Efectos de la salinidad y la intensidad de luz en el desempeño de una cianobacteria tóxica

Abstract

La salinidad y la intensidad lumínica son factores altamente variables en los ecosistemas acuáticos costeros y pueden influir en el desempeño de las cianobacterias formadoras de floraciones. Estas condiciones también afectan el contenido de pigmentos, como la clorofila a y la ficocianina, teniendo implicancias directas para el monitoreo ambiental, especialmente en ambientes dinámicos como los estuarios. En este estudio, se evaluó el efecto de la salinidad y la intensidad lumínica sobre Microcystis cf. aeruginosa (cepa MVCC42), una cianobacteria tóxica aislada de una floración en el Río de la Plata. A partir de estudios piloto, se diseñó un experimento factorial con dos niveles de intensidad lumínica (15 y 45 μmol m⁻² s⁻¹) y cuatro concentraciones de NaCl (0, 2, 4 y 8 g/L), totalizando 32 unidades experimentales. Además, se diseñó y optimizó un protocolo para la extracción y cuantificación de ficocianina de la cepa MVCC42. Los resultados indicaron que la intensidad lumínica fue el factor más determinante en el desempeño del organismo, con tasas de crecimiento y abundancia celular significativamente mayores en condiciones de alta intensidad lumínica. La salinidad afectó negativamente el crecimiento, probablemente asociado al estrés osmótico en la actividad fotosintética, tamaño de las colonias y disminuyendo en casi un 40% contenido de los pigmentos fotosintéticos, especialmente a concentraciones de NaCl ≥4 g/L. Existió una interacción entre ambos factores influyendo negativamente sobre las variables medidas. Sin embargo, no se detectaron cambios significativos en el contenido de microcistinas intracelulares por célula bajo las condiciones experimentales, lo que sugiere que la cantidad de toxinas estaba vinculada a la abundancia celular. Este estudio aporta evidencia sobre los efectos combinados de factores abióticos, como la luz y la salinidad, en Microcystis aeruginosa y su efecto en el contenido de pigmentos utilizados para el monitoreo ambiental.

Salinity and light intensity are highly variable factors in coastal aquatic ecosystems and can influence the performance of bloom-forming cyanobacteria. These conditions also affect pigment content, such as chlorophyll a and phycocyanin, having direct implications for environmental monitoring, especially in dynamic environments such as estuaries. In this study, the effect of salinity and light intensity on Microcystis cf. aeruginosa (strain MVCC42), a toxic cyanobacterium isolated from a bloom in the Río de la Plata, was evaluated. Based on pilot studies, a factorial experiment was designed with two levels of light intensity (15 and 45 μmol m⁻² s⁻¹) and four NaCl concentrations (0, 2, 4, and 8 g/L), totalizing 32 experimental units. In addition, a protocol for the extraction and quantification of phycocyanin from strain MVCC42 was designed and optimized. The results indicated that light intensity was the most determining factor in the organism's performance, with significantly higher growth rates and cell abundance under high light intensity conditions. Salinity negatively affected growth, probably associated with osmotic stress in photosynthetic activity, colony size, and a decrease of almost 40% in photosynthetic pigment content, especially at NaCl concentrations ≥4 g/L. There was an interaction between both factors, negatively influencing the measured variables. However, no significant changes in intracellular microcystin content per cell were detected under the experimental conditions, suggesting that the amount of toxins was linked to cell abundance. This study provides evidence on the combined effects of abiotic factors, such as light and salinity, on Microcystis aeruginosa and its effect on pigment content used for environmental monitoring.