Revisión y optimización metodológica para extraer clorofila-a fitoplanctónica en ambientes acuáticos

Autores/as

  • Amalia L. Bursztyn Fuentes Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC-CONICET). Ushuaia, Tierra del Fuego, Argentina. Universidad Nacional de Tierra del Fuego, Instituto de Ciencias Polares, Ambiente y Recursos Naturales (ICPA)
  • María Granitto Universidad Nacional de Tierra del Fuego, Instituto de Ciencias Polares, Ambiente y Recursos Naturales (ICPA)
  • María C. Maluendez Testoni Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC-CONICET). Ushuaia, Tierra del Fuego, Argentina
  • María V. Castro Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC-CONICET). Ushuaia, Tierra del Fuego, Argentina
  • Patricia Rodríguez Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC-CONICET). Ushuaia, Tierra del Fuego, Argentina. Universidad Nacional de Tierra del Fuego, Instituto de Ciencias Polares, Ambiente y Recursos Naturales (ICPA)

DOI:

https://doi.org/10.25260/EA.22.32.3.0.2031

Palabras clave:

fitoplancton, etanol, acetona, extracción, estimación de pigmentos, eutrofía

Resumen

La cuantificación de la concentración de clorofila-a fitoplanctónica (Chl-a) es una determinación de rutina en estudios limnológicos, ecológicos y ambientales. En este trabajo se realizó un relevamiento bibliográfico acerca de los métodos utilizados con mayor frecuencia en la actualidad para determinar Chl-a, con el objetivo de encontrar el método más eficiente y económico para ambientes acuáticos continentales. Para ello, se estudiaron tres ambientes lénticos urbanos de Ushuaia (Tierra del Fuego, Argentina). Se pusieron a prueba 11 métodos diferentes de extracción, en dos ensayos independientes que difirieron en las estrategias de almacenamiento de la muestra (con y sin congelar), en el solvente utilizado (etanol absoluto frío, etanol absoluto caliente, acetona pura y acetona 90%), en el corte de filtro y en la centrifugación. Se observó que la capacidad de evidenciar diferencias significativas de la técnica depende del cuerpo de agua bajo estudio. En todos los casos en los que se hallaron diferencias significativas entre tratamientos, el etanol caliente (60-70 °C) fue el solvente que permitió la mayor extracción de Chl-a. A pesar de que el método más usado según nuestro relevamiento bibliográfico es el que involucra la extracción con acetona 90%, los tratamientos más eficientes en nuestro experimento resultaron ser aquellos con etanol caliente (con una eficiencia de extracción entre el 14 y 98% superior, según el tratamiento y el cuerpo de agua).

Citas

Aminot, A., and F. Rey. 2001. Chlorophyll a: determination by spectroscopic methods, ICES Tech. Mar Environ Sci 30:1-18. https://doi.org/10.25607/OBP-278.

APHA. 2017. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. APHA; Washington DC, USA.

Arvola, L. 1981. Spectrophotometry determination of chlorophyll-a and phaeopigments in ethanol extractions. Ann Bot Fennici 18:221-227. URL: jstor.org/stable/23725236.

Di Rienzo, J. A., F. Casanoves, M. G. Balzarini, L. González, M. Tablada, and C. W. Robledo. InfoStat versión 2017. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. URL: infostat.com.ar.

Falkowski, P. G., and J. A. Raven. 2007. Aquatic photosynthesis. Second edition. Princeton University Press, New Jersey, USA. https://doi.org/10.1515/9781400849727.

Hosikian, A., S. Lim, R. Halim, and M. K. Danquah. 2010. Chlorophyll Extraction from Microalgae: A Review on the Process Engineering Aspects. International Journal of Chemical Engineering 2010:391632. https://doi.org/10.1155/2010/391632.

International Organization for Standardization. 1992. ISO 10260: Water quality – Measurement of biochemical parameters –Spectrometric determination of the chlorophyll-a concentration. First Edition. International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.

Jeffrey, S. W., and G. F. Humphrey. 1975. New Spectrophotometric Equations for Determining Chlorophylls a, b, c1 and c2 in Higher Plants, Algae and Natural Phytoplankton. Biochem Physiol Pflanzen 167:191-194. https://doi.org/10.1016/S0015-3796(17)30778-3.

Jespersen, A. M., and K. Christoffersen. 1987. Measurements of chlorophyll-a from phytoplankton using ethanol as extraction solvent. Archiv für Hydrobiologie 109:445-454.

Kirk, J. T. O. 2011. Light and photosynthesis in aquatic ecosystems. Second edition. Cambridge University Press, Cambridge, UK. https://doi.org/10.1017/CBO9780511623370.

Lorenzen, C. J. 1967. Determination of Chlorophyll and Pheopigments: Spectrophotometric Equations. Limnology and Oceanography 12:343-346. https://doi.org/10.4319/lo.1967.12.2.0343.

Macías-Sánchez, M. D., C. Mantell, M. Rodríguez, E. M. de la Ossa, L. M. Lubian, and O. Montero. 2009. Comparison of supercritical fluid and ultrasound-assisted extraction of carotenoids and chlorophyll a from Dunaliella salina. Talanta 77(3):948-952. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2008.07.032.

Marker, A. F. H. 1994. Chlorophyll a SCA Method Revision. Institute of Freshwater Ecology. National Rivers Authority, Bristol, UK. URL: tinyurl.com/mv69vka4.

Nusch, E. A. 1980. Comparision of methods for chlorophyll and phaeopigment determination. Arch Hydrobiol Limnol 14:14-36.

Pápista, É., É. Ács, and B. Böddi. 2002. Chlorophyll-a determination with ethanol – a critical test. Hydrobiologia 485:191-198. https://doi.org/10.1023/A:1021329602685.

Qin, H., S. Li, and D. Li. 2013. An improved method for determining phytoplankton chlorophyll a concentration without filtration. Hydrobiologia 707:81–95. https://doi.org/10.1007/s10750-012-1412-6.

Ritchie, R. J. 2006. Consistent sets of spectrophotometric chlorophyll equations for acetone, methanol and ethanol solvents. Photosynth Res 89:27-41. https://doi.org/10.1007/s11120-006-9065-9.

Ritchie, R. J. 2008. Universal chlorophyll equations for estimating chlorophylls a, b, c, and d and total chlorophylls in natural assemblages of photosynthetic organisms using acetone, methanol, or ethanol solvents. Photosynthetica 46(1):115-126. https://doi.org/10.1007/s11099-008-0019-7.

Sartory, D. P. 1982. Spectrophotometric analysis of chlorophyll a in freshwater phytoplankton. Technical Report TR 115. Department of Water Affairs, Hydrological Research Institute, South Africa.

Sartory, D. P., and J. U. Grobbelaar. 1984. Extraction of chlorophyll a from freshwater phytoplankton for spectrophotometric analysis. Hydrobiologia 114:177-187. https://doi.org/10.1007/BF00031869.

Schumann, R., N. Haubner, S. Klausch, and U. Karsten. 2005. Chlorophyll extraction methods for the quantification of green microalgae colonizing building facades. International Biodeterioration and Biodegradation 55(3):213-222. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2004.12.002.

Simon, D., and S. Helliwell. 1998. Extraction and quantification of chlorophyll a from freshwater green algae. Water Research 32(7):2220-2223. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(97)00452-1.

Su, S., Y. Zhou, J. G. Qin, W. Yao, and Z. Ma. 2010. Optimization of the Method for Chlorophyll Extraction in Aquatic Plants. Journal of Freshwater Ecology 25(4):531-538. https://doi.org/10.1080/02705060.2010.9664402.

Wasmund, N., I. Topp, and D. Schories. 2006. Optimising the storage and extraction of chlorophyll samples. Oceanologia 48(1):125-144.

Webb, D. J., B. K. Burnison, A. M. Trimbee, and E. E. Prepas. 1992. Comparison of Chlorophyll a Extractions with Ethanol and Dimethyl Sulfoxide/Acetone, and a Concern about Spectrophotometric Phaeopigment correction. Can J Fish Aquat Sci 49:2331-2336. https://doi.org/10.1139/f92-256.

Wellburn, A. R. 1994. The Spectral Determination of Chlorophylls a and b, as well as Total Carotenoids, Using Various Solvents with Spectrophotometers of Different Resolution. Journal of Plant Physiology 144(3):307-313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2.

Wetzel, R. G., and G. E. Likens. 2000. Composition and Biomass of Phytoplankton. Pp. 147-174 en R. G. Wetzel and G. E. Likens (eds.). Limnological Analyses. Third edition. Springer, New York, USA. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-3250-4_10.

Wright, S. W., and R. F. C. Mantoura. 1997. Guidelines for collection and pigment analysis of field samples. Pp. 429-445 in S. W. Jeffrey, R. F. C. Mantoura and S. W. Wright (eds.). Phytoplankton pigments in oceanography: guidelines to modern methods. UNESCO Publishing, Paris, France.

Wright, S. W., S. W. Jeffrey, and R. F. C. Mantoura. 1997. Evaluation of methods and solvents for pigment extraction. Pp. 261-282 in S. W. Jeffrey, R. F. C. Mantoura and S. W. Wright (eds.). Phytoplankton Pigments in Oceanography: Guidelines to Modern Methods. UNESCO Publishing, Paris, France.

Revisión y optimización metodológica para extraer clorofila-a fitoplanctónica en ambientes acuáticos

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Publicado

2022-11-03

Cómo citar

Bursztyn Fuentes, A. L., Granitto, M., Maluendez Testoni, M. C., Castro, M. V., & Rodríguez, P. (2022). Revisión y optimización metodológica para extraer clorofila-a fitoplanctónica en ambientes acuáticos. Ecología Austral, 32(3), 1019–1028. https://doi.org/10.25260/EA.22.32.3.0.2031