Caracterización limnológica del agua, las algas y los barros utilizados en el Complejo Termal Copahue (Neuquén, Argentina)
DOI:
https://doi.org/10.25260/EA.21.31.3.0.1231Palabras clave:
algas acidófilas, algas termales, barros terapéuticos, aguas termales, ambientes extremosResumen
Se realizó la caracterización físico-química de los ambientes extremos (aguas termales y barros) del Complejo Termal Copahue, y se aislaron y cultivaron algas empleadas con propósitos medicinales y terapéuticos. Se analizaron aspectos ecofisiológicos de las especies y sus respuestas fotosintéticas, así como la potencial toxicidad de los barros. En los 15 sitios muestreados (pH: 2.0-6.7, conductividad: 283-3230 µS/cm, temperatura: 22-60 °C) se identificaron 11 especies de cianobacterias de un total de 24 especies algales. La riqueza específica fue baja, con especies representativas de ambientes ácidos: Cyanidium caldarium, Euglena mutabilis, Chlamydomonas acidophila, Achnanthidium minutissimum y Eunotia exigua, y especies cosmopolitas de aguas termales: Mastigocladus laminosus, Leptolyngbia boryana y Phormidium tergestinum. Todas las especies mostraron estar bien adaptadas a bajas intensidades lumínicas (15-55 µmol fotones.m-2.s-1) y sus respuestas fotosintéticas resultaron comparables a las de ambientes similares. El pH y la temperatura fueron factores importantes en la distribución de las algas, y la alta relación N:P sugiere que el P es el nutriente limitante del crecimiento algal. Las fracciones que controlaron la disponibilidad de P en los sedimentos fueron las de materia orgánica y de oxihidróxidos de Fe/Al. Los barros terapéuticos mostraron capacidad para precipitar los metales y no serían tóxicos. El Cd y otros metales potencialmente tóxicos estuvieron presentes en muy bajas concentraciones y no representarían un riesgo para uso humano como barros curativos y baños.
Citas
Accorinti, J., and M. T. Wenzel. 1991. Valoraciones Biológicas de Algas termales de Argentina. I. Propiedades antibacterianas y antifúngicas de Algas termales del Domuyo (Pcia del Neuquén, Argentina). Dominguezia 9:40-48.
Albertano, P., C. Ciniglia, G. Pinto, and A. Pollio. 2000. The taxonomic position of Cyanidium, Cyanidioschyzon and Galdieria: an update. Hydrobiologia 433:137-143. https://doi.org/10.1023/A:1004031123806.
Allen, H. E., G. Fu, and B. Deng. 1993. Analysis of acid‐volatile sulfide (AVS) and simultaneously extracted metals (SEM) for the estimation of potential toxicity in aquatic sediments. Environ Toxicol Chem 12:1441-1453. https://doi.org/10.1002/etc.5620120812.
Álvarez, G. 1960. Donde estuvo el Paraíso. Del Tronador a Copahue. Second edition. Pehuen, Buenos Aires.
Andersen, R. A. 2005. Algal Culturing Techniques. Academic Press Inc, London, U.K.
Ankley, G. T., D. M. Di Toro, D. J. Hansen, and W. J. Berry. 1996. Technical basis and proposal for deriving sediment quality criteria for metals. Environ Toxicol Chem 15:2056-2066. https://doi.org/10.1002/etc.5620151202.
APHA. 1998. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American Water Works Association, Water Environment Federation and American Public Health Association, Washington, DC, USA.
Armijo, F., J. Ubogui, I. Corvillo, A. M. Monasterio, and F. Maraver. 2008. Estudio de los peloides de las termas de Copahue (Neuquén, Argentina): características y propiedades. Bol Soc Esp Hidrol Med 21:9-13. https://doi.org/10.23853/bsehm.2006.0466.
Baffico, G., M. Diaz, M. T. Wenzel, M. Koschorreck, M. Schimmele, T. Neu, and F. Pedrozo. 2004. Community structure and photosynthetic activity of epilithon from a highly acidic (pH <2) mountain stream in Patagonia, Argentina. Extremophiles 8:463-473. https://doi.org/10.1007/s00792-004-0408-1.
Baschini, M. T., G. R. Pettinari, J. M. Vallés, C. Aguzzi, P. Cerezo, A. López-Galindo, M. Setti, and C. Viseras. 2010. Suitability of natural sulphur-rich muds from Copahue (Argentina) for use as semisolid health care products. Appl Clay Sci 49:205-212. https://doi.org/10.1016/j.clay.2010.05.008.
Berry, W. J., W. S. Boothman, J. R. Serbst, and P. A. Edwards. 2004. Predicting the toxicity of chromium in sediments. Environ Toxicol Chem 23:2981-2992. https://doi.org/10.1897/03-599.1.
Boothman, W. S., D. J. Hansen, W. J. Berry, D. L. Robson, A. Helmstetter, J. M. Corbin, and S. D. Pratt. 2001. Biological response to variation of acid-volatile sulfides and metals in field-exposed spiked sediments. Environ Toxicol Chem 20:264-272. https://doi.org/10.1002/etc.5620200206.
Cabrera, J. M., P. F. Temporetti, and F. L. Pedrozo. 2020. Trace metal partitioning and potential mobility in the naturally acidic sediment of Lake Caviahue, Neuquén, Argentina. Andean Geol 47:46-60. https://doi.org/10.5027/andgeoV47n1-3200.
Carter, M. R., and E. G. Gregorich. 2006. Soil Sampling and Methods of Analysis. Second edition. Canadian Society of Soil Science. Taylor and Francis Group, CRC Press, Florida, USA.
Chiacchiarini, P., L. Lavalle, A. Giaveno, and E. Donati. 2010. First assessment of acidophilic microorganisms from geothermal Copahue-Caviahue system. Hydrometallurgy 104:334-341. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2010.02.020.
Copeland, J. J. 1936. Yellowstone Thermal Myxophyceae. Ann NY Acad Sci 36:1-232. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1936.tb56976.x.
De Michele, D., M. Sparo, M. Giacomino, C. Schell, M. de Luca, S. Grenóvero, A. Bederrain, and J. Basualdo. 2008. Acción inhibitoria de la fase líquida del fango del volcán Copahue (Neuquén, Argentina) sobre la microbiota de la piel, fosas nasales, intestinal y vaginal. Balnea 4:105-113.
DeNicola, D. M. 2000. A review of diatoms found in highly acidic environment. Hydrobiologia 433:111-122. https://doi.org/10.1023/A:1004066620172.
Doemel, W. N., and T. D. Brock. 1971. The physiological ecology of Cyanidium caldarium. J Gen Microbiol 67:17-32. https://doi.org/10.1099/00221287-67-1-17.
Flores Melo, X., N. de la Rosa, M. T. Wenzel, and M. M. Diaz. 2019. Cianobacterias ácido-termófilas del Complejo Termal Copahue, Neuquén, Argentina. Darwiniana 7:39-56. https://doi.org/10.14522/darwiniana.2019.71.834.
Fogg, G. E., W. D. P. Stewart, P. Fay, and A. E. Walsby. 1973. The blue-green algae. Academic Press, London, U.K. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-261650-1.50018-6.
Ford, T. 1986. Thermostability of the photosynthetic system of the thermoacid0philic alga Cyanidium caldarium in continuous culture. J Exp Bot 37:1698-1707. https://doi.org/10.1093/jxb/37.11.1698.
Gaviria Reyes, M., M. Agusto, M. Trinelli, A. Caselli, M. Dos Santos Afonso, and S. Calabrese. 2016. Estudio hidrogeoquímico de las áreas termales del Complejo Volcánico Copahue-Caviahue. Rev Asoc Geol Arg 73:256-269.
Gerloff-Elias, A., E. Spijkerman, and T. Pröschold. 2005. Effect of external pH on the growth, photosynthesis and photosynthetic electron transport of Chlamydomonas acidophila Negoro, isolated from an extremely acidic lake (pH 2.6). Plant Cell Environ 28:1218-1229. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2005.01357.x.
Golterman, H. L. 2004. The Chemistry of Phosphate and Nitrogen Compounds in Sediments. Kluwer Academic Publishers, London, U.K.
Gross, W. 2000. Ecophysiology of algae living in highly acidic environments. Hydrobiologia 433:31-37. https://doi.org/10.1023/A:1004054317446.
Hieltjes, A. H., and L. Lijklema. 1980. Fractionation of inorganic phosphates in calcareous sediments. J Environ Qual 9:405-407. https://doi.org/10.2134/jeq1980.00472425000900030015x.
Jørgensen, B., Y. Cohen, and D. Des Marais. 1987. Photosynthetic action spectra and adaptation to spectral light distribution in a benthic cyanobacterial mat. Appl Environ Microbiol 53:879-886. https://doi.org/10.1128/aem.53.4.879-886.1987.
Juarez, A., and J. Accorinti. 1995. Actividad antimicrobiana de compuestos extracelulares producidos por cultivos axénicos de Chlorella kessleri (Chlorococcales, Chlorophyceae). Bol Soc Arg Bot 31:13-18.
Juarez, A., and C. G. Velez. 1993. Sobre la presencia de Chlorella kessleri (Chlorococcales, Chlorophyta) en aguas del complejo termal Copahue (Prov. del Neuquen, Argentina). Bol Soc Arg Bot 29:105-107.
Kleeberg, A., H. Schubert, M. Koschorreck, and B. Nixdorf. 2006. Abundance and primary production of filamentous green algae Zygogonium ericetorum in an extremely acid (pH 2.9) mining lake and its impact on alkalinity generation. Freshw Biol 51:925-937. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.2006.01542.x.
Kremer, B. 1982. Cyanidium caldarium: a discussion of biochemical features and taxonomic problems. Br Phycol J 17:51-61. https://doi.org/10.1080/00071618200650071.
Lukavský, J., S. Frunadzhieva, and P. Pilarski. 2011. Cyanobacteria of the thermal spring at Pancharevo, Sofia, Bulgaria. Acta Bot Croat 70:191-208. https://doi.org/10.2478/v10184-010-0015-4.
MacIntyre, H., T. Kana, T. Anning, and R. Geider. 2002. Photoacclimation of photosynthesis irradiance response curves and photosynthetic pigments in microalgae and cyanobacteria. J Phycol 38:17-38. https://doi.org/10.1046/j.1529-8817.2002.00094.x.
Mohamed, Z. 2008. Toxic cyanobacteria and cyanotoxins in public hot springs in Saudi Arabia. Toxicon 51:17-27. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2007.07.007.
Monasterio, A. M. 2012. Caminemos por las Termas del Neuquén. Ed. Caleuche, San Carlos de Bariloche, Argentina.
Murphy, J., and J. P. Riley. 1962. A modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters. Anal Chim Acta 27:31-36. https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)88444-5.
Neale, P., and A. Melis. 1986. Algal photosynthetic membrane complexes and the photosynthesis-irradiance curve: a comparison of light-adaptation responses in Chlamydomonas reinhardtii (Chlorophyta). J Phycol 22:531-538. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.1986.tb02497.x.
Nixdorf, B., K. Wollmann, and R. Deneke. 1998. Ecological potential for planktonic development and food web interaction in extremely acidic mining lakes in Lusatia. Pp. 147-167 in W. Geller, H. Klapper and W. Salomon (eds.). Acidic Mining lakes: Acidic Mine Drainage, Limnology and Reclamation. Springer, Berlin, Germany. https://doi.org/10.1007/978-3-642-71954-7_8.
Pedrozo, F. L., P. F. Temporetti, G. Beamud, and M. M. Diaz. 2008. Volcanic nutrient inputs and trophic state of Lake Caviahue, Patagonia, Argentina. J Volcanol Geoth Res 178:205-212. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2008.06.018.
Pentecost, A. 2003. Cyanobacteria associated with hot spring travertines. Can J Earth Sci 40:1447-1457. https://doi.org/10.1139/e03-075.
Raps, S., K. Wyman, H. W. Siegelman, and P. G. Falkowski. 1983. Adaptation of the cyanobacterium Microcystis aeruginosa to light intensity. Plant Physiol 72:829-832. https://doi.org/10.1104/pp.72.3.829.
Rasskazov, S., Z. Xie, T. Yasnygina, I. Chuvashova, X. Wang, K. Arsentev, Y. Sun, Z. Fang, and Y. Zeng. 2017. Geochemical and clay - mineral study of healing mud from Wudalianchi, Ne China. Geodyn Tectnophys 8:539-544. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-3-0285.
Reeb, V., and D. Bhattacharya. 2010. The thermo-acidophilic Cyanidiophyceae (Cyanidiales). Pp. 409-426 in J. Seckbach and D. J. Chapman (eds.). Cellular Origin, Life in Extreme Habitats and Astrobiology 13, Springer, Berlin, Germany. https://doi.org/10.1007/978-90-481-3795-4_22.
Revsbech, N., and D. Ward. 1984. Microelectrode studies of interstitial water chemistry and photosynthetic activity in a hot spring microbial mat. Appl Environ Microbiol 48:270-275. https://doi.org/10.1128/aem.48.2.270-275.1984.
Reynolds, C. 2006. Ecology of phytoplankton. Ecology, biodiversity and conservation. Cambridge University Press, Cambridge, U.K.
Sabatini, S., A. Juárez, M. Eppis, L. Bianchi, C. Luquet, and M. C. Ríos de Molina. 2009. Oxidative stress and antioxidant defenses in two green microalgae exposed to copper. Ecotox Environ Safe 72:1200-1206. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2009.01.003.
Santana, J. L., N. Rodríguez, T. Véliz, N. Burguet, N. Tolosa, L. Lima, and D. De La Rosa. 2004. Análisis y caracterización de fangos termales para evaluar su uso en el posible tratamiento de salud en humanos. Contr Educ Protec Amb 5:90-95.
Satake, K., and Y. Saijo. 1974 Carbon dioxide content and metabolic activity of microorganisms in some acid lakes in Japan. Limnol Oceanogr 19:331-338. https://doi.org/10.4319/lo.1974.19.2.0331.
Sittenfeld, A., M. Mora, J. Ortega, F. Albertazzi, A. Cordero, M. Roncel, E. Sánchez, M. Vargas, M. Fernández, J. Weckesser, and A. Serrano. 2002. Characterization of a photosynthetic Euglena strain isolated from an acidic hot mud pool of a volcanic area of Costa Rica. FEMS Microbiol Ecol 42:151-161. https://doi.org/10.1016/S0168-6496(02)00327-6.
Smith, E. L. 1936. Photosynthesis in relation to light and carbon dioxide. Proc Natl Acad Sci USA 22:504-511. https://doi.org/10.1073/pnas.22.8.504.
Sompong, U., P. R. Hawkins, C. Besley, and Y. Peerapornpisal. 2005. The distribution of cyanobacteria across physical and chemical gradients in hot springs in northern Thailand. FEMS Microbiol Ecol 52:365-376. https://doi.org/10.1016/j.femsec.2004.12.007.
Souza-Egipsy, V., M. Altamirano, R. Amils, and A. Aguilera. 2011. Photosynthetic performance of phototrophic biofilms in extreme acidic environments. Environ Microbiol 13:2351-2358. https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2011.02506.x.
Talling, J. 1957. Photosynthetic characteristics of some freshwater plankton diatoms in relation to underwater radiation. New Phytol 56:29-50. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1957.tb07447.x.
Thangaraj, B., C. C. Jolley, I. Sarrou, J. B. Bultema, J. Greyslak, J. P. Whitelegge, S. Lin, R. Kouřil, R. Subramanyam, E. J. Boekema, and P. Fromme. 2011. Efficient light harvesting in a dark, hot, acidic environment: the structure and function of PSI-LHCI from Galdieria sulphuraria. Biophys J 100:135-143. https://doi.org/10.1016/j.bpj.2010.09.069.
Temporetti, P., G. Beamud, and F. Pedrozo. 2014. The trophic state of Patagonian Argentinean lakes and their relationship with distribution in depth of phosphorus in sediments. Int J Environ Res 8:671-686.
Toplin, J. A., T. B. Norris, C. R. Lehr, T. R. McDermott, and R. W. Castenholz. 2008. Biogeographic and phylogenetic diversity of thermoacidophilic Cyanidiales in Yellowstone National Park, Japan, and New Zealand. Appl Environ Microbiol 74:2822-2833. https://doi.org/10.1128/AEM.02741-07.
Ubogui, J., A. Roma, V. Garvier, F. García, G. Magariños, G. Perrotta, and A. M. Monasterio. 2008. Seguimiento clínico de pacientes con psoriasis en las termas de Copahue (Neuquén, Argentina). Balnea 4:123-132.
Urbieta, M. S., E. González-Toril, A. Aguilera Bazán, M. A. Giaveno, and E. Donati. 2015. Comparison of the microbial communities of hot springs waters and the microbial biofilms in the acidic geothermal area of Copahue (Neuquén, Argentina). Extremophiles 19:437-450. https://doi.org/10.1007/s00792-015-0729-2.
Wang, Y., T. Chen, and S. Qin. 2012. Heterotrophic cultivation of Chlorella kessleri for fatty acids production by carbon and nitrogen supplements. Biomass Bioenerg 47:402-409. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2012.09.018.
Whitton, B. A., and M. Potts. 2002. The ecology of Cyanobacteria, Their diversity in time and space. Kluwer Academic Publisher, New York, USA. https://doi.org/10.1007/0-306-46855-7.
Wu, Z-X., and L-R. Song. 2008. Physiological comparison between colonial and unicellular forms of Microcystis aeruginosa Kütz. (Cyanobacteria). Phycologia 47:98-104. https://doi.org/10.2216/07-49.1.
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