Effect of levels of iron and UV exposure on the growth and production of microcystin in Microcystis aeruginosa Kützing NPLJ-4

A presente pesquisa teve como objetivo simular e avaliar os impactos de variáveis ambientais (ferro e UV-C) sobre o crescimento e produção de MCY de M. aeruginosa (NPLJ-4). Para tanto, tal cepa foi cultivada sob condições controladas. No ensaio do ferro, não houve diferença significativa de densidade, biovolume e clorofila-a entre as diferentes concentrações de ferro, enquanto que taxa de crescimento, tempo de duplicação e concentração de toxina apresentaram tal diferença. Foram observadas mais divisões celulares (G) a uma menor taxa nas culturas com maior teor de Fe, causando aumento de densidade e biomassa (vice-versa). As divisões reduziram-se a uma taxa maior até que o Fe ficasse escasso (10, 4, 1 e 0,5 μM, respectivamente). Culturas com 0,5 μM registraram: maior taxa, menor tempo de duplicação, menor densidade e biovolume. Quanto a toxina, células da fase log (6º ao 14º dia) e estacionária (16º ao 35º dia) influenciaram nos altos valores de MCY-LR total das culturas com Fe. Os teores aumentaram do 10º para o 20º dia e caíram no 30º dia nas culturas com 4 e 10 μM Fe. Ademais, o tratamento com 1 μM Fe obteve maior densidade, biovolume, picos de maior área e maiores concentrações de MCY-LR total em relação as culturas com 0,5, 4, e 10 μM Fe, respectivamente. Assim, o crescimento de MA nem sempre está atrelado aos maiores níveis de Fe e uma única célula pode ser responsável por produção de grande quantidade de toxina. Já no experimento de simulação de exposição à radiação UV-C, obteve-se remoção completa da MCY-LR total em meio ASM-1 com floração de M. aeruginosa, sendo que mais que 50% da toxina foi degradada nas 2 primeiras horas de exposição. Os valores de MCY-LR total, densidade, biovolume e clorofila-a declinaram à medida que o tempo de exposição à UV-C aumentava. Ademais, não ocorreu produção de microcistina LA e RR em nenhum dos experimentosThis research aimed to simulate and evaluate the impact of environmental variables (iron and UV-C) on M. aeruginosa (NPLJ-4) growth and MCY production. This strain was cultivated under controlled conditions. The iron assay did not show significant difference of cell density, biovolume and chlorophyll-a between different iron concentrations, while the growth rate, duplication time and toxin concentration showed that difference. More cell divisions (G) were observed with a lower rate at highest iron content cultures, inducing a cell density and biomass increase. The cell divisions were reduced to a lower rate until the iron become scarce (10, 4, 1 e 0.5 μM, respectively). 0.5 μM cultures registered higher growth rate and lower duplication time, cell density and biovolume. Log (6th to 14th day) and stationary (16th to 35th day) phase influenced the high total MCY-LR values of iron cultures. MCY-LR content increased from 10th to 20th day and reduced in 30th day in the 4 and 10 μM iron cultures. 1 μM iron treatment showed higher cell density, biovolume, biggest area peaks and total MCY-LR concentrations in comparison with 0.5, 4 and 10 μM cultures, respectively. Thus, M. aeruginosa growth is not always related to high iron levels and one cell, alone, can be responsible for the production of high toxin content. On the other hand, in the UV-C radiation exposure simulation experiment, complete total MCY-LR remotion was reached in ASM-1 medium with M. aeruginosa bloom, with more than 50% of the toxin degraded at the two initial hours of exposure. The total MCY-LR, cell density, biovolume and chlorophyll-a reduced as the UV-C exposure time increased. Finally, did not occurred MCY-LA and MCY-RR production in the experiment