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http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4988
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Aspectos ecofisiológicos da Cianobactéria tóxica Raphidiopsis Raciborskii: implicações para o monitoramento e manejo de reservatórios tropicais |
Autor: | Silva, Ranielle Daiana dos Santos |
Primeiro orientador: | Barbosa, José Etham de Lucena |
Primeiro coorientador: | Severiano, Juliana dos Santos |
Segundo coorientador: | Chia, Mathias Ahii |
Primeiro membro da banca: | Molozzi, Joseline |
Segundo membro da banca: | Dantas, Ênio Wocyli |
Terceiro membro da banca: | Molica, Renato José Reis |
Quarto membro da banca: | Amorim, Cihelio Alves |
Resumo: | O objetivo deste estudo foi identificar os fatores ambientais que regulam a biomassa de Raphidiopsis raciborskii e a produção de saxitoxinas (STXs) em reservatório do semiárido tropical, e determinar a importância dos efeitos sinérgicos de temperaturas e nutrientes sobre a ecofisiologia de cepas desta espécie. Para tanto, o estudo foi composto em dois capítulos com os seguintes objetivos: (i) Identificar a relação entre a biomassa de R. raciborskii e as concentrações de STXs em águas de reservatórios tropicais e quais os fatores ambientais as explicam; (ii) Investigar o papel dos efeitos sinérgicos da variação de temperaturas e nutrientes sobre florações tóxicas de R. raciborskii. Avaliamos os efeitos de fatores ambientais sobre a biomassa de R. raciborskii e concentrações de STXs, bem como a relação existente entre a biomassa da espécie e os níveis de STXs em 37 reservatórios do Estado da Paraíba. Identificamos pela primeira vez, o risco de exposição aos STXs, usando o quociente de risco (HQ) e os riscos de exposição crônica a toxina, por meio da função de distribuição acumulativa (CDF) para o consumo de água não tratada em reservatórios de abastecimento público na região semiárida do Brasil. Verificamos uma correlação entre a biomassa de R. raciborskii e as concentrações de STXs. O fósforo influenciou positivamente a biomassa das espécies enquanto o pH influenciou significativamente as concentrações de STXs, indicando diferentes fatores que influenciam a biomassa de R. raciborskii e as STXs. Constatamos que embora os riscos de exposição fossem geralmente baixos a moderados, o CDF destacou o risco de exposição crônica devido às baixas concentrações de toxinas em mais de 90% das amostras. Nossos resultados enfatizam a expansão potencial de R. raciborskii em ambientes tropicais devido ao aumento do fósforo, amplificando os níveis de STXs transmitidos pela água e os riscos de intoxicação associados. Para avaliar os efeitos sinérgicos de temperaturas e nutrientes sobre respostas ecofisiológicas (crescimento, taxas fotossintéticas, conteúdo de cianotoxinas) em cepas de R. raciborskii testamos 5 condições nutricionais, de altas concentrações de nitrogênio (N+) e fósforo (P+), e baixas concentrações de nitrogênio (N-) e fósforo (P-), tendo como condição controle (C) o meio ASM-1 sem modificações, e três temperaturas (15, 25 e 35 ºC) que correspondem a mínima tolerável pela espécie até temperatura exacerbada, acima do aumento proposto pelo IPCC até o final deste século. Mudanças nas respostas ecofisiológicas variaram entre as cepas, indicando a fragilidade de generalizar repostas fisiológicas com base em algumas cepas. O aumento da biomassa, bem como da produção e liberação de toxinas produzidas por R. raciborskii sob temperaturas ideais ao crescimento, especialmente em altos níveis de nutrientes, ressaltam a necessidade do controle duplo do aporte de N e P nos ecossistemas para controlar as florações de R. raciborskii e os riscos de intoxicação. Por fim, o presente estudo contribui para o entendimento da influência de fatores ambientais sobre a regulação da produção e liberação das toxinas produzidas por R. raciborskii, fornecendo informações relevantes para o controle das populações desta cianobactéria em cenários de mudanças climáticas e eutrofização. Palavras-chave: cianobactérias; cianotoxinas; florações tóxicas; mudanças climáticas; eutrofização. |
Abstract: | The objective of this study was to identify the environmental factors that regulate the biomass of Raphidiopsis raciborskii and the production of saxitoxins (STXs) in the tropical semi-arid reserve, and to determine the importance of two synergistic effects of temperatures and nutrients on the ecophysiology of strains of this species. Therefore, the study was composed of two chapters with the following objectives: (i) Identify the relationship between the biomass of R. raciborskii and the concentrations of STXs in the waters of tropical reservoirs and how the environmental factors are explained; (ii) Investigate the role of two synergistic effects of temperature and nutrient variation on toxic blooms of R. raciborskii. We evaluate the effects of environmental factors on the biomass of R. raciborskii and concentrations of STXs, as well as the relationship existing between the biomass of the species and the levels of STXs in 37 reserves of the State of Paraíba. We identified for the first time, the risk of exposure to STXs, using the risk ratio (HQ) and the risks of chronic exposure to toxin, by means of the cumulative distribution function (CDF) for the consumption of untreated water in supply reservoirs public in the semi-arid region of Brazil. We verified a correlation between the biomass of R. raciborskii and the concentrations of STXs. Phosphorus positively influences the biomass of the species while pH significantly influences the concentrations of STXs, indicating different factors that influence the biomass of R. raciborskii and the STXs. We found that the risks of exposure are generally low to moderate, or CDF highlights the risk of chronic exposure due to the low concentrations of toxins in more than 90% of the samples. Our results emphasize the potential expansion of R. raciborskii in tropical environments due to increased phosphorus, amplifying the levels of STXs transmitted through water and the associated risks of poisoning. To evaluate the synergistic effects of temperatures and nutrients on ecophysiological responses (growth, photosynthetic taxa, cyanotoxin content) in R. raciborskii strains, we tested 5 nutritional conditions, with high concentrations of nitrogen (N+) and phosphorus (P+), and low concentrations. of nitrogen (N-) and phosphorus (P-), I have as a control condition (C) or ASM-1 without modifications, and three temperatures (15, 25 and 35 ºC) that correspond to the minimum tolerable for the species at the exacerbated temperature, Above the proposed increase in IPCC hair at the end of this cycle. Changes in ecophysiological answers vary between strains, indicating the fragility of generalizing physiological answers based on some strains. The increase in biomass, as well as the production and release of toxins produced by R. raciborskii under ideal temperatures, especially at high levels of nutrients, highlights the need to control double the contribution of N and P to ecosystems to control the florações of R. raciborskii and the risks of intoxication. Finally, the present study contributes to the understanding of the influence of environmental factors on the regulation of the production and release of toxins produced by R. raciborskii, providing relevant information for the control of the populations of this cyanobacteria in scenarios of climatic changes and eutrophication. Keywords: cyanobacteria; cyanotoxins; toxic blooms; climatic changes; eutrophication. |
Palavras-chave: | Cianobactérias Cianotoxinas Florações tóxicas Mudanças climáticas Eutrofização |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERAL |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Estadual da Paraíba |
Sigla da instituição: | UEPB |
Departamento: | Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa - PRPGP |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação - PPGEC |
Citação: | SILVA, Ranielle Daiana dos Santos. Aspectos ecofisiológicos da Cianobactéria tóxica Raphidiopsis Raciborskii: implicações para o monitoramento e manejo de reservatórios tropicais. 2024. 98 p. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Conservação - PPGEC) - Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, 2024. |
Tipo de acesso: | Acesso Embargado |
URI: | http://tede.bc.uepb.edu.br/jspui/handle/tede/4988 |
Data de defesa: | 28-Fev-2024 |
Aparece nas coleções: | PPGEC - Teses |
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