UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES IZTACALA

BIOLOGÍA Modulo de Metodología Científica IV

2405

Alanis Jesica Carina Álvarez Castañeda Jessica Ahidee Olvera Valencia Mercedes

Cianobacterias

Cianobacterias

• Denominadas así por su pigmento azul-

verdoso (cian), son bacterias las cuales

poseen la capacidad fotosintética

oxigénica como lo hacen plantas y algas

eucariotas.

Características Generales

• Foto autótrofas.

• Ubicadas en cuerpos de agua tanto dulces

como salados y con altos niveles tróficos.

• Fijadores de nitrógeno.

Características Diacríticas

• Poseen características tanto de bacterias como

de algas.

• Ficobiliproteínas.

• Diversidad morfológica:

a) Unicelulares

b) Multicelulares

c) Filamentosas

B

C

A. Unicelulares

B. Multicelulares

C. Filamentosas

Diversidades Morfológicas

A

En un ecosistema acuático necesitamos conocer la variación estacional de este ecosistema (presencia de agua a lo largo del año), así como, las condiciones ambientales, físicas (turbidez, hielo, etc.) y químicas (nutrientes, salinidad, etc.)

Por medio de muestreos puntuales, aleatorio por área o aleatorios.

Las muestras deben ser colectadas en frascos de vidrio.

Superficial o sub-superficialmente

Métodos de estudio en laboratorio • Para aislarlas:

• 1. Uso de un medio inorgánico con un compuesto quelante.

• 2. Variación de la temperatura

• 3. Baja intensidad lumínica para cianobacterias con ficoeritrina, moderada con cianobacterias de ambiente de alta luz.

• 4. Evitar el nitrógeno combinado para aislar cianobacterias fijadoras de nitrógeno.

• 5. Usar cicloheximida para eliminar los eucariotas (1-10 mg·l-1).

• Técnicas ópticas:

• Microscopía

Campo claro

Fluorescencia

Contraste de fases

• Lupa

• Registro de imágenes

• Técnicas espectrofotométricas:

• Extracción y determinación de fracciones

orgánicas y pigmentos

• Espectrofotometría

Otras para fisiologia vegetal:

• Técnicas polarográficas. Fotosíntesis y

respiración

• Cromatografía de gases. Nitrogenasa

• Isótopos estables

La concentración total de sal depende del origen ecológico del organismo (agua dulce, suelo, ambientes marinos, o hipersalinos, etc.)

La composición y concentración de los componentes iónicos mayoritarios tales como el K, Mg, Na, Ca, sulfato y fosfato.

El crecimiento es altamente dependiente de la disponibilidad de nitrógeno. Las fuentes de nitrógeno más utilizadas son: nitrato, amonio o urea; todo depende de la especie y del pH óptimo de crecimiento. En el caso de cianobacterias fijadoras de nitrógeno no es necesaria la presencia de estas fuentes.

La fuente de carbono más comúnmente utilizada es el CO2 gaseoso suministrado en diferentes proporciones con el aire (0,03-5%). Otra fuente es el bicarbonato o el carbonato, todo dependerá del pH de cultivo óptimo del organismo.

pH

Elementos traza. Para la estabilidad de la mezcla de estos elementos traza se utilizan agentes quelantes tales como el citrato y el EDTA.

Vitaminas, sobre todo para las algas.

Líneas de investigación

Cianobacterias. Impacto en la salud humana y salud animal.

-De géneros Anabaena y Microcystis producen toxinas potencialmente causales de enfermedades al ser ingeridas o al contacto con el agua.

Detección de cianobacterias y sus toxinas.

-Determinación de las secuencias genéticas que diferencian géneros incluso cepas tóxicas, así como otras que codifican para la síntesis de toxinas.

-Métodos que permitirán prever el desarrollo de cianobacterias o sus toxinas.

La incipiente ciencia de la BMAA: ¿contribuyen las cianobacterias a las enfermedades neurodegenerativas?

-La beta-metilamino-l-alanina (BMAA ), una neurotoxina cianobacterial que se encuentra en mariscos, reservas de agua potable y aguas recreativas contaminadas, podría ser un factor que desempeñe un papel considerable en estas enfermedades: esclerosis lateral amiotrófica y, posiblemente, otras enfermedades neurodegenerativas.

- Pruebas en busca de BMAA en la vida marina de las aguas costeras de Florida, incluida la Bahía de Florida, que tiene una floración masiva recurrente de cianobacterias. Algunas especies que se encuentran abajo en la cadena alimenticia, incluyendo el camarón rosado y el cangrejo azul, ambos alimento de seres humanos, contenían niveles elevados de BMAA (un cangrejo contenía 6 976 µg/g), comparables a los de la piel de los murciélagos de Guam ( 3 556 µg/g.)

- Algunos campos agrícolas son regados con agua procedente de cuerpos de agua cubiertos de floraciones de cianobacterias, lo que eleva el potencial de que la BMAA pueda introducirse en la leche, en la carne o en las verduras.

Lugares de investigación

EnPortugal, cianobacterias en cuerpos de agua dominados por Microcystis aeruginosa de 26 cepas halladas, 9 fueron toxigénicos (microcistinas 35%).

La muerte de animales a partir de la toxicidad (hepatotoxicosis)de cianobacterias ha sido reportada tanto en Norte América, Sudamérica, Europa, Australia y África. El examen postmortem reporto daños característicos al hígado.

El primer reporte de una intoxicación por

cianotoxinas fue la muerte de gatos, ovejas,

perros, caballos y cerdos luego de beber una

película de Nodularia spumigena en Lake

Alexyrina, Australia.

Los efectos sobre peces se han observado daños

de microcistina en el Salmón Atlántico en las

aguas de las costas de British Columbia y

Washington State, EEUU. Los peces sufrieron

degeneración hepática.