Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.85.2021.tde-01092021-152710
Documento
Autor
Nome completo
Thalita Tieko Silva
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2021
Orientador
Banca examinadora
Borrely, Sueli Ivone (Presidente)
Jacinavicius, Fernanda Rios
Mattiolo, Sandra Regina
Título em português
Potencial das radiações ionizantes para reduzir a toxicidade da cianobactéria Microcystis aeruginosa
Palavras-chave em português
Alivibrio fischeri
Daphnia similis
ecotoxicidade
feixe de elétrons
microcistinas
Resumo em português
As cianobactérias frequentemente são relacionadas a florações tóxicas, devida a presença de cianotoxinas: compostos biosintetizados pelas cianobactérias que possuem certa toxicidade à vertebrados e que são observadas em altas concentrações nessas florações. Atualmente, os processos convencionais utilizados para o tratamento de água não são totalmente eficazes na remoção dessas cianotoxinas quando em concentrações relativamente elevadas. Desse modo, o trabalho teve por objetivo a aplicação da radiação ionizante por feixe de elétrons no crescimento da cultura e na produção de pigmentos, eficiência na degradação de microcistinas intracelulares e extracelulares e avaliação da toxicidade da cianobactéria Microcystis aeruginosa pós irradiação para o microcrustáceo Daphnia similis e a bactéria Alivibrio fischeri. A cianobactéria M. aeruginosa suspendida em meio ASM-1 em fase exponencial do crescimento foi exposta à irradiação por feixe de elétrons nas doses entre 1 e 10 kGy. O tratamento com irradiação diminuiu o crescimento da cultura, a produção dos pigmentos fotosintéticos e MC intracelulares, enquanto que para as MC extracelulares não houve alteração na concentração média de MC total com o aumento da dose. Para a toxicidade aguda com Daphnia similis, as doses entre 3 e 10 kGy indicaram diferenças estatisticamente significativas em relação à amostra controle quando o organismo-teste foi exposto às cianobactérias cultivadas por 7 e 15 dias. A exposição dos dafinídeos ao sobrenadante da cultura de cianobactérias cultivada por 15 dias tratadas por feixe de elétrons mostrou aumento de toxicidade com o aumento da dose. Porém, não foi observado efeito agudo na exposição ao sobrenadante da cultura cultivada por 7 dias, tendo os organismos-teste sobrevivência média de 93,33% (1 kGy) e 100% (4 kGy). Para a bactéria Alivibrio fischeri, a menor toxicidade foi na exposição com cianobactérias cultivadas por 15 dias, não sendo observados efeitos na inibição da luminescência da bactéria (0%) nas doses de 3 e 5 kGy. Neste estudo, a radiação ionizante, com acelerador de elétrons, será testada como uma tecnologia alternativa para a inibição da cianobactéria M. aeruginosa e na redução de toxicidade de microcistina presente nos reservatórios de abastecimento do estado de São Paulo.
Título em inglês
Potential of ionizing radiation to reduce the toxicity of cyanobacteria Microcystis aeruginosa
Palavras-chave em inglês
Alivibrio fischeri
Daphnia similis
ecotoxicity
electron beam
microcystins
Resumo em inglês
Cyanobacteria are often related to toxic blooms, due to the presence of cyanotoxins: compounds biosynthesized by cyanobacteria that have certain toxicity to vertebrates and that are observed in high concentrations in these blooms. Currently, conventional processes used for water treatment are not fully effective in removing these cyanotoxins when in relatively high concentrations. Thus, this work aimed at the application of ionizing radiation by electron beam in culture growth and production of pigments, radiation efficiency in the degradation of intracellular and extracellular microcystins and evaluation of the toxicity of Microcystis aeruginosa cyanobacteria after irradiation for the microcrustacean Daphnia similis and the bacteria Alivibrio fischeri. The cyanobacterium M. aeruginosa suspended in ASM-1 medium in exponential growth phase was exposed to irradiation by electron beam at doses between 1 and 10 kGy. Irradiation treatment decreased culture growth, photosynthetic pigment production and intracellular MC, while for extracellular MC there was no change in the mean total MC concentration with increasing dose. For acute toxicity with Daphnia similis, doses between 3 and 10 kGy indicated statistically significant differences in relation to the control sample (0 kGy) when the test organism was exposed to cyanobacteria cultures grown for 7 and 15 days. Exposure of daphinids to the supernatant of a 15-day cyanobacterial culture treated by electron beam radiation showed increased toxicity with increasing dose. However, it was not observed acute effect in the exposure to the culture supernatant for 7 days, with the test organisms having a mean survival of 93.33% (1 kGy) and 100% (4 kGy). For the bacteria Alivibrio fischeri, the lowest toxicity was in exposure to cyanobacteria cultivated for 15 days, with no effects on the inhibition of the bacteria's luminescence (0%) at doses of 3 and 5 kGy. In this study, ionizing radiation, with an electron accelerator, is tested as an alternative technology for the inhibition of M. aeruginosa cyanobacteria and for the reduction of microcystin toxicity present in the supply reservoirs in the state of São Paulo.
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Data de Publicação
2021-09-03