Bactérias aquáticas cultiváveis sob efeito da radiação ultravioleta: avaliação da curva de crescimento, viabilidade celular e ultraestrutura - Paiva, Juliana Gamalier de (2013)
A comunidade bacteriana é um componente chave da alça microbiana na cadeia trófica em ecossistemas aquáticos, atuando na ciclagem de matéria orgânica e fluxo de energia. O estabelecimento de modelos experimentais para estudo de bactérias aquáticas é essencial para entendimento de fatores isolados que interferem na dinâmica da comunidade bacteriana. A radiação ultravioleta é uma radiação não ionizante que constitui cerca de 9% da radiação solar que incide em ecossistemas aquáticos. Potencialmente, a radiação solar pode induzir mudanças na composição da comunidade bacteriana, capaz de alterar diretamente a estrutura celular das bactérias provocando principalmente danos no DNA, proteínas e outras moléculas. O crescente aumento da incidência da radiação ultravioleta sobre os ecossistemas aquáticos torna importante estudos que contribuam na avaliação de seus efeitos em bactérias, à nivel celular e de comunidade. O presente trabalho teve por objetivo estabelecer um modelo de cultura de bactérias aquáticas de água doce e investigar a ação da radiação ultravioleta sobre a comunidade bacteriana cultivável. Para estabelecimento de culturas bacterianas, amostras foram coletadas do reservatório do Funil (RJ), submetidas à diluição seriada e semeadas por técnica de “spreat-plate” em dois meios de cultura sólidos não seletivos: R2A e TSA. Colônias foram caracterizadas por aspectos morfológicos e transferidas para meio líquido não seletivo, TSB. A curva de crescimento bacteriano foi estabelecida por densidade óptica através de espectrofotometria e por densidade bacteriana com utilização de marcador fluorescente (DAPI). Bactérias em meio líquido foram submetidas à radiação ultravioleta (UV-A+UV-B) durante três horas. A cada hora foram retiradas amostras e analisadas: (i) curva de crescimento por densidade óptica e densidade bacteriana, (ii) viabilidade celular, utilizando kit BacLight por microscopia de fluorescência e (iii) ultraestrutura e integridade ultraestrutural, por microscopia eletrônica de transmissão (MET). Nossos resultados apontaram que o uso de diferentes meios de cultura (R2A e TSA) possibilitou o estabelecimento de um modelo de cultura de bactérias aquáticas de água doce. O meio R2A foi considerado o mais indicado para o cultivo de bactérias aquáticas, pois possibilitou o crescimento de maior diversidade de morfotipos de colônias (6). Análises da curva de crescimento bacteriano durante a exposição à radiação ultravioleta demonstraram uma queda na densidade bacteriana, quando avaliadas por densidade óptica e densidade de células. A radiação ultravioleta induziu aumento significativo na mortalidade de bactérias aquáticas cultiváveis, conforme demonstrado pelas análises de viabilidade celular. Após três horas de exposição à radiação, ocorreu aumento significativo de células inviáveis em comparação com o grupo controle e com a primeira hora de exposição. Nossos dados também demonstraram que o tempo de exposição à radiação ultravioleta interfere negativamente no crescimento e positivamente na mortalidade das bactérias aquáticas. A MET revelou considerável diversidade ultraestrutural de bactérias aquáticas no modelo de cultura estabelecido. Análises ultraestruturais demonstraram que a radiação ultravioleta induz alterações morfológicas em bactérias aquáticas assim como morte desses microorganismos. A radiação ultravioleta também induziu maior frequência de bactérias gram-positivas com camada S e/ou cápsula, o que pode estar relacionada com adaptações morfológicas. A maioria das bactérias gram-positivas encontradas no grupo UV estava íntegra, sugerindo papel protetor da camada S à radiação ultravioleta. Em contrapartida, bactérias gram-negativas foram mais afetadas pela radiação ultravioleta. Estes resultados reforçam que bactérias aquáticas em cultura possuem mecanismos de reparo a danos causados pela radiação ultravioleta. Em conjunto, os resultados do presente estudo demonstraram que a radiação ultravioleta afeta a comunidade de bactérias aquáticas de água doce, induzindo alterações ultaestruturais e morte. Além disso, estabeleceu-se um modelo de cultura de bactérias aquáticas de água doce que pode contribuir para o entendimento de diferentes aspectos da comunidade bacteriana e para outros estudos de estresses ambientais.