Plata veranos de 2001 al 2003, el 19 de diciembre de 2003 se llevó a cabo la toma de una muestra de agua en el canal del Puerto La Plata. El análisis microscópico de dicha muestra reveló la presencia de Microcystis aeruginosa. Se efectuaron estudios de toxicidad aguda (ensayos ratón). La muerte de los ratones inyectados intraperitonealmente con el extracto liofilizado de la muestra, se produjo 40 minutos después de la intervención. Al efectuar la disección de los animales, se observaron variaciones en las características de los hígados de los ratones inyectados con el extracto (aumento de volumen y cambio en la coloración). Con esos resultados se verificó la presencia de hepatotoxinas. El 9 de enero se realizó la toma de otra muestra de agua en el canal de acceso al Puerto La Plata, en la zona del destacamento de Prefectura Naval Argentina. El análisis microscópico, de la muestra de agua, reveló nuevamente la presencia de Microcystis aeruginosa.

  17. ENSAYOS DE IDENTIFICACION • HPLC (cromatografía líquida de alta performance): las toxinas son separadas usando una columna en fase reversa de C18 y una fase móvil conteniendo metanol o acetonitrilo que determinará que tipo de microcistina se trata. El límite de detección que se obtiene es de 0.02ug/l para muestras de agua de 5litros • HPLC con detector PDA (arreglo de diodo): permite ver el espectro típico de las microcistinas que absorben en el UV a 238nm o a 222 nm en caso que tengan aa aromáticos es confiable a altas cc de microcistinas dando un espectro bien definido y los límites de detección son < a 1ug/l a altas cc • LC/MS (espectrometría de masas): se usa luego de la separación por HPLC para identifiacación de las diferentes microcistinas debido a que c/u porduce iones característicos en su espectro de masa, da un límite de detección de 0.02ug/l de microcistinas individuales para muestras de 5 l de agua • ELISA (enzimoinmunoensayo): es el más difundido para muestras ambientales se basa en el ataque de anticuerpos a microcistinas en general, no es muy sensible a algunos tipos como MC- RR o MC-LA, es semicuantitativo ya que no detectan cc muy bajas de microcistinas • Extracción y purificación de la muestra: se realiza un paso de filtración, la muestras se somete a ultrasonicado, congelación-descongelación para romper el alga y obtener las toxinas libres, la extracción de fase sólida (cartucho SPE) es con metanol 75% a pH 10

  18. Microcystis sp en Agua Cruda Superficial - Niveles de alerta • Considerando :  la producción de toxina durante un bloom algal 10-14 a 10-13 g/cel  concentración toxina/l  células/l x concentración de toxina/cel  org/l (unidades /l)  20 células/l Teniendo en cuenta: Valor Guía OMS para agua potable de 1ug/l en el que no se observan efectos adversos, implicaría en el peor de los casos un agua cruda superficial con 2.5x105 org/l (5x106células/l) Según bibliografía se puede considerar un nivel de alerta 50.000 cel/ml = 2.5 106 Org/l Se ha propuesto fijar para agua de captación toma superficial Río de la Plata un nivel de alerta temprano de 100.000 org/l (unidades/l) o bien 2x106 células/l

  19. LEGISLACION-NIVELES DE RIESGO Y DE SEGURIDAD • En 1998 la OMS estableció el nivel máximo aceptable para el consumo diario de MC-LR en 1 ug/l, es un valor provisional de referencia debido a la poca información disponible • No existe legislación en cuanto a aguas recreacionales la OMS sugiere prohibir el acceso a la zona recreativa en presencia de más de 20.000 cél/ml • Australia que se dedica intensamente al estudio de Cianobacterias y en especial Microcystis establece un límite de 1.3ug/l ya que el peso corporal es de 70kg y para la OMS 60kg 1.3 ug/l = (40 ug/kg de peso corporal x 70 kg x 0.9) / (2 l / día x 1000) 40ug/kg de peso corporal por día = nivel máximo donde no se observan daños hepatológicos sobre estudio de ingestión en ratones durante 13 semanas con MC-LR 70kg = peso del adulto y 0.9 es la proporción afectada del total de agua de bebida 2 l / día = consumo medio de agua de un adulto 1000 factor de seguridad a partir de la extrapolación de animales a humanos • Deberían definirse una serie de valores guía asociados con la severidad y probabilidad elevada de los efectos sobre la salud en tres niveles de riesgo (leve, moderado y elevado) y considerar que el riesgo aumenta en personas susceptibles (hepatitis B crónica, lesiones renales, alcoholismo)

  20. Consecuencias de las Floraciones o Blooms y Medidas de control  Inconvenientes : • Potabilización: aumenta el riesgo de liberación de toxinas con la cloración • Suministro de agua potable: al ingerir o inhalar agua o el consumo de suplementos dietarios algales contaminados con toxinas es considerado un riesgo • Usos recreativos del cuerpo de agua: contato directo con partes expuestas del cuerpo (oídos, ojos, garganta, boca) o areas cubiertas del traje de baño (acumulan algas y foementan el rompimiento celular y liberación de contenidos) • Medidas de control: • Acciones en la planta potabilizadora • Reducir las fuentes de N y P, mantener las cc de P por debajo de 0.01ug/l y la transparencia ( > a 2m) • Evitar el uso de alguicidas (sulfato de cobre)

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