research

Toxicity of antibiotic oxytetracycline, an emerging aquatic micropollutant, on the freshwater microalga "Haematococcus pluvialis" Flotow

Abstract

Traballo fin de grao (UDC.CIE). Bioloxía. Curso 2016/2017[Resumen] La presencia de contaminantes emergentes en el medio acuático, como los antibióticos, suponen un grave problema, ya que puede dañar organismos no diana como las microalgas, responsables de la producción primaria en estos ecosistemas. En la actualidad, el antibiótico oxitetraciclina es uno de los fármacos más utilizados en múltiples sectores como la medicina, veterinaria, ganadería o piscicultura, debido a su alto rendimiento, teniendo actividad frente a una amplia gama de bacterias gram-positivas y gram-negativas y por su bajo coste. En el presente trabajo se estudió el posible efecto tóxico del microcontaminante emergente oxitetraciclina (OTC) sobre la microalga dulceacuícola Haematococcus pluvialis. Con este fin, se expusieron los cultivos a diferentes concentraciones de oxitetraciclina (0,5, 1, 2,5, 5 y 10 mg l-1) durante 96 horas. Además se llevaron a cabo cultivos control a los que no se les adicionó el antibiótico estudiado. Del mismo modo, para estudiar el potencial efecto de la temperatura sobre la toxicidad de este contaminante en el marco del calentamiento global, los ensayos se llevaron a cabo a dos temperatura diferentes: 18ºC y 24ºC. Transcurrido ese tiempo se analizaron los parámetros de crecimiento, viabilidad celular y contenido en clorofila a. Además, también se estudió el posible efecto de la exposición a OTC sobre la producción del carotenoide astaxantina, mediante el análisis de su contenido celular. Por último, se procedió al estudio de células vegetativas flageladas frente al porcentaje de células en estado palmeloide así como la acumulación de lípidos neutros en dichas células. En los cultivos mantenidos a 18ºC, la exposición al antibiótico provocó una inhibición significativa del crecimiento, de la viabilidad celular y del contenido en clorofila a en los cultivos de Haematococcus pluvialis, frente a cultivos control sin contaminante (p-valor0,05), incrementándose también el porcentaje de células palmeloides (p-valor0.05) and an increase in the percentage of palmeloid cells (p-value<0.05) as well as in the percentage of cells rich in neutral lipids (p-value<0.05). Optical microscope observation of these cultures showed the presence of morphological changes in H. pluvialis cells exposed to OTC previously described in this species in response to different stress situations. This response is characterized by a decrease in the chlorophyll a content due to the inhibition of photosynthesis leading to the formation of the pigment astaxanthin, thus reducing the presence of vegetative cells in a flagellated motile state and increasing the percentage of cells in stationary and non-flagellated resistance with accumulation of astaxanthin and neutral lipids. In parallel to these tests, the existence of a possible interaction between an environmental factor (temperature) and exposure to oxytetracycline with H. pluvialis cultures maintained at 24ºC was also evaluated. After 96 h of exposure, there was an interaction between both variables for cell viability, chlorophyll a content, astaxanthin content and percentage of palmeloid cells (p-value <0.05), indicating that the temperature increase reduced the toxic effect of the antibiotic

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