Avaliação da toxicidade de florações naturais e de cultura de cianobactérias: efeitos sobre Ceriodaphnia silvestri (Crustacea, Cladocera)

Incidência de florações tóxicas de cianobactérias é uma das conseqüências da eutrofização nos ecossistemas aquáticos, sendo comum a sua ocorrência em reservatórios e viveiros de cultivo de camarão no Estado Rio Grande do Norte. Cianobactérias podem produzir toxinas que podem afetar organismos aquáticos e o homem através da cadeia alimentar. Visando contribuir com o desenvolvimento de estudos ecotoxicológicos de cianobactérias no RN, nos propomos avaliar a toxicidade de cianobactérias isoladas de ambientes de águas doces e verificar o efeito de cultura e florações naturais ocorridas em reservatórios para abastecimento humano, no crustáceo cladócero Ceriodaphnia silvestrii. O estudo foi conduzido com amostras de florações naturais ocorridas em março e outubro de 2004 na Barragem Gargalheiras (08º L e 39º W), em julho de 2004 na Barragem Armando Ribeiro Gonçalves (06o S e 37o W) e em fazendas comerciais de cultivo de camarão (Litopenaeus vannamei), localizadas em ambientes de água doce do RN (6o 58 S e 38o 36 W). As amostras de florações foram coletadas com rede de plâncton (20µm) para identificação, isolamento e obtenção de biomassa fitoplanctônica para liofilização e posterior determinação da toxicidade por bioensaios. A toxicidade das amostras de culturas e florações naturais foi investigada através de bioensaios em camundongos Swiss. A quantificação das cianobactérias foi realizada pelo método de Ütermol, utlizando-se amostras (300mL) fixadas com lugol. O teste de toxicidade com Ceriodaphnia silvestrii seguiu as recomendações da ABNT (2001) e foram realizadas com amostras de florações naturais hepatotóxicas e culturas de C. raciborskii neurotóxica e não tóxica. No teste, cinco neonatos com idade entre 6 e 24 horas foram expostos a diferentes concentrações (0 a 800 mg.L-1) de extrato bruto de cianobactérias durante 24 e 48 horas. Três replicatas por tratamentos foram usadas. Foram medidos o pH, a temperatura e o oxigênio dissolvido no início, com 24 e com 48 horas do teste. Através do método Trimmed Spearman-Karber foi estimado a CL50. As florações eram mistas e compostas por Microcystis panniformis, M. aeruginosa, Anabaena circinalis, Cylindrospermopsis raciborskii e Planktothrix agardhii, produtoras de microcistina- LR, confirmada através de análise por HPLC. Amostras de florações hepatotóxicas registraram potencial toxinogênico para o C. silvestrii, com valores de CL50-24h de 47.48 mg.L-1 e CL50-48h de 38.15 mg.L-1 para a amostra de GARG mar/05; CL50-24h de 113,13 mg.L-1 e CL50-48h de 88,24 mg.L-1 para ARG jul/04; CL50-24h de 300.39 mg.L-1 e CL50-48h de 149.89 mg.L-1 para GARG 10/05. Para as amostras de cultura valores de CL50-24h e CL50-48h para a cepa tóxica de C. raciborskii foram de 228.05 e 120.28 mg.L-1, respectivamente. Não houve mortalidade dos C. silvestrii nos testes com a cepa de C. raciborskii não-tóxica. O teste de toxicidade com C. silvestrii apresentou um bom grau de sensibilidade às cianotoxinas. A toxicidade das amostras de florações naturais hepatotóxicas (microcistinas) e culturas neurotóxicas produtoras de saxitoxinas verificadas neste estudo fornece forte indicativos da influência dessas toxinas sobre a estrutura da comunidade zooplanctônica em ambientes aquáticos tropicais. Foram isoladas 11 cepas de cianobactérias de reservatórios e viveiros do Estado, representadas por 6 espécies: Anabaenopsis sp., Cylindrospermopsis raciborskii, Chroococcus sp., Microcystis panniformis, Geitlerinema unigranulatum e Planktothrix agardhii. Nenhuma cepa apresentou toxicidade em camundongos Swiss. As cepas foram catalogadas e depositadas no Laboratório de Ecologia e Toxicologia de Organismos Aquáticos (LETMA) da UFRN e serão utilizadas em estudos ecotoxicológicos e ecofisiológicos visando esclarecer as causas e controle de florações de cianobactérias nos ambientes aquáticos do Estado. Os reservatórios do Rio Grande do Norte devem merecer maior atenção perante os órgãos responsáveis, tendo em vista os constantes florescimentos tóxicos de cianobactérias em águas utilizadas para consumo humanoThe incidence of toxic cyanobacterial blooms is one of the important consequences of eutrophication in aquatic ecosystems. It is a very common phenomenon in reservoirs and shrimp ponds in the State of Rio Grande do Norte (RN), Brazil. Cyanobacterias produce toxins which can affect aquatic organisms and men trough the food chain. Aiming to contribute to the studies of cyanobacterias in RN, we propose: a) to evaluate the toxicity of isolated cyanobacterias in important fresh-water environments; and b) to verify the effects of both natural and cultured blooms occurred in reservoirs for human supply and in the cladoceran Ceriodaphnia silvestrii. This study was carried out using samples of natural blooms occurred between March and October of 2004 in Gargalheiras Dam (08º L e 39º W), in July of 2004 in Armando Ribeiro Gonçalves Dam (06o S e 37o W) and in commercial shrimp ponds (Litopenaeus vannamei) located in fresh-water environments. The samples were collected with plankton net (20µm.) for identification, isolation and obtaining of phytoplanktonic biomass for liophilization and later toxicity bioassays. The toxicity of cultured samples and natural blooms was investigated through bioassays in Swiss mice. Quantification of cyanobacteria in samples was conducted following the Ütermol method, with 300mL samples fixed with lugol. The toxicity test with Ceriodaphnia silvestrii followed ABNT, 2001 recommendations, and were accomplished with natural hepatotoxic bloom s samples and cultured samples of both non-toxic and neurotoxic C. raciborskii. In this test, five newborns, aged between 6 and 24 hours, were exposed to different concentrations (0 a 800 mg.L-1) of crude cyanobacterial extracts during 24 and 48 hours. Three replicates were used per treatment. The pH, temperature and dissolved oxygen at the beginning and after 24 and 48hours from the test were measured. We estimated the CL50 through the Trimmed Spearman-Karber method. The blooms were constituted by Microcystis panniformis, M. aeruginosa, Anabaena circinalis, Cylindrospermopsis raciborskii and Planktothrix agardhii, producers of mycrocistin-LR confirmed with HPLC analysis. Samples of hepatotoxic blooms registered toxinogenic potential for C. silvestrii, with CL50-24h value of 47.48 mg.L-1 and CL5048h of 38.15 mg.L-1 for GARG samples in march/2005; CL50-24h of 113,13 mg.L-1 and CL5048h of 88,24 mg.L-1 for ARG July/2004; CL50-24h of 300.39 mg.L-1 and CL50-48h of 149.89 mg.L-1 for GARG October/2005. For cultured samples, values of CL50-24h and CL50-48h for C. raciborskii toxic strains were 228.05 and 120.28 mg.L-1, respectively. There was no mortality of C. silvestrii during the tests with non-toxic C. raciborskii strain. The toxicity test with C. silvestrii presented good sensitivity degree to cyanotoxins. The toxicity of natural hepatotoxic blooms samples (microcystins) and cultured neurotoxic saxitoxins producer samples analyzed in this study give us strong indications of that toxin s influence on the zooplanktonic community structure in tropical aquatic environments. Eleven cyanobacteria strains were isolated, representing 6 species: Anabaenopsis sp., Cylindrospermopsis raciborskii, Chroococcus sp., Microcystis panniformis, Geitlerinema unigranulatum e Planktothrix agardhii. None presented toxicity in Swiss mice. The strains were catalogued and deposited in the Laboratório de Ecologia e Toxicologia de Organismos Aquáticos (LETMA), in UFRN, and will be utilized in ecotoxicológical and ecophysiological studies, aiming to clarify the causes and control of cyanobacterial blooms in aquatic environments in RN. This state s reservoirs must receive broader attention from the authorities, considering the constant blooms occurring in waters used for human consumptio