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Previous issue date: 2010-05-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / The cyanobacterium Planktothrix agardhii is an important organism for the dynamics of Barra Bonita reservoir due to recurrent blooms throughout the year. However, there are still few published data on the dynamics of polysaccharides degradation and nitrogenous compounds excreted by the cells, as well as the way this process, and the compounds available, may affect the diversity and abundance of the bacterial community. This study aimed, therefore, to determine the feasibility of the released organic matter and cell biomass of cyanobacteria as the sole source of carbon and nitrogen for bacteria. Two similar experiments were performed: one using the dissolved organic matter (DOM) released by P. agardhii as a substrate for the establishment of a community from an inoculum from Barra Bonita reservoir and the second using cellular biomass of cyanobacteria as a substrate. Analysis of carbon and nitrogen, dissolved and particulate, provided the adjustment of a decay kinetic model, while counting and analysis of bacterial morphotypes, along with Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE), were used to establish a possible process of bacterial succession by using these substrates. The settings in the kinetic model showed two phases of degradation for both nitrogen and organic carbon: first, a rapid phase, during the first three days of degradation, followed by a slower phase of degradation. The degradation coefficients of the first phase (kT) reached values up to 60x higher than those determined for the second phase of mineralization (k3). Our values for residual compounds are in agreement with published data on the reservoir, and may have ecological implications for the possibility of export to downstream areas. Bacterial concentrations in number and total biovolume of the samples provided a curve with a peak in the second and third days of experimental culture, followed by a decline, more pronounced in curves of biovolume due to the continuing reduction in the average value per bacterial cell found in cultures. The analysis of morphotypes showed no significant differences through time in cultures with DOM, however, in cultures with bacterial biomass, a reduction in the concentration of bacilli may be observed, with a consequent increase in the concentration of coccobacilli and cocci. A preliminary analysis of the DGGE showed changes in patterns of bands produced between days 1, 3 and 5 in both experiments, which may be indicative of a succession process in these cultures. The use of these sources of carbon and nitrogen by bacteria proved therefore feasible to maintain the bacterial community and a possible succession process has been suggested. / A cianobactéria Planktothrix agardhii é um organismo importante para a dinâmica do reservatório de Barra Bonita devido às florações recorrentes ao longo do ano. Existem, entretanto, ainda poucos dados publicados sobre a dinâmica da degradação dos polissacarídeos e compostos nitrogenados excretados por esse organismo e a forma com que esse processo, e os compostos disponibilizados, podem afetar a diversidade e abundância da comunidade bacteriana. Este estudo teve como objetivo, portanto, verificar a viabilidade do excretado e da biomassa celular dessa cianobactéria como fonte única de carbono e nitrogênio para as bactérias. Para isso foram montados dois experimentos: o primeiro utilizando a matéria orgânica dissolvida (MOD) liberada por Planktothrix agardhii como substrato para estabelecimento de uma comunidade bacteriana proveniente de um inóculo de Barra Bonita, e o segundo, montado da mesma maneira, utilizando biomassa celular dessa cianobactéria como substrato. Análises de carbono e nitrogênio dissolvido e particulado forneceram subsídio para o ajuste de um modelo cinético do decaimento, enquanto contagem e análises de morfotipos bacterianos, juntamente com eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE), foram utilizadas para estabelecer um possível processo de sucessão bacteriana na utilização desses substratos. Os ajustes no modelo cinético mostraram duas fases de degradação para ambos o nitrogênio e carbono orgânicos, sendo a primeira fase rápida, durante os três primeiros dias de degradação, seguida por uma fase mais lenta de degradação. Os coeficientes de degradação da primeira fase (kT) alcançaram valores até 60x maiores que os determinados para a segunda fase da mineralização (k3). Os valores encontrados de compostos residuais estão de acordo com dados publicados sobre o reservatório, e podem ter implicação ecológica pela possibilidade de sua exportação para áreas a jusante. As concentrações de bactérias, em número e biovolume total das amostras, forneceram uma curva com pico máximo no segundo e terceiro dia de cultura experimental, seguido por um declínio, mais acentuado nas curvas de biovolume, devido à contínua redução no valor médio por célula bacteriana verificado nas culturas. As análises de morfotipos não revelaram diferenças significativas de acordo com o tempo nas culturas com MOD, porém, nas culturas com biomassa bacteriana, pôde ser observada uma redução na concentração de bacilos em função do tempo, com conseqüente aumento na concentração de cocobacilos e cocos. Uma análise preliminar do gel de DGGE permitiu identificar alterações nos padrões de bandas apresentados entre os dias 1, 3 e 5, de ambos os experimentos, o que pode ser indicativo de um processo de sucessão em andamento nessas culturas. A utilização dessas fontes de carbono e nitrogênio pelas bactérias mostrou-se, portanto, viável, para manutenção da comunidade bacteriana e foi sugerido, por análise preliminar, um possível processo de sucessão.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/1996 |
| Date | 26 May 2010 |
| Creators | Tessarolli, Letícia Piton |
| Contributors | Vieira, Armando Augusto Henriques |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ecologia e Recursos Naturais, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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