Aculeata (insecta, hymenoptera) nidificantes em cavidades pré-existentes em um gradiente de altitude de floresta estacional semidecidual com afloramento rochoso, rio de janeiro



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ORIGEM E QUALIDADE DA MATÉRIA ORGÂNICA: INFLUÊNCIA SOBRE A RIQUEZA BACTERIANA NO SEDIMENTO DO MANGUEZAL DE RIO DAS OSTRAS/RJ

ALBANY AGUES MARCHETTI LUGÃO

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE DARCY RIBEIRO
Campos dos Goytacazes
Janeiro/2013
ORIGEM E QUALIDADE DA MATÉRIA ORGÂNICA: INFLUÊNCIA SOBRE A RIQUEZA BACTERIANA NO SEDIMENTO DO MANGUEZAL DE RIO DAS OSTRAS/RJ
ALBANY AGUES MARCHETTI LUGÃO

Dissertação apresentada ao Programa de Ecologia e Recursos Naturais da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, como parte das exigências para a obtenção do título de Mestre em Ecologia e Recursos Naturais.




Orientador: Prof. Dr. Carlos Eduardo de Rezende
Co-orientadora: DSc. Adriana Daudt Grativol


Campos dos Goytacazes, RJ

Janeiro/2013

ORIGEM E QUALIDADE DA MATÉRIA ORGÂNICA: INFLUÊNCIA SOBRE A RIQUEZA BACTERIANA NO SEDIMENTO DO MANGUEZAL DE RIO DAS OSTRAS/RJ


ALBANY AGUES MARCHETTI LUGÃO
Dissertação apresentada ao Programa de Ecologia e Recursos Naturais da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, como parte das exigências para a obtenção do título de Mestre em Ecologia e Recursos e Naturais.

Aprovada em 25 de janeiro de 2013.

Comissão Examinadora:
_______________________________________________________________

Dr. Marcelo Gomes de Almeida - UENF

_______________________________________________________________

Profa. DSc. Marina Satika Suzuki - UENF

_______________________________________________________________

DSc. Lígia Macabu Ribas – Analista Ambiental – Vereda Estudos e Execução de Projetos Ltda.

_______________________________________________________________

Prof. DSc. Carlos Eduardo de Rezende (Orientador) - UENF

_______________________________________________________________

Prof.ª DSc. Adriana Daudt Grativol (Co-orientadora) – UENF

Dedico este trabalho à meus pais, Eleuza Agues e Altamiro Marchetti, que me ensinaram que eu poderia alcançar tudo que eu desejasse a partir do meu esforço e dedicação, e sobre tudo, amando o que estivesse almejando.

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus, pela vida e pelo cuidado. “Até aqui me ajudou o Senhor”...

Ao meu orientador, DSc. Carlos Eduardo de Rezende que acreditou em mim, por me inspirar profissionalmente, e possibilitar a oportunidade de novos conhecimentos. Obrigada professor, pelo carinho e atenção. O senhor é para mim uma inspiração.

A minha co-orientadora, DSc. Adriana Grativol, pelo auxílio no desenvolvimento desse trabalho e amizade.

A UENF, ao PPGERN e ao LCA pela estrutura oferecida.

A CAPES, pela concessão da bolsa de estudos.

Ao INCT-TMCOcean e ao PNPD pelo suporte financeiro que proporcionou a execução deste projeto.

Aos professores do PPGERN, pelo conhecimento transmitido durante todo curso.

Ao DSc. Carlos Gatts, pela ajuda nas análises estatísticas e pelas conversas produtivas.

Ao DSc. Fabiano Thompson, do Departamento de Genética – UFRJ, por disponibilizar o uso do sequenciador em seu laboratório para as análises de TRFLP.

À técnica da UFRJ Milene Dias, pelo auxílio e dedicação nas análises.

Ao laboratório de Geoquímica da UFF pela análise de lipídeos.

À técnica do laboratório de Geoquímica da UFF, Thaís, pela realização da análise de lipídeos.

Ao Prof. Marcelo Bernardes pelo auxílio na interpretação dos dados de lipídeos.

Ao Prof. Fabio Olivares e Luciano Canellas pelas instruções em algumas análises.

A todo corpo técnico, Cristiano Peixoto, Edilma Muniz, Elisabete, Gerusa Monteiro, Arizoli Gobo, Ana Paula, Alcemir, Sr. Antônio, Ivanilton, Gérson, Elmo, por me ajudarem durante as análises e coletas de amostras.

Ao técnico Marcelo Almeida por me auxiliar nas análises, pelas conversas produtivas, pela paciência e pela revisão desse trabalho. Obrigada Marcelo!

Ao DSc. Álvaro Ramon Coelho Ovalle, pelas contribuições feitas durante a revisão desse trabalho.

Aos membros da banca Maria Cristina (Cristal), Marina Suzuki e Lígia Ribas por aceitarem o convite de avaliar esse trabalho.

Aos meus pais que acreditaram em mim há 10 anos quando saí de casa para estudar longe e morar sozinha, me apoiaram, vibraram com minhas conquistas, souberam abdicar de datas importantes ao meu lado, e com o coração apertado de saudades sempre me incentivaram. Vocês são pilar de sustento na minha vida.

À minha amiga, irmã e colega de campo, Marianna Louro, por sempre ter uma palavra de força, carinho, e um apelido divertido para me alegrar. Amiga, você foi fundamental para que esse trabalho se concluísse. Louvo a Deus pela sua vida e por sua amizade. MUITO OBRIGADA!

Às minhas amigas Rita Wetler, Andreia Magro, Aline Silva, Késsia Lima, Eliliane Vasconcelos, Celeste Cortes e Anna Mandarino pelos momentos de oração e descontração. Meninas vocês são presente de Deus na minha vida.

À minha amiga de república Marcelita França Marques, por aturar minhas crises pré-dissertação e pela ajuda na formatação do manuscrito. Obrigada Marcê pelo carinho.

À minha amiga, “hermana mayor” DSc. Sharon Cantrell, por em todo tempo acreditar em mim, pelo carinho nos momentos difíceis, mesmo estando distante e pelo auxílio na interpretação dos dados. Sua amizade é um presente de Deus para mim.

Aos meus pastores Luciano Ferreira Machado e Cristiane Machado, Obrigada pela amizade e confiança que vocês depositaram em mim todos esses anos.

Aos amigos paduanos, Marcela Nogueira, Ulisses Oliveira, Willian Pires, Gleyson Velasco, Danilo Ferreira, Thaynara Celino, Verônica Quirino, Juliana Sanches, Verônica Muniz pelos fins de semana descontraídos, pelas orações e palavras via telefone. Vocês me ensinaram o verdadeiro sentido da palavra suporte.

Aos meus amigos de laboratório Bruna Guedes, Juliana Sobreira e Phellipe Motta, pelas conversas divertidas na sala do café e palavras de apoio.

Aos colegas do grupo de biogeoquímica do LCA, Thiago Rangel (Tigrão), Jomar Marques, Frederico Brito, Beatriz Araújo, Cynara Fragoso, Bráulio Cherene, Marcos Franco, Lígia Ribas, Bianca Torres, Roger Carvalho, Emilane Lima, Ana Paula Barreto, Adailes Florence, Iris Heringer e Layra Passareli. Muito obrigada por me aturarem, pela ajuda na interpretação das análises (Tigrão, Jomar e Bia), pelas palavras de apoio e pelos altos papos de motivação pela ciclovia (Layra). Vocês são show!!!

Ao meu irmão Diego Marchetti e minha cunhada Carolina Lisboa por me apoiarem nos momentos difíceis e investirem em mim. Vocês são jóias raras.

Aos meus sobrinhos, Kauã, Arthur, Vicente e Liz por trazerem a meus fins de semana um brilho muito especial com seus sorrisos. Vocês fazem minhas conquistas serem mais brilhantes e motivantes.

Às amigas, Rozilene Rocha, Marília Arenai, Kátia Brum, Fabiana Alves, Márcia Andrade, Lucilma Batalha, Neymar Salgado, Jéssica Tardin e Elaine Lino pela compreenção, força e carinho.

Aos meus amigos Elaine Lugão e João Paulo Fonseca, que me ajudaram, apoiaram e entederam minha falta de tempo nesses últimos meses. Não tenho palavras para agradecer!

A todos que direta ou indiretamente contribuíram para a realização desse trabalho.

SUMÁRIO


1. INTRODUÇÃO 1

1.1. O Manguezal 1

1.3. Marcadores Moleculares 3

1.4. Assinatura Molecular e TRFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism) 6

2. OBJETIVOS 10

2.1. Objetivo Geral 10

2.2. Objetivos Específicos 10

3. HIPÓTESES 10

4.1. Área de Estudo e Coleta de Amostras 11

4.2. Análises Físico-Químicas do Sedimento 16

4.3 - Análise Molecular de TRFLP 20

4.4. Análises Estatísticas 24

5. RESULTADOS 25

5.1. Caracterização Fisico-Químicas dos Sedimentos e Razão Atômica entre Carbono e Nitrogênio (C/N)a 25

5.2. Caracterização Molecular 28

5.3. Análises de Esteróis 32

6. DISCUSSÃO 39

6.1. Influências dos Fatores Físico-Químicos Sobre a Comunidade Bacteriana 39

6.2. Origem e Transformação da Matéria Orgânica, Despejo de Efluentes e Sua Relação Com o Perfil da Comunidade Bacteriana 43

6.3. Avaliação dos dados por Análise de Componentes Principais (ACP) 50




LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Eletroferogramas de TRFLP. Eixo X apresenta o tamanho dos fragmentos, indicando a riqueza da amostra. Eixo Y apresenta a quantidade de fluorescência absorvida, inferindo a abundância dos filotipos................................................................9

Figura 2: Mapa de localização do ecossistema estudado e dos pontos de coletas............................................................................................................................12

Figura 3: Foto de eletroforese de PCR com o primer 16S de 3 dos pontos do manguezal de Rio das Ostras em gel de agarose 2% a 100V.......................................21

Figura 4: Molelo esquemático da análise de TRFLP.....................................................23

Figura 5: Gráfico de riqueza de filotipos encontrados nos 10 pontos com a enzima de restrição HaeIII para o gene 16S ribossomal.................................................................28

Figura 6: Gráfico de riqueza de filotipos encontrados nos 10 pontos com a enzima de restrição RsaI para o gene DsrAB..................................................................................28

Figura 7: Análise Similaridade (índice de Bray-Curtis) realizada com a tabela binária de riqueza gerada com a enzima de restrição HaeIII para o gene 16S ribossomal realizado pelo programa Past........................................................................................................29

Figura 8: Análise Similaridade (índice de Bray-Curtis) realizada com a tabela binária de riqueza gerada pela enzima de restrição RsaI para o gene DsrAB realizado pelo programa Past................................................................................................................30

Figura 9: Valores de coprostanol Normalizado pelo Carbono Orgânico (µg de coprostanol/100mg COrg)..............................................................................................31

Figura 10: Porcentagem de esteróis encontrados no sedimento em cada ponto..............................................................................................................................33

Figura 11: Análise de Componentes Principais entre a abundância relativa de cada filotipo presente nos pontos e as variáveis físico químcas.............................................36

LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Esteróis utilizados no presente estudo............................................................4

Tabela 2: Descrição dos pontos de coleta no rio das Ostras.........................................14

Tabela 3: Enzimas de restrição com sua sequência de reconhecimento (corte) e o seu organismo de origem......................................................................................................21

Tabela 4: Dados físico-químicos dos pontos de coleta no rio das Ostras.............26 Tabela 5: Riqueza de filotipos (TRFs) para cada enzima de restricão utilizada...........................................................................................................................27

Tabela 6: Concentração de esteróis nos sedimentos do Manguezal de Rio das Ostras.............................................................................................................................32

Tabela 7: Valores das razões indicativas do grau de transformação da matéria orgânica e da razão indicativa das fontes predominantes de matéria orgânica nos sedimentos.....................................................................................................................34

Tabela 8: Concentração de Coprostanol em diversas regiões......................................45

Tabela 9: Critérios e parâmetros de avaliação da contaminação por esgoto utilizando esteróis como indicadores de matéria orgânica de origem fecal....................................47

LISTA DE ABREVIAÇÕES
(C/N)a – Razão Carbono/Nitrogênio atônico.

ACP – Análise de Componentes Principais

Camp - Campesterol

Cop – Coprostanol

COR – Carbono Orgânico Reativo

COrg – Carbono Orgânico

CT – Carbono Total

DsrAB – Gene dissimilatory sulfite reductase

Estig – Estigmasterol

MO – Matéria Orgânica

MOS- Matéria Orgânica do Sedimento

NT – Nitrogênio Total

pH – Potencial Hidrogeniônico

PR – Fósforo Orgânico

Sal – Salinidade

TRFLP – Terminal Restriction Fragmentos Length Polimorphisms




RESUMO
O manguezal de Rio das Ostras, RJ, Brasil, é um ecossistema que vem sendo impactado com despejos de esgotos domésticos. As possíveis fontes de matéria orgânica e sua influência sobre a comunidade bacteriana no sedimento foram analisadas nesse estudo. Os biomarcadores moleculares foram utilizados como ferramentas analíticas para se caracterizar a fonte de matéria orgânica no local, assim como verificar os processos de biogênese. Para caracterizar o perfil bacteriano foi utilizada a análise de TRFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polimorphysms) como ferramenta para inferir a riqueza, e comparar o perfil da composição em comparação. As concentrações de carbono orgânico variaram de 18,7 a 95,2 mg.g-1. A contribuição de matéria orgânica proveniente de plantas vasculares atingiu cerca de 30%, ou seja, maior que qualquer outra fonte em todos os pontos, indicando predominância de fontes terrígenas. A contaminação fecal foi verificada pro meio de naálise do coprostanol, que variou entre 1,22 – 12,52 µg/100mgCOrg, esterol esse que caracteriza contaminação fecal. As razões entre esteróis indicaram um nível elevado de contaminação. A razão colestanol/colesterol foi maior do que 1(um) para todos os pontos, indicando biotransformação nesses sedimentos. Para o perfil da comunidade bacteriana, todos os pontos apresentaram distinção, com alta riqueza de filotipos para o gene 16S RNA, mas com similaridade em torno de 50%. Quando observados os perfis gerados com o gene dsrAB, notou-se uma similaridade menor que 40% entre os pontos, e uma menor riqueza em relação ao gene 16S. Neste estudo, não foi observado um padrão de riqueza bacteriana relacionada aos padrões físico químicos isoladamente, mas sim as concentrações dos esteróis em associação com os fatores físico-químicos. No que concerne a origem e concentração das fontes de matéria orgânica, as análises realizadas apontam que embora haja uma grande contribuição de matéria orgânica característica de plantas vasculares, as concentrações de coprostanol indicam que esse manguezal encontra-se contaminado por esgoto, e que essa contaminação está sendo remediada pela biotransformação realizada pelas bactérias.

Palavras Chaves: Manguezal, Bactérias, TRFLP, Biomarcadores, Esgoto.
ABSTRACT
Rio das Ostras Mangrove, RJ, Brazil, is an ecosystem that is being impacted with domestic sewage dumps. Possible sources of organic matter and its influence on the bacterial community in the sediment were analyzed in this study. The molecular biomarkers were used as analytical tools to characterize the source of organic matter on site, as well as verify the processes of biogenesis. The TRFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polimorphysms) was used for characterize the bacterial profile as a tool to infer the bacterian composition profile. The organic carbon concentrations ranged from 18.7 to 95.2 mg/g. The contribution of organic matter from vascular plants reached about 30%, greater than any other source at all points, indicating predominance of terrigenous sources. The analysis showed lipid values ​​coprostanol between 1.22 to 12.52 μg/100mgCOrg, featuring this sterol fecal contamination. The ratios sterols indicated a high level of contamination. The reason cholestanol/cholesterol was higher than 1 (one) for all points, indicating biotransformation these sediments. To profile the bacterial community all points presented distinction, with high diversity of phylotypes for the 16S RNA, but with similarity around 50%. When observed profiles generated with the gene dsrAB, noticed a similarity less than 40% between points, and less diversity relative to 16S. In this study we did not observe a pattern of bacterial diversity patterns related to physical chemical isolation, but the concentrations of sterols in combination with physico-chemical factors. As regards the source and concentration of sources of organic matter, the analyzes show that while there is a great imput of organic matter characteristic of vascular plants, the coprostanol concentrations indicate that this mangrove is contaminated by sewage, and that this contamination is being remedied by biotransformation carried by the bacteria.
Key Words: Mangrove, Bacteria, TRFLP, Biomarkers, Sewage.

1. INTRODUÇÃO




1.1. O Manguezal

Os ecossistemas de manguezais ocorrem em ambientes de regiões costeiras tropicais (TOMLINSON, 1986), e constituem um ecossistema de baixa energia, ou seja águas ricas em material em suspensão e que não são pertubadas, e são delimitados normalmente pela linha da maré alta (CURY, 2002). Como composição vegetal, um levantamento realizado por Duke (1992) relatou que existem manguezais que variam entre 4 a 70 espécies (dentro de 26 gêneros e 20 famílias) que são obrigatórias de ambientes de manguezal. Essa gama de espécies distribuem-se por aproximadamente 18 milhões de hectares em todo globo, em uma significativa riqueza geomorfológica (TWILLEY, 1995). Outra estimativa espacial para esse ecossistema, foi citada por Valiela et. al. (2001), onde estes sugerem que os manguezais ocupam 17 milhões de hectares em todo mundo, ou seja 70% de toda área costeira do globo terrestre.

No Estado do Rio de Janeiro, onde o manguezal ocupa aproximadamente 16 mil de hectares (KJERFVE & LACERDA, 1993), foram catalogadas a ocorrência das espécies típicas Avicennia germinans, Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa e Rhizophora mangle.

O Ecossistema de manguezal é rico em nutrientes, onde, sob os sedimentos lodosos, há um emaranhado de raízes e material vegetal parcialmente decomposto, com coloração que varia de marrom escura a negra devido à grande quantidade de matéria orgânica decomposta (SCHAEFFER-NOVELLI, 1995) principamente por bactérias, que colonizam sedimentos com baixos teores de oxigênio. Detritos gerados durante o processo de decomposição, pelas bactérias e por fungos, são utilizados como base na cadeia alimentar nesse ecossistema (GUIMARÃES & SILVA, 1997). Assim, esses organismos são participantes importantes nas vias metabólicas responsáveis pela manutenção desse ecossistemas.

Segundo whitman et. al. 1998, as bactérias são resposáveis pela abundância do carbono de origem procariótico e outros elementos no sedimento e solos. Estes opontamentos sugerem que cerca da metade do protoplasma vivo da Terra seja de origem microbiana.

Os processos biogeoquímicos que ocorrem nos manguezais mediados pelas bactérias, em sua maioria em anaerobiose, como é o caso da ciclagem do enxofre apresenta um importante papel na decomposição e liberação de nutrientes. Durante a decomposição da matéria orgânica, ocorre a redução do sulfato atuando como importante aceptor final de elétrons.


1.2. Matéria Orgânica
Matéria orgânica do solo (MOS), são todos os elementos vivos e não vivos do solo que contêm compostos de carbono. Dentro da matéria orgânica os elementos vivos, cerca de 3%, são raízes de plantas, minhocas, formigas, cupins, ácaros, bactérias e fungos, os outros 97% são de elementos não-vivos como restos de plantas em diferentes estágios de decomposição e o Húmus. A matéria orgânica é composta de carvoidratos e proteínas, que se decompoem rapidamente e liberam nitrogânio fósforo e enxofre no sedimento; de lignina, que é um composto difícil de se degradar e que permace no solo por muito tempo fazendo parte principalmente do húmus, e dos lipídeos, que apresentam uma certa resistência a decomposição e que contribuiem com enxofre e fósforo no sedimento.

A adição de matéria orgânica no sedimento, tende a provocar um aumento da biomassa bacteriana devido sua incorporação nas membranas celulares desses organismos, entretanto após a morte desses organismos rapidamente esses compostos retornam ao sedimento. Sendo assim a maior parte da contribuição da matéria orgânica autóctone é de organismos unicelulares (BRANDINI, 2008). Já a contribuição alóctone é representada pelos detritos das plantas terrestres e por efluentes domésticos e industriais (MEYERS, 1997).

A maior parte dessa mistura de material particulado oriundo de fontes autóctones e alóctones é rapidamente degradada na superfície do sedimento (HAAS et al. 2002), entretanto uma pequena porção é preservada se tornando o registro geoquímico da área, que terá sua composição de acordo com as condições ambientais e circunstâncias de deposição (GOÑI et al. 2003).

Essa matéria orgânica que se sedimenta nos ecossistemas ao longo dos anos, mesmo com a perda na diagenêse e de alguns de seus componentes mais lábieis, apresentam vários parêmetros seguros para determinação de sua fonte (KILLOPS; KILLOPS, 2003). Essa fonte assim como a qualidade da matéria orgânica no sedimento vem sendo estudada através de diversos marcadores orgânicos geoquímicos.



1.3. Marcadores Moleculares

Os marcadores moleculares ou biomarcadores são moléculas orgânicas que podem ser relacionadas com uma fonte biológica, com um processo biogeoquímico ou com uma fonte ambiental específica. Estes traçadores geoquímicos possibilitam identificar os tipos de organismos e tecidos que contribuíram na formação da matéria orgânica sedimentar. Esses marcadores possuem como características sua estabilidade química temportal, sua natureza específica e sua resistência aos processos de degradação (MARTINS, 2005).

Os lipídeos são um grupo de biomarcadores utilizados por apresentarem uma maior preservação em ambientes aquáticos do que as demais classes de biomoléculas, tais como carboidratos e proteínas (HEDGES et. al., 1997). Estes marcadores são usados como traçadores da matéria orgânica devido à sua estabilidade em ambientes naturais (CARREIRA et. al., 2001) e sua distinta biossíntese nos diferentes grupos de organismos (MUDGE et. al., 1997), além de informar sobre a origem e transformação da matéria orgânica sedimentar (SALIOT, 1994). Outra aplicação desses marcadores é como traçador de contaminação orgânica proveniente de esgoto (CARREIRA, 2004).

Os esteróis, uma classe dos lipídeos, são constituintes importantes das membranas celulares dos eucariontes e sua concentração está relacionada à fluidez da membrana (LEHNINGER, 1970). Os organismos procariontes, salvo algumas exceções, não possuem esteróis em sua membrana (SALIOT, 1994). Esses marcadores lipídicos fornecem informações sobre as várias fontes de matéria orgânica e sua transformação diagenética. Uma característica importante e que auxilia esse tipo de estudo é a alta resistência desses compostos à degradação anaeróbica, permitindo assim seu acúmulo e preservação nos sedimentos (MARTINS et. al., 2008). Alguns esteróis como o colesterol, o campesterol, o β-sitosterol, o estigmasterol, o colestanol, o coprostanol se destacam como biomarcadores (MARTINS et. al., 2008) (Tabela 1).



Uma outra utilização dos esteróis ocorre em estudos relacionados ao aporte de esgotos, já que a partir desse tipo de estudo é possível distinguir qual a origem da matéria orgânica. Um exemplo é a identificação de lipídeos como o coprostanol, que está relacionado ao aporte de fezes de animais superiores (WAKEHAM et. al., 1997).
Tabela 1: Esteróis e estanona utilizados no presente estudo.

 

Origem

Nomeclatura

Esterol







Colesterol

Ampla ocorrência, degradação, fito e zooplâncton

5-colesten-3β-ol

Coprostanol

Traçador de esgoto

5β-colestan-3β-ol

Epicoprostanol

Traçador de esgoto tratado

5β-colestan-3α-ol

Colestanol

Redução "in situ"do colesterol, diatomácias

5α-colestan-3β-ol

Colestanona

Esgoto degradado, ambiente óxido

5β-colestan-3-ona

Estigmasterol

Plantas superiores

5,22-colestadien-24-etil-3β-ol

Campesterol

Plantas superiores, diatomáceas e cianofíceas

5-colesten-24-metil-3β-ol

β-Sitosterol

Plantas superiores, esgoto

5-colesten-24-etil-3β-ol

b-sitostanol

Plantas superiores, esgoto

5α-colestan-24-etil-3β-ol

Brassicasterol

Diatomácias e Dinoflagelados

24-methyl cholest-5,22-dien-3β-ol

Ergosterol

Fungos

ergosta-5,7,22-trien-3β-ol

Fonte: STERALOIDS (2012)
O coprostanol é um esterol fecal, subproduto da ação microbiana sobre o colesterol. Este esterol é considerado por Maldonado et. al. (2000) um marcador químico para contaminação fecal, devido à sua presença nas fezes de mamíferos, como o homem. Desta forma, esse esterol é um bom indicador em longo prazo desse tipo de contaminação em sedimentos devido a sua relativa estabilização. Segundo Bull et. al. (2002), o coprostanol pode ser associado à contaminação por efluentes de esgoto, já que este esterol representa até 60% dos esteróis presentes em fezes humanas. Como adicional, um outro subproduto do colesterol é o colestanol, resultado da diagenêse precoce do colesterol no ambiente. Nas áreas costeiras, áreas essas normalmente populosas, Green & Nichols (1995) indicam o homem como maior contribuidor desses esteróis, através da emissão de esgotos. A estanona colestanona, também analisada nesse estudo, pode sofrer redução para colestanol, ou em ambientes anóxicos, sofrer processo de conversão de colestanol para colestanona através da atividade bacteriana.

O epicoprostanol, é um epímero do coprostanol, que não está presente em fezes humanas. Esse esterol surge a partir de processos de digestão aeróbica nas estações de tratamento, indicando, quando em grandes concentrações, a eficiência do tratamento do esgoto.

O campesterol, o β-sitosterol e o estigmasterol são os principais representantes lipídicos de plantas vasculares, e segundo Volkman et. al. (1999) são indicadores de matéria orgânica de origem terrestre. Contudo, o campesterol ainda pode ser utilizado como indicador de efluentes urbanos, já que esse esterol está presente no óleo de soja. O sitosterol também pode ser encontrado em microalgas, mas nesse caso o grupamento alkil 24C sofre uma mudança na configuração estereoquímica. O composto sitostanol é um esterol não saturado que é proveniente da redução do sitosterol. Já o ergosterol é um esterol oriundo da constituição de membranas de fungos, e sua ausência nas membranas celulares animais o torna um eficiente marcador de contribuição de material orgânico de origem fúngica.

O brassicasterol, é um esterol sintetizado geralmente por algas unicelulares e algumas plantas terrestres. Esse biomarcador é geralmente utilizado para inferir a contribuição para a matéria orgânica de algas nos ambientes, e em sedimentos anaeróbicos, esse esterol é estável por centemas de anos.

Para evitar erros de mascaramento das fontes e contribuições de matéria orgânica, foi utilizada devido à mistura de fontes mais de uma ferramenta analítica para verificar essas contribuições e origens é geralmente utilizada minimizando a possibilidade de erros na interpretação dos dados. Outra maneira de inferir a origem da matéria orgânica é a razão atômica entre carbono e nitrogênio ((C/N)a) (MCCALLISTER et al., 2006), fazendo com que o tipo e abundância dos compostos orgânicos presentes nos ambientes se apresentem como assinaturas estruturais que podem indicar sua origem (REZENDE et al.,1990). Essa razão realiza um balanço entre os elementos carbono e nitrogênio, os mais abundantes na composição da matéria orgânica. Para tal metodologia, razões (C/N)a entre 23 e 94 caracterizam assinatura de plantas vasculares devido a presença de lignina e taninos (HASSAN et al., 1997), compostos estes com difícil degrabilidade e ricos em carbono. Já as plantas aquáticas, como algas, por possuírem uma estrutura bem mais simples, e rica em nitrogênio, apresentam uma assinatura mais baixa em torno de 5 (MEYERS & ISHIWATARI, 1995). Valores próximos a 9 são indicados por Hedges et al. (1997) como sendo característico de atividade fitoplacntônica e 6 como assinatura bacteriana.

As análises através de biomarcadores lipídicos e análise de razão (C/N)a ao serem usados juntamente na interpretação dos dados contribuem para identificar a contribuição e origem da matéria orgânica.

No Brasil, poucos estudos retratam informações sobre a comunidade bacteriana em ecossistemas de manguezais e como essas comunidades se comportam frente a um aumento no aporte de matéria orgânica decorrente de pressões antrópicas. Entretanto, alguns autores como Cury (2002) e Gomes et. al (2008) têm realizado trabalhos em manguezais apresentando como foco essa pergunta.

O presente estudo é a primeira descrição da riqueza da comunidade bacteriana, por técnica molecular, realizada no manguezal de Rio das Ostras/RJ. Sendo este ecossistema um ambiente que sofre grande pressão antrópica por parte de despejos de esgoto, o presente trabalho busca, através da utilização de várias ferramentas analíticas, o entendimento sobre a dinâmica e ciclagem da matéria orgânica local com duas vertentes: 1- a de contaminção antrópica; 2- de um gradiente físico químico. Assim, esse estudo trará informações sobre o entendimento sobre a biogeoquímica local.





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