Instituto de Botânica
Bioatividade de cianobactérias de ambientes extremos do Pantanal:
Anabaenopsis elenkinii (Nostocales) e Arthrospira platensis (Oscillatoriales)
Kleber Renan de Souza Santos, Luciana Retz de Carvalho & Célia Leite Sant’Anna
Núcleo de Pesquisa em Ficologia, Instituto de Botânica, São Paulo, Brasil. Contato: [email protected]; [email protected], [email protected]
Introdução
Salitrada Campo Dora
Área de Estudo
Cianobactérias consideradas extremófilas são
aquelas que ocorrem em ambientes inóspitos
para a maioria dos organismos, por exemplo,
ambientes altamente alcalinos como as lagoas
salinas do Pantanal da Nhecolândia, região
centro-oeste do Brasil, centro da América do
Sul.
Nessas
lagoas
de
características ambientais
extremas (pH 9-11), há
dominância
de
cianobactérias e ocorrem
florações
de
Anabaenopsis
elenkinii
Miller
e Arthrospira
platensis
(Nordstedt)
Gomont, principalmente
no período de seca.
BRASIL
PANTANAL
Trópico de
Capricórnio
Foto: Luciano Candisani
Visão geral das lagoas salinas do Pantanal.
Bloom de Anabaenopsis elenkinii (foto esquerda) e Arthrospira platensis (foto direita) em lagoa salina do
Pantanal.
Objetivo:
Detectar o potencial bioativo das cepas Anabaenopsis elenkinii CCIBt1059 e Arthrospira platensis
CCIBt3335 isoladas de uma lagoa salina do Pantanal.
Material e Métodos
ORIGEM E MANUTENÇÃO DAS CEPAS: Anabaenopsis elenkinii CCIBt1059 e
Arthrospira platensis CCIBt3355 foram coletadas na Lagoa Salina do Meio
(Fazenda Nhumirim) e são mantidas na Coleção de Cultura de Cianobactérias
do Instituto de Botânica, São Paulo/SP, Brasil.
ACLIMATAÇÃO: As cepas foram aclimatadas durante 10 dias nas
temperaturas de 25, 30 e 35°C. O número inicial de células foi de 1.5x105
células.mL-1 em todos os tratamentos testados.
EXPERIMENTO: 30 dias de cultivo; retirada de alíquotas diárias dos
tratamentos e contagem em câmara Fuchs-Rosenthal para determinar as
curvas de crescimento e a fase de crescimento exponencial de cada espécie.
EXTRAÇÃO: Foram utilizados extratos (ácido acético e/ou metanólico) da
fase exponencial e estacionária dos tratamentos.
Parâmetros modificados nos tratamentos para as duas
espécies.
Tratamentos
Controle
Tratamento 1
Tratamento 2
Tratamento 3
Tratamento 4
Tratamento 5
Tratamento 6
pH
9,5
9,5
9,5
9,5
9,5
10,5
7,0
Temp. °C
25
25
25
30
35
25
25
Ensaios de bioatividade analisados para as duas espécies.
Ensaio ou teste de
atividade
Nitrato mg.L-1
45 (3%)
750 (50%)
0 (0%)
45
45
45
45
Técnica
Princípio do método
(comparação)
Extrato da
cianobactéria
LC-MS/MS
LC-MS/MS
LC-MS/MS
Padrão analítico da toxina
Padrão analítico da toxina
Padrão analítico da toxina
Anticolinesterásica
CCD
Enzima acetilcolinesterase
Antifúngica
CCD
Antioxidante
CCD
Ácido acético
Ácido acético
Ácido acético
Ácido acético e
Metanol
Ácido acético e
Metanol
Ácido acético
Antibacteriana
Placa
Hemolítica
ELISA
Microcistinas LR, RR, YR e LA
L-BMAA (aminoácido tóxico)
Saxitoxina
CONDIÇÕES DO CULTIVO: Todos os tratamentos foram
mantidos em câmara incubadora com irradiância 90 +-10
µmol fótons m-2.s-1; Ciclo 12h luz /12h escuro, sem
agitação e aeração.
Cladosporium sphaerospermum
CCIBt 0491
Radical DPPH
Escherichia coli ATCC 25922 e
Staphylococcus aureus ATCC 25923
Sangue de camundongo Swiss
macho
Ácido acético
Ácido acético
Resultados
Síntese dos resultados de bioatividade e cianotoxinas.
A
Anabaenopsis elenkinii Arthrospira platensis
Ensaio ou teste de atividade
CCIBt1059
CCIBt3335
Microcistinas LR, RR, YR e LA
L-BMAA (aminoácido tóxico)
Saxitoxina
Anticolinesterásica
Antifúngica
Antioxidante
Antibacteriana
Hemolítica
+
+
-
+
+
-
B
C
A. Cromatograma com os padrões analíticos das cianotoxinas. B. Exemplo de cromatograma do extrato de Anabaenopsis
elenkinii CCIBt1059. C. Exemplo de cromatograma do extrato de Arthrospira platensis CCIBt3335.
6.0×10 6
Controle 3% NaNO3, 25°C, pH 9,5
1.0×10 7
8.0×10 6
T .3 30°C
T .1
A. elenkinii
T .4 35°C
6.0×10
T .5 pH 10,5
6
T .6 pH 7,0
4.0×10 6
2.0×10
4.0×10 6
T .3
T .4
T .6
6
0
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
J
B
T.2
T.4
E
6
9
12
15
18
21
24
27
30
Dias
Curvas de crescimento para as duas espécies.
A
D
3
Dias
C
K
T.3
T .5
2.0×10 6
0
T.1
A. platensis
T .2
Células.mL-¹
I
T .2 0% NaNO3
A
Células.ml-¹
H
Controle
Controle
T .1 50%NaNO3
T.1
H
T.1
B
I
Extrato
metanólico
Extrato
metanólico
ácido acético
Ext.Extrato
ácido acético
Todos os tratamentos integrados (30 dias)
L
M
I
T.5
F
T.6
G
T.5
I
J
I
Teste de atividade antifúngica: A-G. Anabaenopsis elenkinii CCIBt1059 (extrato ácido
acético). H-M. Arthrospira platensis CCIBt3335 (H-K extrato ácido acético; L-M extrato
metanólico).
II
III
Exponencial
II
III
Exponencial
II
III
Estacionária
T.5
T.1
C
T.5 D
T.5
E
T.1
F
T.5
G
H T.5
T.1
I
K
I
II
III
Estacionária
Teste de atividade antioxidante: A-G. Anabaenopsis elenkinii
CCIBt1059 (extrato ácido acético). H-K. Arthrospira platensis
CCIBt3335 (extrato HCl).
Fase estacionária (30 dias)
Extrato metanólico
Extrato ácido acético
Teste de atividade anticolinesrásica. A-E. Anabaenopsis elenkinii
CCIBt1059. H-K. Teste de atividade antioxidante de Arthrospira platensis
CCIBt3335 (extrato ácido acético).
Considerações
 Potencial uso biotecnológico das linhagens de cianobactérias mais abundantes nas lagoas salinas do Pantanal.
 Cepas não tóxicas com potencial aplicação para indústria alimentícia (especialmente A. platensis por seu reconhecido teor de proteína).
 Indicação de condições de cultivo adequadas para o crescimento das espécies.
 Resposta de atividade antifúngica diferenciada entre os tratamentos para as duas espécies.