Cianobactérias – Algas Azuis

Biologia — Escrito por

As algas azuis (Cianobactérias), algas cianofíceas ou cianobactérias, não podem ser consideradas nem como algas e nem como bactérias comuns. São microorganismos com características celulares procariontes (bactérias sem membrana nuclear), porém com um sistema fotossintetizante semelhante ao das algas (vegetais eucariontes), ou seja, são bactérias fotossintetizantes. Existe uma confusão na nomenclatura destes seres, pois a princípio pensou tratar-se de algas unicelulares, posteriormente os estudos demonstraram que elas possuem características de bactérias. Para simplificação, neste texto, serão denominadas simplesmente cianobactérias.
As cianobactérias são representantes de um grupo de seres vivos muito antigo, provavelmente, são os primeiros organismos fotossintetizantes com clorofila-A. De acordo com registros fósseis, surgiram na Terra há mais de 3,5 bilhões de anos, sendo que sua grande proliferação ocorreu à cerca de dois bilhões de anos. Possivelmente, foram as responsáveis pelo acúmulo de O2 na atmosfera primitiva, o que possibilitou o aparecimento da camada de Ozônio (O3), que retém parte da radiação ultravioleta, permitindo a evolução de organismos mais sensíveis à radiação UV.

O material genético das cianobactérias fica no interior de nucleotídeos serpentados, que são pouco sensíveis à radiação UV e, além disto, possuem um sistema de reparo do material genético.

As cianobactérias podem viver em diversos ambientes e condições extremas. A maioria das espécies é dulcícola, algumas espécies representantes do gênero Synechococcus podem sobreviver em águas de fontes termais em temperaturas de até 74°C e outras espécies podem ser encontradas até em lagos antárticos, onde podem ser encontradas sob a calota de gelo com temperaturas próximas de 0°C. Existem formas marinhas que resistem a alta salinidade, outras que suportam períodos de seca. Algumas formas são terrestres, vivem sobre rochas ou solo úmido, estas podem ser importantes fixadoras do nitrogênio atmosférico, sendo essenciais para algumas plantas.

As cianobactérias podem produzir gosto e odor desagradável na água e desequilibrar os ecossistemas aquáticos. O mais grave é que algumas cianobactérias são capazes de liberar toxinas, que não podem ser retiradas pelos sistemas de tratamento de água tradicionais e nem pela fervura, que podem ser neurotoxinas ou hepatotoxinas. Originalmente estas toxinas são uma defesa contra devoradores de algas, mas com a proliferação das cianobactérias nos mananciais de água potável das cidades, estas passaram a ser uma grande preocupação para as companhias de tratamento de água.

Em uma mesma espécie podem ser encontrados indivíduos incapazes de produzir toxinas ou outras capazes de produzir toxinas muito fortes e mortais. As neurotoxinas são identificadas como substâncias alcalóides ou organofosforados neurotóxicos e caracteriza-se pela ação rápida, causando morte por asfixia. As hepatotoxinas podem ser identificadas como peptídeos ou alcalóides hepatotóxicos possuem atuação menos rápida e causa diarréias, vômitos, diminuição dos movimentos e hemorragia interna.

As cianobactérias podem ser encontradas na forma unicelular, como nos gêneros Synechococcus e Aphanothece ou em colônias de seres unicelulares como Microcystis, Gomphospheria, Merispmopedium ou, ainda, apresentarem as células organizadas em forma de filamentos, como Oscillatoria, Planktothrix, Anabaena, Cylindrospermopsis, Nostoc.

Quando as cianobactérias estão agrupadas em colônias, muitas vezes, há uma capa mucilaginosa, gelatinosa, que envolvendo e protegendo a colônia.

Não possuem flagelos, mas algumas cianobactérias filamentosas podem se locomover por movimentos oscilatórios rudimentares, como, por exemplo, as dos gêneros Oscillatoria, Nostoc.

Quando testadas pelo método de coloração de Gram, comportam-se como bactérias Gram-negativas, com isto demonstram que possuem paredes celulares pouco permeáveis aos antibióticos.

A coloração das cianobactérias pode ser explicada através da presença dos pigmentos clorofila-A (verde), carotenóides (amarelo-laranja), ficocianina (azul) e a ficoeritrina (vermelho). Todos estes pigmentos atuam na captação de luz para a fotossíntese. Algumas espécies podem apresentar mais de um tipo de pigmento, isto explica a existência de cianobactérias das mais variadas cores.

Uma curiosidade, apesar de também serem conhecidas com algas azuis, apenas metade das espécies de cianobactérias apresentam cor azul-esverdeada. O Mar Vermelho recebe este nome, pois, em sua superfície são visíveis enormes concentrações de algas azuis… Vermelhas!
Como as cianobactérias vivem e se proliferam?

As cianobactérias são microorganismos autotróficos, a fotossíntese é seu principal meio para obtenção de energia e manutenção metabólica. Seus processos vitais requerem somente água, dióxido de carbono, substâncias inorgânicas e luz.

A reprodução das cianobactérias não coloniais é assexuada, ocorrendo por divisão binária, semelhante à das bactérias. As formas filamentosas podem reproduzir-se assexuadamente por fragmentação ou por hormogonia, que ocorre quando os filamentos quebram-se em alguns pontos e dão origem a vários fragmentos pequenos chamados hormogônios, que através da divisão de suas células dão origem a novas colônias filamentosas. Algumas espécies de colônias filamentosas são capazes de produzir esporos resistentes, os acinetos, que, ao se destacarem, originam novas colônias filamentosas.

A atividade fotossintética das cianobactérias é maior em ambientes com baixas concentrações de O2, característica da atmosfera do Pré-Cambriano, que apresentava baixas concentrações deste gás. Hoje as bacterias vivem numa atmosfera e meios mais oxigenados mas guardam esta potencialidade.

É interessante notar que as cianobactérias encontradas em fósseis de 3,5 bilhões de anos , em nada se diferenciam das cianobacterias atuais, o que é, de certa forma, um enigma para a teoria do evolucionismo.

Mesmo que as cianobactérias prefiram se desenvolver sob condições de menor oxigenação, não há evidências suficientes para afirmar que em ambientes bem oxigenados elas não se desenvolvam. Pelo contrário, em um ambiente rico em oxigênio elas podem utilizar-se de artifícios, como dividir o período em que elas fazem a fotossíntese produzindo O2, do noturno, quando fixam o nitrogênio. E também existem cianobactérias que fazem estas duas funções, mesmo na presença de luz.

Tomando-se como base os estudos promovidos em mananciais de água potável, percebemos que os motivos principais para o aumento da incidência de cianobactérias são:

1) O aumento anormal da quantidade de componentes nitrogenados e fosfatados na água. As cianobactérias têm três elementos que limitam o seu crescimento são, o Nitrogênio, o Oxigênio e o Fósforo.

2) O aumento da matéria orgânica favorece o aumento da quantidade de microorganismos decompositores livres na água e nos sedimentos, que acabam consumindo o oxigênio dissolvido na água, favorecendo com isto a atividade fotossintética das cianobactérias. Além disto, nos meios anaeróbicos a disponibilidade das formas inorgânicas de nitrogênio e fósforo aumentam, facilitando as grandes infestações.

3) Existem outros fatores, ligados, principalmente, à interferência humana sobre a natureza, tais como: construção de barragens e represamentos de rios, atividade agrícola, adensamento demográfico desordenado, etc, mas, todos eles nos remetem de volta aos dois primeiros itens.

As cianobactérias possuem uma característica que lhes proporciona uma vantagem em relação aos demais seres vivos, na falta de nitrogênio fixado (amônia, nitritos, nitratos), elas podem obter este elemento químico aproveitando o gás N2 da atmosfera. O N2 é uma substância bastante inerte e o aproveitamento de suas propriedades pelo organismo demanda um grande gasto energético; mas em caso de ausência de uma fonte de nitrogênio mais fácil, esta possibilidade confere as cianobactérias uma alternativa de sobrevivência em condições altamente desfavoráveis a qualquer outro ser vivo.

O fósforo é o elemento menos disponível que as cianobactérias precisam. É geralmente, entre o Nitrogênio, Oxigênio e o Fósforo, o mais escasso em nosso planeta e certamente em aquários. Afinal, ele não é reduzido como o nitrogênio, pois entra nas reações orgânicas na forma de composto. As árvores, florestas reciclam o fósforo na Natureza. No aquário, ele é relativamente escasso por ser metabolizado pelos organismos dos peixes, plantas, etc. O uso de aditivos para as plantas que contenham fósforo em sua fórmula pode ter o mesmo efeito que excesso de alimentação rica em fósforo. Tem o mesmo efeito de organofosforados colocados em plantações à beira de rios. Deixar restos orgânicos no aquário, o mesmo que jogar esgoto nos mananciais.
Como podemos controlar os surtos de cianobactérias?

De acordo com estes estudos e minhas experiências, todas bem sucedidas, na erradicação de cianobactérias, é possível concluir que:

As cianobactérias são seres muito antigos, resistentes e altamente adaptáveis à vida em um aquário.

A diminuição dos níveis de O2, aquários superpopulosos, mal filtrados e/ou acúmulo de detritos podem facilitar o surgimento destas pragas.

Cianobactérias preferem viver fixadas, pois não possuem grande capacidade de locomoção. Fixam-se através de uma camada gelatinosa que envolve e protege toda colônia, possibilitando, mesmo após uma sifonagem, a permanência de indivíduos suficientes para formação de uma nova colônia. Além disto, as cianobactérias podem se fixar em áreas que não podem ser sifonadas, como, por exemplo, em frestas, muito estreitas, de rochas, ou troncos.

Elas não se reproduzem apenas por esporos, por isto um filtro UV pode eliminar os esporos, mas ainda restarão as cianobactérias que se reproduzem através de divisão celular ou fragmentação.

A composição de sua membrana celular dificulta a ação dos antibióticos. A dosagem incorreta do antibiótico, ou por prazo insuficiente, pode gerar cianobactérias resistentes, obrigando a utilização de outros antibióticos, gerando possiveis problemas com a filtragem biológica. Nem todas as bacterias do filtro biológico são gram-negativas e portanto nem todas morrerão pelo efeito da eritromicina. Mas, já que usamos este antibiótico com sucesso e sem grandes problemas, é necessario manter seu uso adequadamente, evitando o aparecimento de bacterias resistentes e necessidade de uso de outros antibióticos cujos efeitos no aquario não conhecemos.

Concluo que a melhor forma para evitar infestações com cianobactérias é a minuciosa lavagem e desinfecção de qualquer elemento a ser introduzido no aquário, correto dimensionamento dos equipamentos de filtragem e circulação de água, jamais promover a superpopulação, evitar falhas na rotina de manutenção (sifonagens, trocas parciais semanais e limpeza de filtros).

A melhor forma para erradicação das cianobactérias é a realização de uma rotina de tratamento, que consiste na realização concomitante de sifonagens e aplicação de um antibiótico que tenha ação sobre bactérias Gram-negativas.

Atualmente, de acordo com artigo do colega Vladimir Simões, o antibiótico mais recomendado é a Eritromicina.

Aplica-se, diariamente, uma dose de 250 mg de Eritromicina para cada 100 litros de água, por um período de três dias. Antes e durante o tratamento é necessário executar sifonagens diárias para retirada de parte das colônias e também para manter sob controle os níveis de amônia. No quarto dia, um dia após o término do tratamento é indispensável a realização de sifonagem e troca de no mínimo 50% da água do aquário, o que recolocará os níveis de amônia em um patamar aceitável.

Esta rotina de tratamento deve ser executada com rigor e seriedade, pois a sobrevivência de cianobactérias a este tratamento pode causar o desenvolvimento de uma geração de cianobactérias resistentes a Eritromicina.

Fonte: www.aquahobby.com

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